آکادمی و موسسه علمی پژوهشی ابن سینا

1-1- مقدمه و مسئله تحقیق

سامانه‌های خنك كاري خودرو ازجمله مواردي است كه همواره در موتورهاي درون‌سوز مورد مطالعه قرار مي گيرد. شير دمابان با افزايش دما باز شده و تلمبه، مايع خنک‌کننده را در مدار خنك كاري موتور به گردش درمی‌آورد. اين سيستم خنك كاري به‌طورکلی نمی‌تواند خنك كاري موتور را به‌طور دقيق كنترل نمايد؛ چراکه طوري طراحی‌شده است كه حذف حرارت در بدترين شرايط موتور يعني بار كامل و دور موتور پايين را تضمين نمايد. حال‌آنکه اين شرايط تنها حدود 5% زمان استفاده وسيله نقليه را شامل مي شود. اين رويكرد باعث اقتصاد ضعيف سوخت شده كه می‌تواند با مديريت سامانه حرارتي بهبود يابد. دماي مايع خنك كاري در موتورهاي درون‌سوز از اهميت ویژه‌ای برخوردار است. دماي مايع خنك كاري به‌طور مستقيم بر دماي موتور و درنتیجه عملكرد موتور تأثیر می‌گذارد. مصرف سوخت، بازده موتور، وجود آلاینده‌هایی نظير نیترات، هیدروکربن، کربن مونوکسید، اصطكاك و غيره، تحت تأثیر دمای سامانه خنک کاری موتور است. مطالعه بر روی سامانه خنک کاری موتور، به‌عنوان یک روش کم‌هزینه برای افزایش بازده و کاهش آلایندگی، بیشتر مورد توجه قرار دارد. اکثر پایان نامه ها و آزمایش‌هایی که در زمینه سامانه خنک کاری موتور انجام شده است، به بهبود توان موتور و کاهش آلاینده‌ها از طریق کاهش خنک کاری (افزایش دمای سامانه خنک کاری) اشاره دارد. به‌علاوه کاهش خنک کاری در موتور، به دلیل لزوم استفاده کمتر از مقدار جریان مایع خنک‌کننده، می‌تواند به کاهش توان موردنیاز برای سامانه خنک کاری منجر شود. بهبود زمان گرم شدن موتور و رسیدن به حالت پایا نیز از مزایای افزایش دمای سامانه خنک کاری است. کاهش خنک کاری موتور همچنین باعث کاهش ویسکوزیته روغن، افزایش روان کاری و کاهش تلفات توانی ناشی از اصطکاک می‌شود. این اثرات بر روی موتورهای بنزینی به دلیل دمای پایین‌تر روغن و غالب بودن آلاینده های CO و HC، بیشتر است. 

1-1-1- عنوان پایان نامه 

بررسی سامانه خنک کاری هوشمند موتور احتراق داخلی خودرو 

1-1-2- تعریف موضوع پایان نامه 

موتور های احتراق داخلی که از سوختهای هیدروکربنی استفاده می کنند، در دمای کاری بالایی قرار می گیرند به طوری که گاز های درون استوانه ، به دمائی بیش از 2500 K می رسند و این موجب گرم شدن قطعات می شود . حال اگر این قطعات توسط خنک کننده ای مثل آب و یاهوا خنک نشوند ، شاهد آسیب دیدگی کلی موتور خواهیم بود . زیرا در دمای بالا مقاومت مکانیکی قطعات درگیر تا حدود زیادی کاهش می یابد و نیز در هنگام احتراق پدیده کوبش را شاهد هستیم .این دو عامل در یکدیگر و حتی هر یک به تنهایی ، به قطعات آسیب شدید می رسانند.

1-1-3- هدف یا هدف‌های کلی و آرمانی از انجام پایان نامه ارشد تضمینی حاضر

مقایسه نتایج حاصل از آزمایش و شبیه‌سازی برای حالت‌های تلمبه آب مکانیکی و هوشمند 

1-1-4- نوآوری، اهمیت و ارزش تحقیق 

عمر قطعات مکانیکی موتورهای احتراق داخلی خودرو به مدیریت حرارتی صحیح قطعات بستگی دارد. یکی از فرایندهایی كه در طراحی موتورهای احتراق داخلی مدنظر قرار میگیرد، كنترل دمای اجزا و طراحی سامانه خنك كاری بهینه بر اساس ابعاد، نوع اجزاء سامانه های موجود، ظرفیت حرارتی موتور و ... است. یکی از اجزاء اصلی سامانه خنك كاری، تلمبه آب میباشد كه نقش انتقال انرژی به سیال خنك كاری به منظور جریان در مدار خنك كاری را بر عهده دارد. سامانه های خنك كاری كه در حال حاضر در خودروهای سواری موجود در بازار، كاربرد دارند توان خود را به طور مکانیکی و مستقیم از موتور دریافت میكنند. در این حالت از سامانه نسبت ثابتی بین دور موتور و تلمبه آب وجود دارد و تلمبه آب در اكثر مواقع مازاد میزان موردنیاز عمل میكند. از تلمبه آب برقی برای هوشمند سازی و افزایش راندمان سامانه خنك كاری، استفاده می شود.

1-1-5- خلاصه فصل‌ها

-    در فصل دوم به مروری بر تحقیقات انجام‌شده پرداخته‌شده، به‌طوری‌که ابتدا مبانی نظری و مفاهیم در خصوص خنک کاری ارائه شده و سپس تحقیقات در مورد سامانه خنک کاری موتورها ذکر شده است.
-    در فصل سوم، معادلات انتقال حرارت تشریح شده و توسط نرم افزار avl-fire مدل سه بعدی حرارت در موتور ارائه شده است
-    فصل چهارم به نتایج حاصل از آزمایش و شبیه‌سازی پرداخته و این نتایج در حالت‌های تلمبه آب مکانیکی و برقی با یکدیگر مقایسه شده اند. 
-    در فصل پنجم، نتیجه‌گیری و راه‌های پیشنهادی برای بهبود کار ارائه گردیده است.

در صورت داشتن هرگونه سوال و یا نیاز به مشاوره در زمینه انجام پایان نامه ارشد تضمینی با ما در ارتباط باشید.