انجمن علمی موتور ایران
تحقیقات موتور
1735-5214
55
55
2019
08
23
Driving Cycle Extraction of Tehran Cityâs West Region for a Car with Turbocharged Engine using Microtrip Clustering Method
استخراج چرخه ی رانندگی محدوده غربی شهر تهران برای خودروی با موتور پرخوران با استفاده از روش خوشه بندی ریزسفر
3
12
697841
FA
سید اشکان
موسویان
سعید
عبدالملکی
0000-0002-1797-3533
مهدی
رضایی
محمد
نجات
Journal Article
2022
11
27
Driving cycle is one of the important tools to study fuel consumption and emission level of vehicles in urban and intercity. Also, driving cycles are vital for environmental major decision, traffic and road construction managements. On this basis, the present research is to study and analyze the city driving pattern for a car with turbocharged engine in order to extract driving cycle. To this end, the driving cycle was extracted using clustering method from the data measured during real vehicle testing. The results showed that in this driving cycle which lasts almost 1063 sec, the average speed, acceleration, deceleration of this car is 29 km/h, 0.45 and 0.41 m/s2, respectively. Moreover, the car spends 15% of whole driving time in idle stop. The average engine speed is 1337 rpm during the extracted driving cycle. Also, the results showed that among different speed-acceleration ranges, the maximum driving time was belonged to the speed range of 0 to 0.1km/h and the acceleration range of -0.1 to 0.1 m/s2 with the 13.5% contribution of whole driving cycle time. In second and third ranks, 7.5% of driving time is in the speed range of 0.1 to 10 km/h and acceleration range of -1 to -0.1 m/s2, and 7% of driving time spends in the speed range of 30 to 40 km/h and acceleration range of 0.1 to 1 m/s2.
چرخه رانندگی یکی از مهمترین ابزارها برای بررسی مصرف سوخت خودروها و سطح آلایندگی در محدوده های شهری و بین شهری است. همچنین در راستای تصمیمات کلان زیست محیطی، مدیریت آمد و شد و راه سازی، چرخه های رانندگی جزو ملزومات است. بر همین اساس، تحقیق حاضر الگوی رانندگی شهری خودرویی با موتور پرخوران با هدف استخراج چرخه رانندگی را بررسی و تحلیل می کند. بدین منظور با استفاده از روش خوشه بندی ریزسفرها، چرخه رانندگی این خودرو از داده های اندازه گیری شده طی آزمون خودرویی استخراج شد. نتایج نشان داد در این چرخه رانندگی که حدوداً 1063 ثانیه به طول می انجامد، متوسط سرعت خودرو، شتاب گیری و ترمزگیری به ترتیب حدوداً 29کیلومتر بر ساعت، 0.45 و 0.41- متر بر مجذور ثانیه است. همچنین خودرو در این چرخه استخراج شده، حدوداً 15 درصد از کل زمان رانندگی را در توقف با دور درجا سپری می کند. به علاوه متوسط سرعت موتور برای خودرو در این چرخه رانندگی، 1337 د.د.د. است. همچنین نتایج نشان داد که از میان بازه های مختلف سرعت-شتاب، بیشترین مدت زمان رانندگی متعلق به بازه سرعت 0 تا 0.1 کیلومتر بر ساعت و شتاب 0.1- تا 0.1 متر بر مجذور ثانیه با سهم 13.5 درصد از کل زمان چرخه رانندگی است. در رتبه های دوم و سوم، 7.5 درصد از زمان رانندگی در سرعت 0.1 تا 10 کیلومتر بر ساعت و شتاب 1- تا 0.1- متر بر مجذور ثانیه ، و 7 درصد از زمان رانندگی در سرعت 30 تا 40 کیلومتر بر ساعت و شتاب 0.1 تا 1 متر بر مجذور ثانیه سپری می شود.
https://www.engineresearch.ir/article_697841_7c441c7bf3ae50586e041e27fc9d3376.pdf
انجمن علمی موتور ایران
تحقیقات موتور
1735-5214
55
55
2019
08
23
Validation of engine belt tensioners mounting by Accelerated Life Testing
صحه گذاری پایه تسمه سفت کن موتور به روش آزمون های عمر شتاب یافته
13
20
697842
FA
مهدی
رضائی
0009-0009-4173-5277
Journal Article
2022
11
27
Engine validation tests are important stages of the production development process. Time and cost of these tests have important role in this process. Validation tests investigate performance (function) and durability of engine systems and parts. In recent markets developing of vehicles has accelerated and the validation process should be decreased. Farther more some concepts such as reliability has been serious in this field. Durability tests are longer stages of the validation process and some of them last some weeks. The subject of the accelerated life tests (ALT) is the acceleration of the durability tests without reliability variation. Two manners developed for accelerating durability tests (and decreasing test duration): increasing the severity of loading or removing the cycles that have no (low) influence on failures. In the present research the accessory belt tensioner bracket (feadbracket) tested with the engine supplier procedure for 436 hrs without any failure. In order to accelerating durability test, the belt load increased 1.4 times and bracket was fractured after 200 hrs. After that failure time of the bracket in the usual test extracted via finite element method (FEM) and fatigue models, then the accelerated test time calculated by reliability equations. Results show that ALT duration become less than 200 hrs.
یکی از مراحل اصلی فرایند توسعه موتور، آزمونهای صحهگذاری است که از نظر زمان و هزینه سهم مهمی در این فرایند دارد. این آزمونها به بررسی عملکرد (وظیفه) سامانهها و قطعات موتور و دوام (عمر) آنها میپردازند. امروزه با توجه به شتاب توسعه خودرو در بازارهای جهانی و کاهش زمان صحهگذاری موتور، تسریع در این زمینه امری ضروری است و این موضوع در حالی است که مفاهیمی مانند قابلیت اطمینان در توسعه خودرو جدیتر شده و پرداختن به آن اجتنابناپذیر است. آزمونهای عمر از طولانیترین مراحل صحهگذاری بوده که برخی از آنها تا چندین هفته به طول میانجامد. تسریع زمان این آزمونها با حفظ همان قابلیت اطمینان مورد انتظار، موضوع آزمونهای عمر شتاب یافته است. در آزمون عمر شتاب یافته، شدت بارگذاری قطعات در آزمون طراحی شده افزایش مییابد و یا چرخههایی که تاثیر کمتری در خرابی قطعه دارد حذف میشود تا زمان رسیدن به خرابی کاهش یابد. در این پژوهش تسمهسفتکن متعلقات جانبی یک موتور بنزینی مطابق فرایند دوام سازنده آن آزمایش شد و زمان آزمون دوام پایه تسمهسفتکن 436 ساعت بدست آمد. بهمنظور شتابدهی آزمون عمر، نیروی کشش تسمه تا حدود 1.4 برابر افزایش یافته و آزمون تکرار شد در نتیجه عمر قطعه به 200 ساعت رسید. در ادامه با شبیهسازی اجزای محدود قطعه و استخراج تعداد چرخه خرابی به کمک روابط خستگی، ساعت خرابی قطعه در حالت عادی محاسبه شد و به کمک روابط قابلیت اطمینان، زمان عمر شتاب یافته قطعه بدست آمد که کمتر از 200 ساعت میشود.
https://www.engineresearch.ir/article_697842_f2ca5e8ba22c8a64c537bb4b1aafbec2.pdf
انجمن علمی موتور ایران
تحقیقات موتور
1735-5214
55
55
2019
08
23
Studying the effect of nanoparticles size and viscosity of base fluid on dispersion stability of aluminaï engine oil nanofluid
بررسی اثر اندازه نانوذرات افزودنی و گرانروی سیال پایه بر روی پایداری پراکندگی نانوسیال آلومینا- روغن موتور
21
27
697843
FA
شکیبا
رئیسیان
حمید
خرسند
Journal Article
2022
11
27
Using an appropriate lubricant is a vital issue for systems like internal combustion engines that they are constantly exposed to friction and wear due to the relative movement of their own components. Since improving properties of engine oil affects the better performance of engine, the addition of nanoparticles is proposed as a solution. Nanoparticles used in this study are Al2O3 which are polar in spite of their excellent characteristics like high thermal conductivity and high wear resistance. In this study, oleic acid is employed as a surface modification agent to prolong the dispersion stability of nanofluid. To examine the effect of nanoparticles size and viscosity of base fluid on dispersion stability of nanofluid, alumina nanoparticles were purchased and surface modified in two particle size of 40-60 nm and 20 nm and they were dispersed in engine oil as base fluid with viscosity of 20w50 and 10w40, both at the same concentration of 0.1wt% as the time passed the samples were photographed and results revealed that nanofluid sample made of 20w50 base fluid and nanoparticles of 40-60 nm exhibited the longest stability of 36 days. The discussed additive powder becomes super fine after surface modification which increases their tendency to agglomerate and precipitate and also the lower viscosity of base fluid which indicates its lower inner friction that will not prevent the precipitation of nanoparticles, are the reasons of lower dispersion stability of other nanfluid samples.
استفاده از یک روانکار مناسب برای سامانههایی مثل موتورهای درونسوز که اجزای آنها به واسطه حرکت نسبی که دارند دائماً در معرض اصطکاک و سایش هستند، امری حیاتی است. از آنجایی که بهبود خواص روغن موتور بر روی کارکرد بهتر موتور تأثیرگذار است، افزودن نانوذرات بدین منظور به عنوان راهحل پیشنهاد میشود. نانوذرات مورد بررسی در این مطالعه 3O2Al است که علیرغم خواص عالی آن اعم از رسانایی حرارتی قوی و مقاومت به سایش قوی سطح آن قطبی است. در این بررسی از اولئیک اسید بهعنوان عاملی جهت اصلاح سطحی آن و تغییر قطبیت بهره گرفته شد تا بتوان پایداری پراکندگی نانوسیال متشکل از آن را بهبود بخشید. به منظور بررسی اثر اندازه نانوذرات افزودنی و گرانروی سیال پایه بر روی پایداری پراکندگی نانوسیال، نانوذرات آلومینا در دو اندازه ذره 60-40 نانومتر و 20 خریداری و اصلاح سطحی شدند و در سیال پایه روغن موتور با گرانروی 20w50 و 10w40 با غلظت یکسان %wt1/0 پراکنده شدند. با گذشت زمان از نمونهها عکسبرداری شد و نتایج نشان دادند که نمونه نانوسیال با سیال پایه که گرانروی بیشتری دارد (20w50) و متوسط اندازه ذرات آن بزرگتر است (60-40 نانومتر) بیشترین پایداری به مدت 36 روز را از خود نشان داد. بسیار ریز دانه شدن گَرد افزودنی مورد بحث پس از عملیات سطحی که تمایل به کلوخه شدن و رسوب کردن آنها را افزایش میدهد و همینطور گرانروی کمتر سیال پایه که بیانگر اصطکاک درونی کمتر سیال پایه است و لذا مانع رسوب کردن نانوذرات نمیشود، دلایل پایداری پراکندگی کمتر سایر نمونههای نانوسیال است.
https://www.engineresearch.ir/article_697843_4d0e4b12dde0c4c7f8ce2f319d6d22ba.pdf
انجمن علمی موتور ایران
تحقیقات موتور
1735-5214
55
55
2019
08
23
Fatigue Life Improvement of engine mounting bracket using cumulative fatigue test and numerical modeling
بهبود استحکام خستگی پایه دسته موتور آلومینومی با استفاده از آزمون خستگی تجمعی و شبیه سازی عددی
29
37
697844
FA
شهاب
مرادی کلارده
سید وحید
حسینی
عبدالرضا
صادقی
Journal Article
2022
11
27
Engine mount bracket is one of the important parts of the car that produced by die-casting method. Failure of engine mount bracket can create irreparable risks. In the operating condition of the vehicle, the engine mount bracket is subjected to oscillatory loading, and manufacturing process such defects caused by uncontrolled casting parameters and its geometrical shape can effect on component fatigue life. In this study, the fatigue life of engine mount bracket was evaluated experimentally. Fatigue strength of specimen is derived that is 1.24 times bigger than critical strength with high dispersion using the Locati-Stair Case method that shows this component in unsafe status. Therefore, finite element simulation was performed to determine the critical areas and improve the geometric shape. The locations of crack initiation were similar in fatigue test and finite element simulation. After improving the geometric shape of engine mount bracket, experimental tests were performed again. The results showed an improvement of fatigue strength up to 1.33 times with lower dispersion that shows component is in safe status.
پایه دسته موتور یکی از قطعات حساس برای اتصال موتور به خودرو بحساب می آید که عموماً به روش ریختگی تولید میشود و واماندگی آن میتواند خطرات جبران ناپذیری بوجود آورد. در شرایط کارکرد خودرو، پایه دسته موتور تحت بارگذاری نوسانی قرار میگیرد و فرایند تولید و عیوب ناشی از عدم مهار متغیرهای ریختگی و شکل هندسی آن میتواند بر عمر خستگی آن تأثیرگذار باشد. در این پژوهش حد دوام خستگی پرچرخه پایه دسته موتور به روش تجربی مورد ارزیابی قرار گرفت. بر اساس آزمونهای لوکاتی – پلکانی خستگی حد دوام با استفاده از تجمیع آثار خستگی در سری آزمونهای اول 1.24 برابر نیروی اعمالی با پراکندگی 0.07 برابر نیروی اعمالی در خودرو بدست آمد که شرایط کارکرد ایمنی را برای قطعه پیشبینی نمیکرد. بنابراین برای تعیین نواحی بحرانی و بهبود شکل هندسی، شبیهسازی اجزاء محدود انجام شد. محلهای شروع و رشد ترک در آزمونهای خستگی به خوبی با نواحی بحرانی تعیین شده در نتایج اجزاء محدود همپوشانی داشتند. پس از بهبود شکل هندسی پایه دسته موتور و رفع ایرادها تولید، آزمونهای تجربی برای بررسی افزایش حد دوام خستگی مجدداً انجام گرفت. نتایج نشان دهنده بهبود حد دوام خستگی تا 1.33 برابر نیروی اعمالی با پراکندگی 0.06 برابر نیروی اعمالی بود که عملکرد ایمن را در کارکرد خودرو ارائه میدهد.
https://www.engineresearch.ir/article_697844_eb4282b98d055fcd2000d551d19c743d.pdf
انجمن علمی موتور ایران
تحقیقات موتور
1735-5214
55
55
2019
08
23
Data driven model for detecting misfiring combustion in low temperature combustion engine using Neuro-Fuzzy
بررسی و شبیهسازی احتراق ناقص در موتورهای احتراق سرد با شبکه فازی- عصبی
39
48
697845
FA
هوشنگ
کاویانی
بهرام
بحری
Journal Article
2022
11
27
The homogeneous charge compression ignition (HCCI) engines with ethanol fuel as a renewable fuel is a promising solution to some of the major challenges of combustion engines. Incomplete or misfiring combustion limits HCCI operation and damages the catalyst converter and exhaust systems. The experimental data of a 0.3-liter combustion engine was used for modeling and detecting misfiring combustion. Incomplete and misfiring combustion in HCCI engine was studied by fuzzy-neural network. There is a significant relationship between misfiring combustion and in-cylinder pressure variations at 0, 5, 10, 15 and 20 crankshafts. These experimental findings were used to design a fuzzy-neural network for misfiring incomplete combustion in a HCCI engine. This model has been tested on experimental data. The results showed that the fuzzy-neural network fault diagnostic model can detect incomplete and misfiring combustion in HCCI engine with ethanol fuel. In addition, the developed model was able to identify the transition success from the normal operating area and incomplete combustion.
موتورهای احتراق تراکمی مخلوط همگن با سوخت اتانول به عنوان یک سوخت تجدید پذیر، راه حل امیدوار کننده برای مقابله با برخی از چالشهای عمده موتورهای احتراقی است. احتراق ناقص یا نادرست عملکرد این موتورها را محدود کرده و به سامانههای پس پالایش و دود آسیب رسانده و سبب افزایش آلودگی در خودرو میشود. در این تحقیق دادههای تجربی یک موتور 0.3 لیتری احتراق تراکمی مخلوط همگن برای شبیهسازی و تحلیل احتراق ناقص استفاده شده استفاده شده است. نتایج نشان داد که بین احتراق ناقص و تغییرات فشار استوانه در 0، 5، 10، 15 و 20 زاویه میللنگ ارتباط معنی داری وجود دارد. این یافتههای تجربی برای طراحی یک شبکه فازی-عصبی برای تشخیص احتراق ناقص در موتور احتراق تراکمی مخلوط همگن استفاده شد. نتایج ارزیابی دقت شبیهسازی فازی-عصبی بدست آمده با استفاده از دادههایی آزمایشگاهی نشان داد، که همبستگی بسیار مناسبی ( ) بین دادههای پیش بینی شده شبیهسازی و دادههای آزمایشگاهی وجود دارد که بیانگر دقت قابل قبول شبیهسازی فازی-عصبی برای تشخیص احتراق ناقص انتخاب شده است.
https://www.engineresearch.ir/article_697845_3bb6fca2c6276ef4e72465ec3f510ebf.pdf
انجمن علمی موتور ایران
تحقیقات موتور
1735-5214
55
55
2019
08
23
Investigation of EF7 Engine Oil Priming Behavior using Gyrator Oil Pump
بررسی رفتار ارسال اولیه روغن در موتور EF7 با استفاده از تلمبه روغن ژیروتوری
49
57
697846
FA
حسین
فلاح
سید وحید
حسینی
عبدالرضا
صادقی
Journal Article
2022
11
27
Delay of oil pressure increasing at the engine starting can effect on wear rate in the internal combustion engine. This paper investigates oil priming behavior of spark ignition engine using two types of gyrator oil pump. So, oil pressure in main gallery and cylinder head is measured with high response oil pressure sensor that synchronized with engine speed in different status of engine starting. Results shows the maximum delay of oil priming is about 2.5 second that is occurred in oil/oil filter changing. Using oil pump No. 2 after 12 hours, can decrease delay of oil priming from 1.93 second to 1.24 second in EF7 engine. Due to using hydraulic tappet technology in this engine, delay of oil priming effect on the engine wear rate and also hydraulic tappet life time. Results show that engine oil pump No. 2 can decrease crank shaft rotation in oil/oil filter changing, cold starting and warm staring status from 58, 45 and 18 revolution to 32, 19 and 11 revolution.
تأخیر زمانی در افزایش فشار روغن در موتور در لحظه شروع میتواند عواقب نامطلوبی را برای موتور بوجود آورد. این تحقیق اثر دو نمونه تلمبه روغن ژیروتوری را بر رفتار ارسال اولیه روغن بررسی میکند. در این راستا حسگر فشار روغن با پاسخ بسامدی تُند، یکبار در مسیر اصلی روغن و بار دیگر در بستار موتور نصب شده است تا بتوان در حالات مختلف شروع موتور، رفتار فشار روغن در لحظه روشن شدن موتور را مطالعه کرد. مطالعات نشان میدهد که بیشترین زمان تأخیر افزایش فشار روغن مربوط به زمان تعویض روغن و صافی موتور است که در محدوده 2.5 ثانیه است. استفاده از تلمبه روغن شماره 2 در صورتی که موتور EF7 بیش از 12 ساعت خاموش باشد، کمترین زمان مورد نیاز برای رسیدن به فشار 100 کیلوپاسکال را از 1.93 ثانیه به 1.24 ثانیه میرساند. از آنجایی که این موتور دارای استکانی روغنی است، تأخیر در افزایش فشار روغن بستار علاوه بر افزایش نرخ سایش قطعات موتور، عمر کارکرد این قطعه را نیز کاهش مییابد. بر اساس محاسبات انجام گرفته، استفاده از تلمبه روغن شماره 2 باعث میشود که تعداد دورهای موتور در شرایط بحرانی روانکاری برای حالات تعویض روغن و صافی، شروع سرد موتور و شروع گرم موتور از 58، 45 و 18 دور به 32، 19 و 11 دور کاهش یابد.
https://www.engineresearch.ir/article_697846_4b9f3778bafe6c17c8e8d8fbd5104d94.pdf