استخراج محدوده کاری مناسب عملگرها در موتور توربو GDI مجهز به VVT جهت شروع فرایند طراحی آزمون

کاهش کیفیت هوا و گرمایش زمین سازندگان خودرو را نیز همانند بسیاری از صنایع دیگر بر آن داشته تا با افزایش بازدهی موتورهای احتراق داخلی، مصرف سوخت و تولید آلاینده ها را کاهش دهند. این الزام در کنار تلاش برای کاهش اندازه موتورهای احتراق داخلی، منجر به هرچه پیچیده تر شدن آنها شده است. ضمنا عدم بهره مندی موتورهای بروز از کالیبراسیون مناسب جز اتلاف هزینه و زمان برای طراحی و ساخت موتور، نتیجه ای در بر نخواهد داشت. لذا روش های کالیبراسیون نیز بایستی همسو با توسعه موتورها، توسعه پیدا کند. باید توجه داشت که افزایش تعداد عملگرهای سامانه مدیریت موتور افزایش تصاعدی زمان و هزینه نگاشت رایانه موتور را در پی دارد. یکی از راه های اولیه ولی در عین حال پراهمیت برای کم کردن زمان کالیبراسیون تعیین محدوده عملکردی مناسب عملگرها و متعاقب آن تعیین محدوده برای متغیرهای کالیبراسیونی نظیر زاویه باز و بست سوپاپ ها، زوایای فازهای مختلف پاشش و نسبت هر کدام از فازها به منظور کاهش تعداد آزمون های نگاشت در سطح موتور است. پژوهش حاضر در راستای توسعه ی موتورهای بنزینی پرخوران با قابلیت تزریق مستقیم سوخت و مجهز به سامانه زمان بندی متغیر سوپاپ ها، به عنوان پیچیده ترین و بروزترین موتورهای داخل کشور در شرکت تحقیق طراحی و تولید موتور ایران خودرو انجام شده است. در چنین موتورهایی استخراج محدوده کاری مناسب عملگرها جهت شروع فرایند نگاشت رایانه موتور و نیز افزایش سرعت و کیفیت امر کالیبراسیون، بسیار حائز اهمیت است. در صورتیکه محدوده کاری عملگرها به روش مناسبی محدودسازی نشود، انجام نگاشت بسیار پیچیده و زمان بر یا حتی غیرممکن خواهد بود. در این پژوهش متغیرهای نگاشت پایه موتور نظیر نسبت هوا به سوخت، زاویه جرقه، زمان بندی سوپاپ ها، زاویه پاشش سوخت، کسر جرمی فازهای پاشش و فشار پاشش در چندین موتور نسبتا مشابه مورد مطالعه قرار گرفته و محدوده مناسب عملگرها از روی الگوبرداری و تحلیل به دست آمده است. برای این منظور، نقشه عملکردی موتور به سه ناحیه تقسیم شده است: ناحیه داخل چرخه رانندگی اروپا، ناحیه دور پایین-بار بالا و ناحیه دور بالا. این ناحیه بندی منجر به مقید شدن محدوده و کاهش حالات محتمل برای انجام آزمون کالیبراسیون خواهد شد و دیگر نیازی به روبش همه نقاط کاری برای یافتن نقطه کاری بهینه نخواهد بود. به این ترتیب وسعت محدوده کاری عملگرها جهت آزمون های نگاشت تا ۹۹ درصد کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

محدوده کاری ، موتور توربو ، تزریق مستقیم ، زمان بندی متغیر سوپاپ ، طراحی آزمون