15715

15715

بهينه‌سازي مسير آب داخل بلوك سيلندر موتور M16-GD

كارشناسي ارشد

قواي محركه

اسفندماه 1394

اسفندماه 1394

دكتر علي نصيري طوسي - دكتر اميرحسن كاكائي

خودرو

چكيده توسعه روزافزون موتورهاي احتراق داخلي به خصوص موتورهاي مورداستفاده در خودرو شامل افزايش توان و كاهش وزن و همچنين ابعاد موتور مي باشد. افزايش توان در موتورهاي احتراق داخلي به معناي توليد حرارت قابل توجه در موتور مي باشد به ويژه اگر باهدف كاهش وزن و ابعاد موتور همراه باشد اهميت ويژه اي مي يابد. وظيفه سيستم خنك كن نگه داشتن تعادل حرارتي موتور در يك محدوده به خصوص طوري كه هم باعث افزايش بيش ازحد دما تا حد استحكام مواد نشود و هم با كاهش بيش ازحد و غيرضروري باعث افزايش آلاينده هاي خروجي و كاهش بازده موتور نشوند و مهم تر از آن توزيع غيريكنواخت دما باعث توزيع نامتوازن تنش هاي حرارتي شده و باعث اعوجاج و ترك خوردن موتور مي شود. جوانب بي شمار ي در عملكرد موتور وجود دارند كه از سيستم خنك كاري تأثير مي پذيرند يكي از اهداف پژوهش پيش رو بهبود ساختار جريان با استفاده از تغييرات در ساختار مسيرهاي آب كه جليقه آب ناميده مي شود ، مي باشد . منظور از بهبود ساختار جريان در نظر گرفتن چندين عامل مهم مي باشد. يكي از اين عوامل سرعت هاي موضعي زياد براي دفع كافي حرارب به مايع خنك كن در نواحي بحراني بدون تحميل افت فشار بيش ازاندازه به سيستم و همچنين نزديك شدن دبي هاي جرمي عبوري از هر سيلندر به يكديگر و بعلاوه توزيع مناسب سرعت و دبي جرمي در راهگاه هاي آب مي باشد. هدف ديگر دست يافتن به توزيع يكنواخت تنش هاي حرارتي با تغيير دادن قطر راهگاه هايي كه مسير آب در بلوك سيلندر را به سرسيلندر متصل مي نمايند. در اين تحقيق بعد از شييه سازي موتور موردنظر با در نظر گرفتن انتقال حرارت همزمان از محفظه احتراق به مايع خنك كننده با تغيير قطر راهگاه هاي خنك كاري سعي بر رسيدن به نقطه بهينه خنك كاري نموديم. تغييراب اعمال شده بر روي ساختار جليقه آب يا راهگاه هاي خنك كاري را به دودسته ي تغييراب اندازه يا قطر راهگاه ها در محل واشر سرسيلندر يا گازكت و تغيير در طراحي يا ساختار هندسه موتور مي باشد. اثر اين تغييراب به صورت مستقل و گاه به صورت تركيبي بررسي شده و مزايا و معايب هركدام مشخص مي گردد سپس با در نظر گرفتن موازنيه اي از پارامترهاي هدف مسامحه اي صورت گرفته و طرح نهايي انتخاب مي گردد. در پژوهش حاضر به طوري مؤثري از ابزار تجاري CFD بهره برديم. بديهي است براي استفاده از اين ابزار به تنهايي جز براي تعدادي مسائل كلاسيك نمي توان استفاده كرد. لذا براي بيش تر مسائل صنعتي و كاربردي نياز به طيف وسيعي از ابزارهاي مدل سازي ترميم هندسه هاي معيوب، نرم افزارهاي توليد المان و نرم افزارهاي مشاهده نتايج نياز داريم؛ بنابراين چالش اصلي پروژه حاضر استفاده صحيح از اين نرم افزارها و ابزارها و شناخت پارامترهاي حساسيت مسئله و درنهايت رسيدن به نتايج فيزيكي مي باشد. واژه هاي كليدي: موتور ،راهگاه آب، بلوك سيلندر ،سرسيلندر ،خنك كاري