۲۴۰۴۲پ
per
مطالعه تجربی موازنه انرژی و افت توان در یک موتور احتراق داخلی اشتعال جرقه‌ای
Experimental study of Energy Balance and Power Loss Pathway in a Spark-ignition Internal Combustion Engine
/حامد فاتح
: فنی و مهندسی مکانیک
، ۱۳۹۹
، راشدی
۶۴ص
چاپی - الکترونیکی
کارشناسی ارشد
مهندسی مکانیک گرایش سیستم نیرو محرکه‌خودرو
۱۳۹۹/۱۱/۳۰
تبریز
امروزه آلایندگی شهری یکی از معضلات زندگی شهرنشینی بوده که با توجه به افزایش جمعیت و تولید و استفاده بیشتر از خودروهای شخصی گریبانگیر انسانها می باشد .همچنین در بسیاری از بیماری های روحی و جسمی نیز تاثیر انکار ناپذیری دارند .از این آلایندگی ها می توان اشاره کرد به انتشار گازهای اکسید نیتروژن، منواکسید کربن و ذرات و دوده .یکی از عوامل تاثیر گذار در تشکیل و انتشار این آلاینده ها شرایط کاری موتور می باشد .به منظور مهار انتشار آلایندگی موتور شناخت عوامل تاثیر گذار گام مهمی در این خصوص خواهد بود .موازنه انرژی در یک موتور شامل اندازه گیری تجربی توان ترمزی، بار سرمایشی مربوط به آب خنک کن موتور، آنتالپی گازهای خروجی و انرژی مربوط به احتراق ناقص می باشد .بدین منظور دستگاه آزمایشگاهی موتور اشتعال جرقه ای تحت دورهای مختلف، بارهای مختلف، نسبت هم ارزی متفاوت و تحت شرایط متفاوتی از گشودگی دریچه گاز مورد آزمایش قرار خواهد گرفت .پس از جمع آوری اطلاعات مربوط به دماها در نقاط مختلف موتور، دبی جرمی آب خنک کن موتور، اندازه گیری گشتاور و دور، محاسبات مربوط به گشتاور اصلاح شده، توان ترمزی اصلاح شده و به دنبال آن تکمیل محاسبات موازنه انرژی و اتلافات موتور صورت خواهد گرفت .در آزمایش‌صهای این پژوهش نیز تحلیل نتایج بر اساس دور موتور می‌صباشد .در این مرحله پارامترهای عملکردی و آلایندگی موتور شامل دور موتور، گشتاورموتور ، مصرف سوخت موتور ، دمای هوای ورودی، دمای اگزوز، دمای ورودی و خروجی سیال خنک کننده موتور و میزان آلاینده‌صهای NOx ، CO، CO۲، O۲، HCاندازه‌صگیری می‌صشود .بازه اندازه-گیری پارامترهای موتور از ۱۵۰۰ الی ۳۵۰۰ دور بر دقیقه با فواصل ۲۵۰ دور بر دقیقه در چهار حالت ۲۵ ، ۵۰، ۷۵ و ۱۰۰ گشودگی دریچه می‌صباشد.این آزمایش‌صها برای مشاهده عملکرد موتور و میزان آلایندگی موتور پایه انجام شده است و به عنوان مبنایی برای ارزیابی سطح آلاینده‌صها و تغییرات عملکردی موتور در نظر گرفته شده است .به عنوان نتایج مهم این پژوهش می‌صتوان به ۲ مورد زیر اشاره کرد: ۱-مشاهده شد در۲۵ و ۵۰ و ۷۵ درصد گشودگی دریچه گاز بیشترین سهم انرژی حاصل از سوخت مربوط به قسمت تلفات گرمایشی حاصل از سیال خنک صکنندگی می‌صباشد ولی در ۱۰۰ درصد گشودگی دریچه گاز مروط به تلفات ناشی از انتقال حرارت از بدنه و روغن موتور می‌صباشد. ۲-مشاهده شد در ۲۵ و ۱۰۰ درصد گشودگی دریچه گاز بازده قانون اول با افزایش دور موتور تا دور rpm۲۵۰۰ ثابت سپس سیر نزولی پیدا می‌صکند ولی در ۵۰ و ۷۵ درصد گشودگی دریچه گاز تقریبا ثابت می ماند
Today, urban pollution is one of the problems of urban life, which is facing people due to population growth and production and more use of private cars. They also have an undeniable effect on many mental and physical illnesses.These pollutants include the release of nitrogen oxides, carbon monoxide, and particles and soot. One of the influential factors in the formation and release of these pollutants is the working conditions of the engine. In order to control the emission of engine pollution, recognizing the effective factors will be an important step in this regard. The energy balance in an engine includes the experimental measurement of braking power, cooling load related to engine cooling water, enthalpy of exhaust gases and energy related to incomplete combustion. For this purpose, the spark ignition engine laboratory device will be tested under different cycles, different loads, different equivalence ratios and under different conditions of gas valve opening. After collecting information about temperatures in different parts of the engine, the mass flow rate of the engine cooling water, torque and speed measurements, calculations related to modified torque, modified braking power, followed by the completion of calculations of energy balance and engine losses will occur. In the experiments of this research, the analysis of the results is based on the engine speed. At this stage, engine performance and emission parameters including engine speed, engine torque, engine fuel consumption, inlet air temperature, exhaust temperature, engine coolant inlet and outlet temperature and NOx, CO, CO2, O2, HC pollutants are measured. Measurement range of engine parameters from 1500 to 3500 rpm with intervals of 250 rpm in four modes of 25 , 50 , 75 and 100 valve opening. These tests were performed to observe engine performance and emissions of the base engine. And is intended as a basis for assessing the level of pollutants and engine performance changes. The following 2 cases can be mentioned as important results of this research: 1- It was observed that in 25, 50 and 75 of the gas valve openings, the highest share of energy from fuel is related to the heating losses due to the cooling fluid, but in 100 of the gas valve openings, it is related to losses due to heat transfer from the body and engine oil. is. 2- It was observed that in 25 and 100 of the throttle openings, the efficiency of the first rule is constant by increasing the engine speed to 2500 rpm, then it decreases, but in 50 and 75 of the throttle openings, it remains almost constant with increasing
Experimental study of Energy Balance and Power Loss Pathway in a Spark-ignition Internal Combustion Engine
فاتح، حامد
Fateh, Hamed
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
