کاهش مدت زمان دوره گذرای گرم شدن موتور در یک موتور احتراق داخلی از طریق پیش‌گرم 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 می‌رسند. از آنجایی که این زمان در یک موتور احتراق داخلی از نظر حرارتی گذرا محسوب می‌گردد، لذا توسط روش‌های تحلیل انتقال حرارت پایا قابل تجزیه و تحلیل نبوده است و باید از روش‌های تحلیل انتقال حرارت گذرا برای این منظور بهره برد. یکی از مناسب‌ترین روش‌های 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 آن‌ها پرداخته خواهد شد. در این پژوهش انتقال حرارت در اجزای اصلی موتور مانند سمبه (پیستون)، بدنه موتور (بلوک سیلندر)، بستار (سرسیلندر)، روغن و خنک‌کننده موتور در مرحله گذرای گرم شدن موتور به کمک روش ظرفیت حرارتی فشرده بررسی و معادلات انتقال حرارت طی این دوره ارائه می‌گردد. معادلات انتقال حرارت اجزای موتور طی دوره یاد شده به صورت یک دستگاه معادلات دیفرانسیل ظاهر می‌شوند. به دلیل وجود جملات غیرخطی پیچیده در معادلات یاد شده، حل تحلیلی آن‌ها به سادگی امکان‌پذیر نیست و لذا برای حل آن‌ها از نرم‌افزار متلب [1] استفاده می‌شود. پس از نوشتن کد مربوطه در نرم‌افزار یاد شده، رفتار حرارتی اجزای موتور، به ویژه خنک‌کننده آن که از اهمیت بسزایی برخوردار است استخراج می‌گردد. پس از استخراج دمای خنک‌کننده، 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 می‌گیرد و بدین‌ترتیب درستی و صحت نتایج به دست آمده مورد بررسی قرار می‌گیرد. در نهایت نیز پس از تأیید روش‌های اتخاذ شده، راهکارهای پیشنهادی کاهش زمان گرم شدن موتور مطرح می‌شود و نتایج حاصل از تأثیر روش‌های یاد شده بر روی رفتار حرارتی خنک‌کننده ارائه می‌گردد.