با توجه به افزایش روزافزون مصرف سوخت های فسیلی و آلایندگی ناشی از آنها، خودروهای هیبرید الکتریکی کارآمدترین راه حل میان مدت برای کاهش معضلات ناشی از آلودگی محیط زیست و افزایش مواد سوختی می باشد. در این پایان نامه ابتدا به بررسی انواع خودروهای هیبرید الکتریکی و نحوه انتقال قدرت در این خودروها پرداخته شده است. سپس موتورهای الکتریکی مورداستفاده در خودروهای هیبرید والکتریکی با توجه به مطالعات و تحقیقات گذشته، بررسی و در تمام معیارهای اساسی با یکدیگر مقایسه شده اند. در ادامه به مدلسازی خودروی مورد نظر در نرم افزار ادوایزر پرداخته می شود و پس از صحت سنجی مدل، با توجه به برتری های سیستم هیبرید موازی به سایر سیستمهای هیبریدی از این سیستم برای بررسی خودروی هیبریدی استفاده می گردد. پس از بررسی پارامترهای تأثیرگذار بر عملکرد خودروی هیبریدی، برای دست یابی به کمترین میزان مصرف سوخت ضمن حفظ عملکرد دینامیکی خودرو از الگوریتم گروهی ذرات (pso) برای بهینه یابی پارامترهای تأثیر گذار استفاده می شود. در نهایت کاهش مصرف سوخت در خودروی هیبرید موازی بهینه شده حدود 16% و در صورت استفاده از برق شهر برای شارژ باتری، درمسافت های کمتر از 12 کیلومتر حدود 40% کاهش میزان مصرف سوخت را به همراه خواهد داشت. در صورتی که علاوه بر قوای محرکه سیستم هیبریدی، بخش نسبت تبدیل های گیربکس نیز بهینه سازی شود می توان به 5% کاهش مصرف سوخت بیشتر یعنی 21% کاهش مصرف سوخت دست یافت.

در این پایان نامه به مدلسازی سه بعدی استک پیل سوختی اکسید جامد صفحه ای به منظور بهینه سازی عملکرد آن پرداخته شده است. شبیه سازی شامل هر سه شکل جریان موازی، مخالف و متقاطع با مقایسه مزایا و معایب هریک می باشد. این مقایسه بخشی از بهینه سازی است که مصرف کننده را در جهت یافتن بهینه کاربرد مورد نظر خود هدایت می کند. از جمله پارامترهای عملکردی استک که مورد بررسی قرار گرفته اند پروفیل های جریان سوخت، دما و دانسیته جریان می باشد. توان استک و گرادیان دمایی دو پارامتر مهمی است که در اغلب بهینه سازی ها مورد توجه قرار می گیرند. چنانکه از نمودارها مشخص می شود با افزایش دبی هوای ورودی، این دو پارامتر رفتار متفاوتی از خود نشان می دهند لذا با توجه به خصوصیات سازه ای اجزاء استک می توان بهینه وضعیت ممکن استک را تعیین نمود. منحنی های عملکرد برای محدوده عملی تخلخل و فشار جریانهای ورودی بدست آورده شده است. این نمودارها نشان می دهند که کاهش تخلخل و افزایش فشار منجر به ارتقاء عملکرد استک می گردد. منحنی های عملکرد به عنوان نمودارهای کاری سیستم در دماهای عملکردی مختلف و برای دبی های متفاوت اکسیدکننده بدست آورده شده اند. در این نمودارها نحوه تغییرات ولتاژ استک و توان تولیدی آن با تغییر بار مشخص شده است که نشان می دهد بیشترین توان تولیدی متعلق به شکل جریان مخالف است. نرخ مصرف سوخت پارامتر دیگری جهت بهینه سازی پیل سوختی اکسید جامد است لذا جهت بررسی رفتار این پارامتر مقایسه ای میان نرخ مصرف سوخت برای دبی های متفاوت هوا انجام شده است. این مطلب بدست آمده است که نرخ مصرف سوخت با افزایش دبی کاهش می یابد. در نهایت منحنی های راندمان برای هر سه شکل جریان بدست آورده شده است که نشان می دهند بیشینه راندمان مربوط به جریان مخالف است درحالیکه مطابق پروفیل های دمایی یکنواخت ترین پروفیل دمایی که از جهت مسائل سازه ای مطلوب است متعلق به جریان موازی می باشد. برای حل معادلات مربوطه از نرم افزار star-cd استفاده شده است. .

امروزه موتورهای دیزل پاشش مستقیم (di) به دلیل عمر بالا و مصرف سوخت کمتر نسبت به سایر موتورها و کاربرد گسترده آنها مانند خودروهای دیزلی سنگین و سبک بسیار مورد توجه می باشند. در حالیکه آلاینده های مونوکسیدکربن (co) و هیدروکربنهای نسوخته (hc) در این موتورها نسبت به موتورهای بنزینی کمتر است ولی دوده (soot) و اکسیدهای نیتروژن (nox) بیشتری تولید می کنند. با وجود روشهای مختلفی که برای کاهش این دو آلاینده ارائه شده است تقابل رفتاری این دو آلاینده نسبت به هم مشکل اساسی در کاهش مقدار آنها در گازهای خروجی موتور می باشد. لذا در این پایان نامه راهکار پاشش دو مرحله ای سوخت به عنوان یک روش موثر برای یک موتور دیزل پاشش مستقیم بررسی شده است به طوری که با بکارگیری این راهکار هر دو آلاینده به طور همزمان تا مقادیر قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. موتور مورد مطالعه در این تحقیق موتور دیزل پاشش مستقیم mt-4.244 تولید شرکت موتورسازان تبریز می باشد. بررسی تاثیر این راهکار بر عملکرد و آلاینده های موتور در این پژوهش با کمک کدkiva-3v انجام شده است. پارامترهای مورد بررسی در این تحقیق عبارت از مقدار سوخت پاششی در هر پالس پاشش، فاصله زمانی بین دو پالس پاشش، فشار پاشش سوخت و مشخصه اسپری در هر پالس پاشش سوخت می باشند. نتایج نشان می دهند که بهینه ترین حالت پاشش برای موتور مورد مطالعه، در صورت استفاده از فشار ثابت در هر دو پالس پاشش، حالت 2-25(35)75 می باشد که دوده 85/33 درصد و 87/10 no درصد کاهش می یابد. همچنین در صورتی که از پاشش سوخت با فشار متغیر استفاده شود آلاینده دوده را می توان به میزان بیشتری کاهش داد در حالی که no به مقدار ناچیزی افزایش می یابد.