تحلیل اثر انحراف‌های ابعادی و فشار محفظه احتراق بر نیروی اجزاء سازوکار موتور درون‌سوز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 پژوهش‌یار، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بزرگمهر قائنات، قاین، ایران دانش‌آموخته دوره کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

2 استادیار، پژوهشکده فناوری‌های مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، تهران، ایران

چکیده

هدف این پژوهش تحلیل اثر انحراف‌های ابعادی و فشار محفظه احتراق بر نیروی اجزاء سازوکار موتور درون‌سوز است. موتور درون‌سوز به‌عنوان قوای محرکه خودرو، یک سیستم پیچیده مهندسی است و تحلیل رواداری‌های ابعادی و هندسی اجزای آن از اهمیت زیادی برخوردار است. در پژوهش حاضر، تأثیر فشار احتراق و رواداری‌های ابعادی اجزای یک موتور درون‌سوز نسبت به حالت ایده‌آل به‌عنوان یک عامل مهم در رفتار دینامیکی سازوکار موتور، مورد شناسایی قرارگرفته است و در تحلیل رواداری نیروی روی اجزاء این سازوکار واردشده است. برای تولید مدل ریاضی مناسب در تحلیل و مطالعه تأثیر پارامترها، از تحلیل سینتیکی و سینماتیکی استفاده‌شده است. برای یک موتور درون‌سوز تحلیل‌ها انجام‌شده و توزیع نیروهای خروجی با استفاده از روش آماری مونت‌کارلو با کد نویسی در نرم‌افزار متلب به‌دست‌آمده است. نتایج این تحلیل شامل نمودارهای توزیع نیروهای دینامیکی با در نظر گرفتن تأثیر رواداری‌های ابعادی و فشار محفظه احتراق، در طراحی اجزاء موتور به روش طراحی بر اساس قابلیت اطمینان قابل‌استفاده خواهد بود. همچنین جهت مقایسه، رواداری نیروها از روش بدترین حالت تحلیل‌شده است.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] محمد حسین شجاعی‌فرد، حامد سعیدی گوگرچین و سجاد حسین اوغلی، «تحلیل مفهومی استحکام شاتون به کمک روش جرم‌های متمرکز»، مجله مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، دوره 46، شماره 4، صفحه 149-158، بهمن 1395.
[2] Hallmann M., Schleich B. and Wartzack S., From tolerance allocation to tolerance-cost optimization: a comprehensive literature review. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 107(11-12), pp.4859-4912, 2020.
[3] Chen H., Jin S., Li Z. and Lai X., A comprehensive study of three dimensional tolerance analysis methods. Computer-Aided Design, 53, pp.1-13, 2014.
[4] Stuppy J. and Meerkamm H., TOLERANCE ANALYSIS OF GEOMETRICALLY NON-IDEAL SYSTEMS IN MOTION. In DS 48: Proceedings DESIGN 2008, the 10th International Design Conference, Dubrovnik, Croatia (pp. 697-704), 2008.
[5] Stuppy J. and Meerkamm H., Tolerance analysis of mechanisms taking into account joints with clearance and elastic deformations. In DS 58-5: Proceedings of ICED 09, the 17th International Conference on Engineering Design, Vol. 5, Design Methods and Tools (pt. 1), Palo Alto, CA, USA, 24.-27.08. 2009, 2009.
[6] Stuppy J., Meerkamm H. and Wartzack S., Statistical tolerance analysis and result visualisation for systems in motion. In DS 60: Proceedings of DESIGN 2010, the 11th International Design Conference, Dubrovnik, Croatia (pp. 1431-1440), 2010.
[7] Kawlra R.K., Development and application of a methodology for minimizing manufacturing costs based on optimal tolerance allocation (Doctoral dissertation, University of Michigan), 1994.
[8] Bora B.J., Saha U.K., Chatterjee S. and Veer V., Effect of compression ratio on performance, combustion and emission characteristics of a dual fuel diesel engine run on raw biogas. Energy conversion and management87, pp.1000-1009, 2014.
[9] Peng H. and Wang B., July. 3D statistical tolerance analysis technique and the application in piston aeroengine assembly. In 2017 8th International Conference on Mechanical and Aerospace Engineering (ICMAE) (pp. 400-404). IEEE, 2017.
[10] Peng H. and Peng Z., An iterative method of statistical tolerancing based on the unified Jacobian–Torsor model and Monte Carlo simulation. Journal of Computational Design and Engineering7(2), pp.165-176, 2020.
[11] Turner J. U., A feasability space approach for automated tolerancing," Journal of Engineering for industry, pp. 341-346, 1993.
[12] Naima JO., M’hammed EL., Mohammed RA., Benaissa EF., Nonlinear condition tolerancing using Monte Carlo simulation. International Journal of Advanced Computer Science and Applications, 2016.
[13] Ranjbarkohan M., Rasekh, M., Hoseini A.H., Kheiralipour K. and Asadi M.R., Kinematics and kinetic analysis of the slider-crank mechanism in otto linear four cylinder Z24 engine. Journal of mechanical engineering research, 3(3), pp.85-95, 2011.
[14] همایون خاوری، مریم قصاب زاده و عبدالرضا اوحدی، کنترل ارتعاشات موتور COD با به‌کارگیری نگه‌دارنده‌های فعال، کارشناسی ارشد، تهران، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، اردیبهشت 1400.