مطالعه تئوری-تجربی پدیده ی نشتی در موتور تک سیلندر پژوهشی نسبت تراکم متغیر در حالت موتورگردانی

مکانیزم رفت و برگشتی موتور¬های احتراق داخلی ایجاب می¬کند که شکاف¬هایی بین پیستون، سیلندر و رینگ-ها تشکیل شود. این شکاف‏ها از طریق درز بین تاج پیستون و دیواره¬ی سیلندر با حجم داخل سیلندر در ارتباطند و جریان گاز داخل سیلندر به این شکاف¬ها، که نشتی نامیده می¬شود، سبب افت فشار و دمای سیلندر شده و استقرار مقداری گاز در این شکاف¬ها سبب عدم استفاده¬ی مناسب از آن در طول احتراق و نتیجتاً تأثیر منفی روی عملکرد موتور می¬گذارد. در این پژوهش تلاش شده است تا با استفاده از نظریه¬ی حجم-روزنه جریان نشتی در حالت موتور¬گردانی در یک موتور پژوهشی چهار زمانه با روغن کاری مورد بررسی قرار گیرد. آزمایش¬ها در نسبت تراکم‏های 7/8، 8/9، 3/11 و 9/12 و سرعت‏های rpm1000، rpm1400، rpm1800 و rpm2200 انجام شد تا تأثیر نسبت تراکم و سرعت موتور روی مقدار نشتی مشخص گردد. پس از اخذ داده¬های تجربی، شرایط حاکم بر نتایج تجربی به کد ترمودینامیکی نوشته شده به زبان فرترن اعمال و تغییرات فشار داخل سیلندر بر حسب زاویه‏ی میل‏لنگ (p-θ)، در حالت با نشتی و بدون نشتی حاصل شد. نتایج p-θ با نشتی با نتایج p-θ تجربی مقایسه گردید و نتایج رضایت بخشی در شرایط مختلف حاصل شد. در این بررسی مشخص شد که با افزایش نسبت تراکم و کاهش سرعت موتور میزان نشتی افزایش می¬یابد، به‏طوری‏که نتایج حاصله نشان می‏دهد که در حالت با نسبت تراکم 9/12 و سرعت rpm1000 حد‏اکثر نشتی دو برابرآن در حالت نسبت تراکم 7/8 و سرعت rpm2200 است. طبق نتایج این پژوهش مشخص شد که حد‏اکثر فشار داخل سیلندر در شرایط مبنا با اعمال مدل نشتی حدود 16% کاهش می‏یابد. همچنین نتایج حاصله نشان داد که حد‏اکثر اختلاف دمای حاصله در داخل سیلندر در حالت با نشتی و بدون نشتی و در شرایط مبنا حدود ˚c38 است.