کاهش مدت زمان دوره گذرای گرم شدن موتور در یک موتور احتراق داخلی از طریق پیش گرم نمودن اجزای آن

دوره گرم شدن موتور یک دوره گذرای حرارتی است که طی آن، دمای موتور و اجزای آن در اثر شار حرارتی ناشی از احتراق از دمای محیط به دمای پایای کارکرد موتور و از دیدگاه حرارتی به شرایط پایای حرارتی می رسند. از آنجایی که این زمان در یک موتور احتراق داخلی از نظر حرارتی گذرا محسوب می گردد، لذا توسط روش های تحلیل انتقال حرارت پایا قابل تجزیه و تحلیل نبوده است و باید از روش های تحلیل انتقال حرارت گذرا برای این منظور بهره برد. یکی از مناسب ترین روش های تحلیل انتقال حرارت گذرا روش ظرفیت حرارتی فشرده است که در راستای دستیابی به اهداف پژوهش پیش رو مورد استفاده قرار گرفته است. البته به کارگیری روش یاد شده مستلزم برآورده شدن شرایط خاصی است که در جای خود به آن ها پرداخته خواهد شد. در این پژوهش انتقال حرارت در اجزای اصلی موتور مانند سمبه (پیستون)، بدنه موتور (بلوک سیلندر)، بستار (سرسیلندر)، روغن و خنک کننده موتور در مرحله گذرای گرم شدن موتور به کمک روش ظرفیت حرارتی فشرده بررسی و معادلات انتقال حرارت طی این دوره ارائه می گردد. معادلات انتقال حرارت اجزای موتور طی دوره یاد شده به صورت یک دستگاه معادلات دیفرانسیل ظاهر می شوند. به دلیل وجود جملات غیرخطی پیچیده در معادلات یاد شده، حل تحلیلی آن ها به سادگی امکان پذیر نیست و لذا برای حل آن ها از نرم افزار متلب [۱] استفاده می شود. پس از نوشتن کد مربوطه در نرم افزار یاد شده، رفتار حرارتی اجزای موتور، به ویژه خنک کننده آن که از اهمیت بسزایی برخوردار است استخراج می گردد. پس از استخراج دمای خنک کننده، نتایج یاد شده با نتایج تجربی حاصل از آزمون موتور در دوره گرم شدن آن که توسط شرکت مرکز تحقیقات موتور ایران خودرو، ایپکو، صورت گرفته است، مورد مقایسه قرار می گیرد و بدین ترتیب درستی و صحت نتایج به دست آمده مورد بررسی قرار می گیرد. در نهایت نیز پس از تایید روش های اتخاذ شده، راهکارهای پیشنهادی کاهش زمان گرم شدن موتور مطرح می شود و نتایج حاصل از تاثیر روش های یاد شده بر روی رفتار حرارتی خنک کننده ارائه می گردد.

Keywords:

Warm-up , Lumped Thermal Capacitance , Coolant , دوره گرم شدن موتور , روش ظرفیت کلی , خنک کننده