13913

13913

ارائه مدل نيمه تجربي بازده حجمي يك موتور اشتعال جرقه اي بر اساس متغيرهاي زمانبندي سوپاپها، زاويه دريچه گاز و دور موتور

كارشناسي ارشد

خودرو - سيستم محركه خودرو

آبان ماه 1393

آبان ماه 1393

دكتراميرحسن كاكايي

چكيده : بازده تنفسي يك پارامتر اساسي در كارايي موتور ميباشد و تعيين دقيق آن به كاهش آلايندگي موتور كمك شاياني مينمايد، لذا با توجه به تغييرات مداوم در فناوري موتورها، اندازه گيري آن همواره يك مساله جدي براي محققان بوده است. هدف تحقيق حاضر يافتن رابطه اي براي محاسبه بازده تنفسي يك موتور اشتعال جرقه اي بر حسب متغيرهاي ورودي اعمال شده به موتور مي¬باشد كه بر اساس قوانين فيزيكي بنا شده است، متغيرهاي مستقل مدنظر در اين تحقيق: زاويه دريچه گاز، دور موتور، و زمانبندي دريچه ها ميباشد. چنين ديدگاهي سبب ميشود تا رابطه نهايي، براي مقاصد طراحي قابل استفاده باشد، همچنين چنين روشي در تحقيقات ديگر مشابه نداشته است. در اين تحقيق با استفاده از شبيه سازي يك موتور نمونه توسط نرم¬افزار GT-POWER (موتور XU7 JP4/L3) و سپس اعتبار سنجي مدل، داده هاي مورد نياز بر اساس متغيرهاي مستقل محاسبه و رسم شده است. در ابتدا با توجه به رفتار خطي نمودارها و با استفاده از قانون بقاي جرم و رابطه گاز كامل يك رابطه خطي براي بازده تنفسي پيشنهاد شده است. در مرحله بعد اين رابطه با در نظر گرفتن اثر فرآيند پلي تروپيك اصلاح شده است و يك رابطه غيرخطي ارائه شده است، دقت اين رابطه در سرعت هاي مختلف موتور بررسي و تاييد گشته است. در ادامه فرضيه تفكيك پذيري اثر زاويه دريچه گاز از اثر زمانبندي دريچه ها بر بازده تنفسي معرفي شده و با استفاده از داده ها مورد آزمون و تاييد قرار گرفته است. بر همين اساس رابطه بازده حجمي تكميل گشته است و نقش زاويه دريچه گاز نيز در آن ديده شده است. اين تحقيق در نهايت رابطه اي پيشنهاد ميكند كه بازده حجمي را بوسيله متغيرهاي مستقلي كه مستقيما قابليت اندازه گيري دارد، محاسبه ميكند و ضرايب مجهول آن نيز تنها به سرعت موتور وابسته ميباشد، و قالب آن براساس قوانين فيزيكي حاصل شده است و لذا براي انواع موتورها قابل استفاده مي¬باشد ولي ضرايب آن بر اساس آزمايشات تجربي معين مي¬شوند. همچنين براي اولين بار نشان داده شده است اثر تغيير زاويه دريچه گاز بر راندمان حجمي اثري تفكيك پذير از اثر زمانبندي دريچه هاست و نقش زمانبندي دريچه ها نيز بوسيله قوانين فيزيكي فرمول بندي شده است و رابطه پيشنهادي نيز از دقت مناسبي برخوردار است. واژگان كليدي : بازده حجمي، زمانبندي متغير دريچه ها، زاويه دريچه گاز، نيمه تجربي