فهرست مطالب

نشریه تحقیقات موتور
پیاپی 75 (تابستان 1403)

  • تاریخ انتشار: 1403/04/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • فرشاد محمدصادقی، محمد آزادی*، مسعود مسیح طهرانی، علی ملکان، علی کشاورزی، حامد سعیدی گوگرچین صفحات 1-17
    هر چرخه رانندگی به منظور بررسی مصرف سوخت، آلاینده های خودرویی، الگوی رانندگی ویژه هر منطقه برای برنامه ریزی بهتر و بهبود استانداردهای مربوطه در منطقه مدنظر تهیه می شود. در این پژوهش از روش چرخه رانندگی واقعی (RDE) که می توان گفت یکی از دقیق ترین روش ها برای استخراج چرخه رانندگی به حساب می آید استفاده شده است. برای جمع آوری داده های موردنظر از GPS گوشی های همراه و به صورت سوار بر اتوبوس های شهری در خیابان های شهر کرمانشاه استفاده شده است. این داده ها در طول مسیر حرکت اتوبوس از مبدا تا مقصد مقدار سرعت، شتاب گیری، مدت زمان سرعت ثابت، مقدار کاهش شتاب، ارتفاع از سطح دریا، تعداد فرایند ترمزگیری و مدت زمان توقف خودرو را در مسیر ثبت می کنند. در این پژوهش با استفاده از روش خوشه بندی داده های واقعی گرفته شده در سطح شهر و روش میانگین کی (K-means) به استخراج چرخه رانندگی اتوبوس های شهری کرمانشاه پرداخته شده است. با تحلیل داده های گرفته شده سوار بر اتوبوس دیده می شود که رانندگان اتوبوس در شهر کرمانشاه تمایلی به شتاب گیری و حرکت با سرعت ثابت تند را ندارند که این امر مصرف سوخت را در چرخه اتوبوس شهری کاهش می دهد، که می توان گفت این کار به صورت آگاهانه و به همین منظور توسط راننده ها صورت می گیرد.
    کلیدواژگان: چرخه رانندگی، خوشه بندی، روش میانگین کی، اتوبوس شهری، شهر کرمانشاه
  • ابراهیم اکبرپوران خیاطی، بهروز نجاری، آرش آراوند، هادی رهبری آسیابی*، مصطفی زارع، میلاد خراسانی صفحات 18-29
    در این مطالعه، برنامه رایانه موتور دیزل OM 457 تولیدی شرکت ایدم زینه ‏بندی مجدد شده و همچنین پس پالایش SCR در مسیر گازهای خروجی موتور نصب شده است که در نهایت با حفظ عملکرد موتور، استاندارد آلایندگی آن به اروپا 5EEV  ارتقا یافته و مصرف سوخت موتور نیز کاهش یافته است. با این ارتقای صورت گرفته، آلاینده CO2 موتور نیز کاهش یافته که در کاهش گازهای گلخانه ای که باعث گرم شدن زمین می گردند، موثر است. همچنین این ارتقا بدون تغییر در طرح موتور و فقط با زینه ‏بندی مجدد برنامه رایانه موتور صورت گرفته که باعث کاهش هزینه طرح نیز شده است. موتور پایه OM 457 دارای استاندارد آلایندگی اروپا 3 است که با پس پالایش DPF بر روی خودروها نصب می شود که DPF گران است و همچنین DPF به گوگرد موجود در گازوئیل بسیار حساس است و گازوئیل های مورد استفاده در کشور، گوگرد شدیدی دارند و باعث خرابی زودهنگام DPF می شوند. حال با این ارتقای استاندارد آلایندگی موتور به اروپا 5 EEV  بدون استفاده از DPF مشکل قیمت و حساسیت به گوگرد DPF نیز حل شده و پس پالایش SCR حساسیتی نسبت به گوگرد سوخت ندارد.
    کلیدواژگان: موتور دیزلی OM457، آلایندگی، مصرف سوخت، زینه‏ بندی رایانه موتور، پس پالایش
  • جعفر هاشمی داریان*، هومن چراغ مکانی، سعید موسوی، علی اطلاعات، محمد نجات، مهدی مقصودی صفحات 30-39
    پختگی روغن و ذوب‏ شدگی آب بندها از جمله حالت های خرابی پرخوران ها هستند. در مرحله توسعه موتورهای احتراق داخلی پرخوران، باید مناسب بودن وضعیت مجموعه های خنک کاری و روغنکاری در تامین شرایط مناسب برای مجموعه یاتاقان ها و آب‏ بندهای پرخوران که توسط سازنده مشخص می شود، بررسی شود. بررسی دمای محفظه یاتاقان در دور و بارهای مختلف موتور، بررسی اثر دمای سیال ورودی، اثر تغییرات دمای گازهای خروجی از چندراهه دود و ورودی به گردا و همچنین شار خنک کاری در حالت خاموشی گرم در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج آزمون تجربی نشان می دهد بیشینه انتقال حرارت از سمت پرخوران به سیال خنک کننده آن در نقطه کاری بیشینه توان موتور است. در میان نقاط اندازه گیری شده، همواره آب بند گردا بیشترین و یاتاقان‏ تنجار کمترین دما را دارد. در نقطه کاری بررسی شده، دمای سیال ورودی و روغن ورودی به محفظه گردا تنظیم کننده اصلی دمای یاتاقان ‏ ها است ولی در نقطه کاری بررسی شده، اثر دمای گاز ورودی به گردا بر تغییرات دمایی نقاط کمتر است.
    کلیدواژگان: آزمون تجربی، پرخوران، محفظه یاتاقان، موتور احتراق داخلی
  • ابراهیم عبدی اقدم*، نیما مرادی، محمد وجدی صفحات 40-54
    سازوکار رفت و برگشتی استوانه‏-سمبه‏ یکی از غالب ترین طرح ها از آغاز اختراع موتور های احتراق داخلی تا به حال بوده است. با کاهش اصطکاک بین استوانه‏ و سمبه‏ می توان حرکت رفت و برگشتی سمبه‏ را براحتی میسر ساخت. فشار داخل استوانه‏ در مراحل تراکم و انبساط مقادیر خیلی قویتری نسبت به محفظه میل لنگ دارد و به دلیل حرکت سمبه‏ در داخل استوانه‏ و تغییر دمای آن در طول کارکرد موتور، وجود لقی بین آن دو ضروری است. این لقی، شکاف هایی را بین محفظه استوانه‏ و محفظه میل لنگ بوجود می آورد. با استقرار حلقه الاستیک دهان باز در شیار مخصوص آن روی سمبه‏ مانع جدی برای عبور جریان ایجاد می شود. با این وجود اصصکاک بین حلقه و استوانه‏ علاوه بر اتلاف کار می تواند سبب حرکت نسبی حلقه در شیار خود طی رفت و برگشت سمبه‏ شود و هندسه نشتی را تغییر دهد، لذا نیروی اصطکاک حلقه حائز اهمیت است. در کار حاضر برای اندازه گیری این اصطکاک یک روش دقیق تجربی بکمک دستگاه جرم-قرقره-ریسمان مجهز به حسگر اندازه گیری جابجایی پیشنهاد و استفاده شده است. پس از برآورد تجربی-تحلیلی گشتاور مقام قرقره ها، نیروی اصطکاک در دو حالت سمبه‏ بدون حلقه و سمبه‏ با حلقه اندازه گیری و محاسبه شد تا از روی آنها نیروی اصطکاک حلقه را برآورد کرد. نتایج حاصله نشان داد که نیروی اصطکاک یک حلقه فشاری 2.87 نیوتن بود و اگرچه سمبه‏ تحت حرکت قائم، بار جانبی ملموسی نداشت اما ملاحظه شد که نیروی اصطکاک آن حدود 77% اصطکاک حلقه فشاری بود.
    کلیدواژگان: موتور، نیروی اصطکاک، سمبه، حلقه، بوش استوانه
  • مهدی کیانی مجد، علیرضا حاجی علی محمدی* صفحات 55-68
    پلیسه گیری الکتروشیمیایی یکی از روش هایی است که معمولا برای از بین بردن اضافه های تراشکاری در مقیاس کوچک و میکرونی مورد استفاده قرار می گیرد. دقت، سرعت و امکان پلیسه گیری همزمان از مزایای این روش پلیسه گیری الکتروشیمیایی است. در این مقاله تاثیر اعمال امواج فراصوت بر فرایند پلیسه گیری الکتروشیمیایی برای فنر حلقه روغن موتور احتراقی مورد بررسی قرار گرفته است. اثر متغیرهای ورودی توان فراصوت، شدت جریان برق و دمای مایع رسانا بر متغیر خروجی نرخ پلیسه گیری در پلیسه گیری الکتروشیمیایی بررسی شد. آزمایش ها به روش سطح پاسخ و بر مبنای طرح باکس بنکن طراحی شده اند، به طوری که هر کدام از سه متغیر ورودی مذکور در سه سطح تغییر داده می شوند و سایر متغیرهای ورودی ثابت نگه داشته می شوند. از دو نوع مایع رسانا NaCl و NaNO3 در آزمایش ها استفاده شد. حداکثر توان فراصوت اعمال شده صد وات است. نتایج حاصل از آزمایش های انجام شده نشان داد، اثرگذاری فراصوت بر نرخ پلیسه گیری در شرایط یکسان دمای مایع رسانا بیشینه و شدت جریان برق بیشینه برای فنر حلقه روغن در حالت استفاده از مایع رسانا NaCl به مقدار 83.87 درصد و در حالت استفاده از مایع رسانا NaNO3 به مقدار 89.74 درصد است. همچنین میانگین افزایش نرخ پلیسه گیری برای مایع رسانا NaNO3 نسبت به مایع رسانا NaCl برای فنر حلقه روغن برابر 19.6 درصد است. همچنین ملاحظه شد پس از توان فراصوت، شدت جریان برق و دمای مایع رسانا بترتیب اثر مثبت بر افزایش نرخ پلیسه گیری داشتند.
    کلیدواژگان: پلیسه، پلیسه گیری الکتروشیمیایی، فراصوت، پالس، زمان پلیسه برداری
  • نعیمه نیک رو، علی قاسمیان*، محمد قائدی کچوئی صفحات 69-90
    امروزه با توجه به دغدغه های محیط زیستی و با امید به محدود کردن پدیده آلایندگی در کلان شهرها، توسعه خودروهای برقی از جمله اولویت های جهان صنعتی مدرن است. انباره لیتیومی اصلی ترین نوع انباره مورد استفاده در خودروی الکتریکی است. دما، یکی از فراسنج های بسیار موثر بر عملکرد این انباره ها است، به دلیل اینکه قادر به ایجاد تغییر رفتار شیمیایی در آن ها است. نظر به لزوم عملکرد انباره در بازه دمایی مناسب و با توزیع دمایی یکنواخت، اتخاذ یک روش مناسب و بهینه خنک کاری با راندمان و قابلیت اطمینان در هر سه سطح واحد ساختاری، پودمان و مجموعه انباره ضروری است. یکی از روش های غیرفعال برای مدیریت حرارتی در انباره ها استفاده از لوله حرارتی است. هدف این پژوهش استفاده از یک چینش جدید برای لوله حرارتی در یک پودمان انباره و مطالعه اثرات دمایی آن به کمک شبیه سازی الگوی حرارتی سه بعدی و یک الگوی الکتروشیمیایی (NTGK) برای شبیه سازی این مجموعه است. نتایج این مطالعه حاکی از آن است که این چینش جدید می تواند بهبودی به مقدار 4.1 % را در توزیع یکنواخت دمای پودمان انباره حاصل نماید.
    کلیدواژگان: سامانه مدیریت حرارتی، انباره، لوله حرارتی، الگوی الکتروشیمیایی NTGK، انباره لیتیوم یونی
|
  • Farshad Mohammadsadeghi, Mohammad Azadi *, Masoud Masih Tehrani, Ali Malekan, Ali Keshavarzi, Hamed Saeidi Googarchin Pages 1-17
    Each driving cycle designed to monitor fuel consumption, vehicle emissions, and the specific driving patterns of a region is created to facilitate better planning and enhancement of local standards. In this study, the Real Driving Emissions (RDE) method, regarded as one of the most precise techniques for determining driving cycles, was employed. To gather the necessary data, GPS from mobile phones was utilized while traveling on city buses through the streets of Kermanshah. This data collection included recording speed, acceleration, duration of constant speed, deceleration, altitude, number of braking events, and the duration of stops along the route from origin to destination. The research employed the clustering of real city data and the K-means method to derive the driving cycle for Kermanshah’s city buses. Analyzing the collected data reveals that bus drivers in Kermanshah tend to avoid rapid acceleration and high constant speeds, leading to reduced fuel consumption in the city bus cycle, indicating that this behavior is intentional and aimed at this goal.
    Keywords: Driving Cycle, Clustering, K-Means Algorithm, City Bus, Kermanshah City
  • Ebrahim Akbarpouran Khayati, Behrooz Najjari, Arash Aravand, Hadi Rahbari Asiabi *, Mostafa Zare, Milad Khorasani Pages 18-29
    In this study, the ECU program of the OM 457 diesel engine manufactured by IDEM Co. has been recalibrated and SCR after-treatment has been installed in the exhaust gas path of the engine, which finally, by maintaining the engine performance, its emission standard has been upgraded to Euro 5EEV and the fuel consumption of the engine has also been reduced. With this upgrade, the engine's CO2 emissions have also been reduced, which is effective in reducing greenhouse gases that cause global warming. Also, this upgrade was done without changing the engine design and only by recalibrating the ECU program, which also reduced the cost of the project. The basic OM 457 engine has the Euro 3 emission standard, which is installed on vehicles with DPF after-treatment, which DPF has a high price, and also DPF is very sensitive to the sulfur in fuel, and the gasoil used in the country has high sulfur, causing early DPF failure. Now, with this upgrade of the engine emission standard to Euro 5 EEV without using DPF, the problem of price and sensitivity of DPF to sulfur has also been solved, and SCR after-treatment is not sensitive to fuel sulfur.
    Keywords: OM457 Diesel Engine, Emission, Fuel Consumption, ECU Calibration, After-Treatment
  • Jafar Hashemi Daryan *, Hooman Cheraghmakani, Saeed Mousavi, Ali Etelaat, Mohammad Nejat, Mahdi Maghsoudi Pages 30-39
    Oil coking and turbine seal ring melting are among the main failure modes of engine turbochargers. During the turbocharged internal combustion engine development process, the cooling and lubrication system must be checked for appropriateness of the desired condition for turbocharger journal bearing and seal rings which the turbocharger manufacturer defines. In this study turbine and compressor journal bearings and turbine seal ring temperature were measured at different engine speeds and loads as well as coolant flow at engine hot shutdown conditions. Also, the effect of inlet coolant temperature and exhaust gas entering the turbine housing on bearing housing temperature was investigated. The experimental test shows that maximum heat transfer from the turbocharger to the coolant is at the engine's maximum power point. Among measured points, turbine sealing always has the highest, and Compressor journal bearing has the lowest temperature. Coolant and oil temperature are the main controllers of temperatures but exhaust gas temperature has a lower effect on temperature at the investigated point.
    Keywords: Experimental Test, Turbocharger, Bearing Housing, Internal Combustion Engine
  • Ebrahim Abdi Aghdam *, Nima Moradi, Mohammad Vajdi Pages 40-54
    The cylinder-piston reciprocating mechanism has been one of the most dominant designs since the invention of internal combustion engines. By reducing friction between the cylinder and piston of the engine, the reciprocating movement of the piston can be made possible, easily. The pressure inside the cylinder during the compression and expansion strokes is much higher than in the crankcase. Due to the movement of the piston inside the cylinder and its temperature change during the engine operation, a clearance needs to be between them. The clearance creates some crevices between the cylinder chamber and the crankcase. By placing the open-mouthed elastic rings in their special grooves on the piston, some serious flowing obstacles are created. However, in addition to the loss of work, the friction between the rings and cylinder can cause the relative motion of the rings in their grooves during the reciprocating movement of the piston and change the blowby geometry, so the ring friction forces are important. In the present work, an accurate experimental method is proposed and used to measure the friction of a ring with a cylinder applying a mass-pulley-string set, equipped with a displacement measurement sensor. After the experimental-analytical estimation of pulley-resistant torques, to extract the friction force of the ring, the friction force was measured and calculated in two states piston without ring and piston with ring. The results showed that the friction force of a compression ring was 2.87 N and although the piston under vertical movement had no noticeable lateral load, it was observed that its friction force was about 77% of the compression ring friction.
    Keywords: Engine, Friction Force, Piston, Ring, Cylinder Bush
  • Mehdi Kianimajd, Alireza Hajialimohammadi * Pages 55-68
    Electrochemical deburring is one of the methods commonly used to remove machining inclusions on small and micron scales. High accuracy, speed, and possibility of deburring at the same time are the advantages of this electrochemical deburring method. In this article, the effect of applying ultrasonic waves on the electrochemical deburring process for combustion engine oil spring rings has been investigated. The effect of the input parameters ultrasonic power, electric current intensity, and electrolyte temperature on the output parameter of material removal rate in electrochemical deburring was investigated. The experiments were designed by the Response Surface method and based on the Box-Behnken design so that each of the three mentioned input parameters is changed in three levels and the other input parameters are kept constant. Two types of electrolytes used in these experiments are NaCl and NaNO3. The maximum applied ultrasonic power is one hundred watts. The results of the experiments showed that the effect of ultrasonic on the material removal rate under the same conditions of the maximum electrolyte temperature and the maximum electric current intensity for the oil spring ring in the case of using NaCl electrolyte is 83.87% and in the case of using NaNO3 electrolyte is 89.74%. Also, for the oil spring ring, the average increase in material removal rate for NaNO3 electrolyte compared to NaCl electrolyte is 19.6%. After the ultrasonic power, electric current intensity and electrolyte temperature, respectively, had a positive effect on increasing the rate.
    Keywords: Deburring, Electrochemical Deburring, Ultrasonic, Pulse, Deburring Time
  • Naiemeh Nikroo, Ali Qasemian *, Mohammad Ghaedi Kachooee Pages 69-90
    Nowadays, due to environmental concerns and the hope of limiting the phenomenon of pollution in mega-cities, the development of electric vehicles is one of the priorities of the modern industrial world. Lithium batteries are the main type of batteries used in electric cars. Temperature is one of the most effective parameters on the performance of these batteries because it can change their chemical behavior. Due to the necessity of battery operation in a suitable temperature range and with uniform temperature distribution, it is necessary to adopt a suitable and optimal cooling method with efficiency and reliability at all three levels of cell, module, and battery pack. One of the passive methods for thermal management in batteries is the use of a heat pipe. The purpose of this research is to use a new arrangement for the heat pipe in a battery module and study its temperature effects with the help of 3D thermal model simulation and an electrochemical model (NTGK) to simulate this system. The results of this study indicate that this new arrangement can improve the temperature uniformity distribution of the battery module by 4.1%.
    Keywords: Thermal Management System, Battery, Heat Pipe, NTGK Electrochemical Model, Lithium-Ion Battery