23795

مطالعه و شبيه سازي اصطكاك مكانيزم لنگ و سوپاپ موتور احتراق داخلي EF7

كارشناسي ارشد

مهندسي مكانيك گرايش سيستم محركه خودرو

1397

1399/11/29

دكتر علي قاسميان مقدم

مهندسي خودرو

صنعت خودروسازي يكي از پر مصرف¬ترين صنايع مربوط به حوزه حمل و نقل در دنيا مي¬باشد. به همين دليل امروزه مسئله كاهش مصرف انرژي به منظور كاهش توليد آلاينده¬ها و گاز¬هاي گلخانه¬اي، به خصوص در موتورهاي احتراق داخلي خودروها، مهمترين دغدغه خودروساز¬هاست تا با به كارگيري روش¬هاي نوين، در عين كاهش ميزان مصرف سوخت بتوانند عملكرد موتور را حفظ و حتي ارتقا دهند. يكي از عوامل اجتناب ناپذير در اتلاف انرژي در موتور خودروها اصطكاك مي¬باشد. اصطكاك تلمبه¬اي، اصطكاك مكانيكي و اصطكاك اجزاي جانبي موتور سه جزء تشكيل دهنده اصطكاك موجود در موتور مي¬باشند. در اين بين، اصطكاك مكانيكي موتور بيشترين سهم را در اصطكاك موتور شامل مي¬شود. از اين رو، تحقيق در اين باره يكي از مهمترين بحث¬هاي موجود در زمينه بهبود عملكرد موتور مي¬باشد. همچنين استخراج سهم هر يك از اجزاي تشكيل دهنده اين نوع از اصطكاك مي¬تواند نشان دهد كه كدام بخش¬ها اصطكاك بيشتري را توليد كرده و بيشتر بايد بر روي كدام بخش¬ها اصطلاحات صورت گيرد. در اين تحقيق به منظور مطالعه اصطكاك مكانيكي يك موتور احتراق داخلي، از ابزار شبيه سازي در نرم افزار GT-SUITE استفاده شده است. براي اين كار موتور سه سيلندر EB2-DTS به عنوان موتور مبنا انتخاب شده و در نرم افزار GT-SUITE، مدل مجموعه لنگ و لغزنده آن توسعه داده شده است و مقادير لازم براي هر يك از پارامترها، با توجه به اندازه گيري¬هاي صورت گرفته، در مدل وارد شده است. در ادامه پس از بررسي درستي عملكرد مدل توسعه داده شده، بر اساس نتايج بدست آمده از آزمايش تجربي، مدل مربوطه صحه گذاري مي¬شود و سهم فشار مؤثر متوسط اصطكاكي هر يك از قسمت¬هاي مجموعه لنگ و لغزنده در فشار مؤثر متوسط اصطكاكي مجموعه لنگ و لغزنده مورد بررسي قرار مي¬گيرد. همچنين اصطكاك قسمت‌هايي از مجموعه لنگ و لغزنده كه به صورت جداگانه نمي‌توان آن¬ها را مشاهده و آزمايش كرد، شبيه سازي شده و سهم هر يك از آن‌ها در اصطكاك كل مجموعه لنگ و لغزنده استخراج مي‌گردد. در انتهاي تحقيق حساسيت سنجي روي پارامترهاي مهم و مؤثر در اصطكاك مجموعه لنگ و لغزنده مورد مطالعه و بررسي قرار گرفته، اثر تغيير هر يك از آن¬ها روي فشار مؤثر متوسط اصطكاكي اجزاي مجموعه لنگ و لغزنده و نيز كل مجموعه لنگ و لغزنده مورد بررسي واقع مي¬شود و بر اساس حساسيت سنجي صورت گرفته بهينه سازي اصطكاك مجموعه لنگ و لغزنده صورت مي¬گيرد.

1400/03/10

Study and Simulation of Cranktrain and Valvetrain Friction of Internal Combustion Engine EF7

2/18/2022 12:00:00 AM

The automotive industry is one of the most Energy Consumer industries in the field of transportation in the world. For this reason, today the issue of reducing energy consumption in order to decrease the production of pollutants and greenhouse gases, especially in the internal combustion engines of cars, is the most important concern of car manufacturers to use new methods to achieve lower fuel consumption. One of the inevitable factors in energy dissipation of internal combustion engines is friction. Pumping Losses, mechanical Losses and auxiliary Losses from engine accessories are the three components of friction in the engine. Among these, engine mechanical friction accounts for the largest Contribution of engine friction. Therefore, research on this type of friction is one of the most important discussions for improving engine performance. In this research, in order to study the mechanical friction of an internal combustion engine, a cranktrain model has been simulated in GT-SUITE software. A three-cylinder engine has been selected as the base engine for Simulation. After checking the proper operation of the developed model, based on the results obtained from the experiment, the cranktrain model is validated and the contribution of the friction mean effective pressure (FMEP) for each component of the cranktrain are investigated. Furthermore, the friction of different parts of the cranktrain that cannot be observed and tested separately is simulated and the contribution of each part on cranktrain friction is extracted. Then, the screening of important and effective parameters on friction of cranktrain is studied and finally, the effect of variation of them on friction mean effective pressure of cranktrain components and the whole cranktrain FMEP is analyzed. Eventually, based on the screening, the friction of the cranktrain is optimized.

اصطكاك مكانيكي , مجموعه لنگ و لغزنده , فشار مؤثر متوسط اصطكاكي , حساسيت سنجي پارامترهاي مهم و مؤثر , بهينه سازي اصطكاك مجموعه لنگ و لغزنده

Mechanical Friction , Cranktrain , FMEP , Screening , Optimization