https://www.engineresearch.ir/ تحقیقات موتور fa daily 1 Sun, 23 Aug 2026 00:00:00 +0330 Sun, 23 Aug 2026 00:00:00 +0330 https://www.engineresearch.ir/article_738343.html در این تحقیق، عملکرد ترمودینامیکی و رفتار آلایندگی موتور ملی در مواجهه با سوخت‌های ترکیبی شامل بنزین خالص، زیست-اتانول (در درصدهای 5، 10 و 15) و تولوئن (در درصدهای 5، 10 و 15) ارزیابی تجربی و عددی شد. هدف اصلی، تحلیل کمی اثر نسبت‌های متفاوت افزودنی‌های اکسیژنه و آروماتیک بر متغیرهای کلیدی احتراق از جمله توان، گشتاور و آلاینده‌های خروجی و نیز توسعه چارچوبی برای پیش‌بینی آلایندگی با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی بود. آزمون‌های تجربی در شرایط بار کامل و در دورهای ثابت 2000، 2500 و 3000 د.د.د. انجام گرفت. به‌منظور تحلیل واکنش‌های احتراق، معادلات موازنه‌شده درست و گرمای واکنش برای تمامی ترکیبات سوختی محاسبه گردید. نتایج نشان دادند که E10 و T15 بترتیب در بهینه‌سازی متغیرهای زیست ‌محیطی و عملکردی موتور تأثیر بسزایی دارند. زیست-اتانول موجب کاهش محسوس کربن مونواکسید و هیدروکربن و تولوئن با افزایش عدد اکتان باعث بهبود توان و گشتاور شد، هرچند افزایش اکسیدهای ازت در سوخت‌های تولوئنی به‌وضوح مشهود بود. در ادامه، الگوی شبکه عصبی مصنوعی با ساختار چندلایه در محیط تنسورفلو توسعه یافت. این الگو با ورودی‌هایی نظیر نوع سوخت، توان، گشتاور و دور موتور، خروجی آلاینده‌ها را با میانگین خطای مطلق زیر 5% پیش‌بینی کرد. تطابق دقیق نتایج الگو با داده‌های تجربی نشان داد که استفاده از یادگیری رایانه‌‏ای در شبیه‌سازی سامانه‏‌های احتراقی چندمتغیری، رویکردی مؤثر، قابل اعتماد و مقیاس‌پذیر برای تحلیل و پیش‌بینی آلایندگی در موتورهای اشتعال جرقه‌ای محسوب می‌شود. https://www.engineresearch.ir/article_738431.html در این مقاله یک موتور جدید که قابلیت فعالیت در دو وضعیت موتور هوای فشرده و تنجار را دارد، بررسی شد. در این سازه دو سمبة‏ رفت و برگشتی متصل به هم و در دو موقعیت مخالف به یکدیگر وجود دارد که در دو استوانه‏ مجزا فعالیت دارند. در سازوکار انتقال توان نیز از یک اهرم لولایی شکل مشترک استفاده شده است به طوریکه به عنوان رابط مابین میل‌‏لنگ و سمبه‏‌ها عمل می‌کند. این موتور ابتدا طراحی و پس از تایید تحلیل تنش قطعات در نرم‌‏افزار، ساخته و سپس مورد دیتابرداری قرار گرفت. داده‌‏های این موتور با استفاده از حسگرها و تجهیزات برقی جمع‌آوری و تجزیه و تحلیل شده است. نتایج این تحقیق شامل تحلیل تجربی، تحلیل ترمودینامیکی و شبیه‌سازی است. در نتایج تجربی به دست آمده از عملکرد سازوکار در قالب یک موتور تولید توان، در فشار نسبی 5 بار، دور متوسط خروجی موتور 190 دور در دقیقه و تولیدی موتور برابر با 870 وات اندازه‏‌گیری شد. نتایج تحلیل موتورتنجار از طریق روابط استخراج شده، حل عددی و مدل‏‌سازی، شبیه‌‏سازی در نرم‌‏افزار و داده‏‌های تجربی نیز نشان‌دهنده همپوشانی و سازگاری نسبی تحلیل موتورتنجار است. https://www.engineresearch.ir/article_738415.html افزایش الزامات مبنی بر کاهش مصرف سوخت و آلایندگی، بررسی رفتار حرارتی موتور در حالت راه‏‌اندازی سرد را به یکی از محورهای اصلی در پژوهش‌های مهندسی خودرو تبدیل کرده است. افت دمای موتور پس از دوره خاموشی، موجب افزایش گرانروی روغن و تشدید اصطکاک داخلی می‌شود که این امر سهم قابل‌توجهی در افزایش مصرف سوخت اولیه دارد. در این پژوهش، تأثیر سامانه محصورسازی حرارتی بر عملکرد حرارتی و مقدار مصرف سوخت موتور ملی نسل دوم به‌صورت کمی ارزیابی شده است. بدین منظور، یک الگوی حرارتی یک‌بعدی در نرم‌افزار جی‌‏تی‌‏سوئیت توسعه یافت و با استفاده از داده‌های تجربی شرکت ایپکو اعتبارسنجی شد. این الگو با متصل کردن فرآیند سرد شدن گذرا و رفتار مصرف سوخت در چرخه‌رانندگی استاندارد اروپا، امکان تحلیل همزمان دمای راه‌‏اندازی مجدد و پیامدهای آن را بر عملکرد موتور فراهم آورد. نتایج نشان می‌دهد که حفظ انرژی گرمایی در دوره خاموشی، موجب افزایش دمای اولیه راه‌اندازی و در نتیجه، کاهش تلفات اصطکاکی می‌شود. تحلیل تجمعی و لحظه‌ای مصرف سوخت در چرخه اروپا حاکی از آن است که محصورسازی حرارتی می‌تواند مصرف سوخت را در دمای محیطی 20 درجه سانتی‌گراد تا 10% و در هوای 5 درجه سانتی‌گراد، تا %11.5 کاهش دهد. این تحقیق، توجیه فنی و اقتصادی کاربرد فناوری مذکور را در موتورهای رایج داخلی اثبات می‌کند. https://www.engineresearch.ir/article_738416.html این پژوهش تأثیر زمان گرم‌شدن موتور بر انتشار آلاینده‌های هیدروکربنی، مونوکسیدکربن و اکسیدهای ازت را بررسی می‌کند. داده‌ها در هشت سرعت مختلف و دو بار کاری ۱۵ و ۳۰ درصد، طی ۱۵ دقیقه و در دو حالت با دمابان و بدون آن تحلیل شدند. نتایج نشان‌داد در دور ۱۵۰۰ و بار ۱۵%، نصب دمابان زمان گرم‌شدن را تا 29% کاهش می‌دهد. افزایش سرعت موتور به ازای هر ۵۰۰ دور در دقیقه، این زمان را به‌طور متوسط %۲۷ برای بار ۱۵% و ۳۲% برای بار ۳۰% کوتاه‌تر کرد. همچنین، انتشار هیدروکربن‌ها در سه دقیقه اول بسیار بالا بود، اما پس از گرم شدن به ۱۵۰-۲۵۰ ppm تثبیت شد. اکسیدهای ازت بیشترین تغییر را نشان دادند؛ به‌طوری‌که دو برابر شدن دور موتور از ۱۵۰۰ به ۳۰۰۰، غلظت آن را تا سه برابر و دو برابر شدن بار، آن را ۱.۶ برابر افزایش داد. همچنین، در شرایط سرعت و بار پایین، نصب دمابان موجب کاهش انتشار دی‌اکسید کربن در دوره گرم شدن و پس از آن شد. در نهایت، می‌توان نتیجه گرفت که زمان گرم شدن کوتاه‌تر با استفاده از دمابان و مدیریت بهینه این دوره، به شکل قابل توجهی باعث کاهش آلاینده‌ها می‌شود و تأثیر مثبتی بر مهار آلودگی‌های خروجی از موتور دارد. این نتایج بر اهمیت استفاده از سامانه‏‌های خنک‌کننده بهینه در کاهش آلودگی و بهبود عملکرد زیست محیطی موتورهای احتراقی تأکید می‌کند. https://www.engineresearch.ir/article_738621.html در این مطالعه، با استفاده از داده‏‌های ثبت ‌شده از ناوگان اتوبوسرانی شهری سمنان، چرخه رانندگی این شهر بر پایه تحلیل داده‌‏های عملیاتی استخراج و بررسی شد. داده‌‏ها در طول ۷۵۰ هزارمتر مسیر شهری جمع‌آوری و پس از پیش ‌پردازش، به ریزسفرهای مجزا تقسیم شدند. برای شناسایی الگوهای رفتاری رانندگی، ریزسفرها با روش خوشه‌بندی میانگین‌‏ها گروه‌بندی شدند و تعداد خوشه‌‏های بهینه با روش آرنج به‌صورت خودکار تعیین شد. سپس با ترکیب هدفمند ریزسفرهای منتخب، چرخه‌ای ۱۸۰۰ ثانیه‌ای شکل گرفت که نمایانگر الگوی تغییرات سرعت، شتاب‌گیری، ترمزگیری و توقف‌های ناوگان است. نتایج نشان داد که رفتار رانندگی اتوبوس‌های سمنان عمدتاً با سرعت‌های متوسط کُند، شتاب‌گیری‌های ملایم و توقف‌های پرتکرار همراه است که ماهیت شلوغی شبکه حمل‌ونقل عمومی این شهر را بازتاب می‌دهد. همچنین مقایسه چرخه استخراج‌شده با چرخه‌های سایر شهرها، تفاوت‌های معناداری را ناشی از شرایط جغرافیایی و رفت‏‌وآمد آشکار کرد. در نهایت، هموارسازی چرخه نهایی با صافی ساویتزکی–گولای موجب کاهش پرش‌‏‏های لحظه‌ای و بهبود پایداری منحنی سرعت شد. چرخه پیشنهادی می‌تواند برای شبیه‌‏سازی مصرف سوخت، برآورد انتشار آلاینده‌ها و تحلیل عملکرد ناوگان اتوبوسرانی استفاده شود. https://www.engineresearch.ir/article_738876.html هدف این مقاله ارائه روشی برای تخمین عمر خستگی دسته‌موتورهای لاستیکی موتورهای درون‌سوز بر اساس مؤلفه‌های ارزیابی آسیب خستگی است. در گام نخست، به‌منظور تعیین خواص مکانیکی و تشکیل معادلة ساختاری لاستیک مورد استفاده در دسته‌موتور، آزمون‌های کشش تک‌محوره، فشار تک‌محوره و کشش صفحه‌ای انجام شد و الگوی مونی-ریولین برای توصیف رفتار ابرکشسان ماده به‌کار گرفته شد. سپس، آزمون‌های عمر خستگی تحت شرایط آزمایشگاهی مشخص بر روی نمونه‌های دمبلی سه‌بعدی و دسته‌موتور به‌منظور استخراج داده‌های تجربی عمر خستگی اجرا گردید. در ادامه، مؤلفه‌های ارزیابی آسیب خستگی شامل چگالی انرژی کرنشی، تنش مؤثر، کرنش اصلی گرین-لاگرانژ، کرنش آلمانسی-اویلر و کرنش برشی هشت‌وجهی با استفاده از روش اجزا محدود و تحت شرایط بارگذاری مطابق با آزمون‌های عمر خستگی برای نمونة دمبلی سه‌بعدی و دسته‌موتور محاسبه شدند. سپس با برازش منحنی توزیع توانی بین مؤلفه‌های محاسبه‌شده و عمر خستگی تجربی نمونة دمبلی سه‌بعدی، الگوهای تخمین عمر خستگی تشکیل شدند. در نهایت، با جای‌گذاری مقادیر محاسبه‌شده مؤلفه‌های آسیب خستگی دسته‌موتور در الگوهای متناظر، عمرهای خستگی تخمینی دسته‌موتور به‌دست آمدند و با نتایج تجربی مقایسه شدند. محاسبه ضریب همبستگی برای هر الگو نشان داد که الگوی مبتنی بر کرنش برشی هشت‌وجهی و کرنش اصلی گرین-لاگرانژ بهترین دقت را در پیش‌بینی عمر خستگی دسته‌موتور دارند. https://www.engineresearch.ir/article_741048.html در موتورهای احتراق داخلی (IC)، پدیده خاموشی شعله توسط دیواره عامل کلیدی در تعیین انتشار هیدروکربن‌های نسوخته و راندمان احتراق است. با توجه به گرادیان‌های حرارتی تند، مقیاس‌های زمانی کوتاه و عدم قطعیت در ارزیابی خواص ترمودینامیکی، پیش‌بینی عملی فاصله خاموشی شعله با وجود اهمیت آن هنوز دشوار است. به منظور افزایش دقت پیش‌بینی‌ فاصله خاموشی شعله، در این مطالعه یک مدل اصلاح‌شده توسعه داده شد. ابتدا سرعت سوختن آرام شعله متان پیش‌آمیخته استوکیومتری با استفاده از بسته نرم‌افزاری CANTERA با مکانیسم شیمیایی دقیق GRIMECH 3.0 محاسبه شد و نتایج در مقایسه با اندازه‌گیری‌های تجربی اعتبارسنجی شدند که تطابق عالی با حداکثر انحراف، به میزان تنها 0.68٪ را نشان می‌داد. به ویژه در پیش‌بینی شارحرارتی دیواره و فاصله خاموشی شعله، مدل حاضر تطابق قابل توجه بهتری با اندازه‌گیری‌های تجربی نشان داد. مشاهده شد که با ارزیابی دقیق‌تر خواص ترمودینامیکی، حداکثر خطا در محاسبه فاصله خاموشی شعله از 12.6٪ به 8.9٪ کاهش یافت. یافته‌ها نشان داد که با افزایش دمای دیواره از 300 کلوین به 500 کلوین، شار حرارتی دیواره بیشتر و فاصله خاموشی کوتاه‌تر می‌گردد به طوری که از 0.2 میلی‌متر به 0.13 میلی‌متر می‌رسد. با در نظر گرفتن همه جوانب، روش پیشنهادی چارچوب قابل اعتمادتری برای شبیه‌سازی خاموشی شعله ارائه می‌دهد و اطلاعات مفیدی به جهت افزایش راندمان احتراق موتور و کاهش انتشار آلودگی ارائه می‌دهد. https://www.engineresearch.ir/article_741051.html سامانه‌ی متعلقات جانبی موتور به ‌عنوان بخش پویای انتقال انرژی کمکی در سامانه‌های پیشرانه احتراقی و ترکیبی، نقشی فراتر از یک مکانیزم انتقال حرکت ساده ایفا می‌کند. رفتار دینامیکی سامانه‌ی متعلقات جانبی، در مواجهه با بارهای مصرفی آن و تغییرات حرارتی، امروزه به‌عنوان یکی از چالش‌های جدی در تضمین عملکرد پایدار متعلقات جانبی شناخته می‌شود. در این پژوهش، در شرایط فشار جزیی احتراق، اثر بار مصرفی سامانه متعلقات جانبی موتور بر رفتار دینامیکی تسمه و هرزگرد در نرم‌افزار تجاری جی‌تی‌سوئیت، با ارائه‌ یک مدل دینامیکی چندجسمی یک‌بعدی کوپل شده با بارهای مصرفی آن، توسعه یافته است. مدل‌سازی شامل اجزای اصلی سامانه و اثرات اینرسی پولی‌ها، خواص کشسانی و میرایی تسمه و نیروهای تماس بین تسمه-پولی‌ها بوده است. نتایج حاصل از تحلیل دینامیکی، شامل نیروی تکیه‌گاهی هرزگرد بین پولی مولد برق و تنجار تهویه مطبوع ، نوسانات سرعت زاویه‌ای و لغزش تسمه می‌باشد. در ادامه، تطابق مناسب نتایج شبیه‌سازی با داده‌های حاصل از آزمون‌ تجربی مشاهده گردیده است. این امر نشان‌دهنده‌ی توانمندی مدل ارائه‌شده در پیش‌بینی رفتار واقعی سامانه در شرایط فشار جزئی احتراق بوده و امکان استفاده در تحلیل و بهینه‌سازی آن سامانه را فراهم می آورد.