بررسی عددی تأثیر پاراترهای هندسی، زمان‌بندی جرقه و مبدل کاتالیستی بر عملکرد موتور بنزینی EF7 توسعه‌یافته

نویسندگان

1 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران

2 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران

3 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران

4 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه بجنورد، بجنورد، ایران

5 گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه ملی مهارت، تهران، ایران

doi
10.48311/mme.2026.118857.82950
چکیده

بهبود عملکرد موتورهای احتراق داخلی مستلزم درک دقیق تعامل پارامترهای مختلف موتور تحت شرایط کاری دینامیکی است. در این مطالعه، اثر پارامترهای زبری منیفولد، پارامترهای هندسی (نسبت تراکم و نسبت قطر به کورس)، زمان‌بندی جرقه‌ و مبدل کاتالیست بر عملکرد یک موتور بنزینی بررسی شده است. شبیه‌سازی‌ها در بازه سرعت ۱۰۰۰ تا ۶۰۰۰ دور بر دقیقه با استفاده از چارچوب تحلیل پارامتری انجام گرفت. نوآوری این پژوهش در ارزیابی جامع پارامترهای موتور و تأثیر ترکیبی آن‌ها بر شاخص‌های کلیدی عملکرد شامل گشتاور، توان و مصرف ویژه سوخت ترمزی (BSFC) نهفته است. از یک مدل جامع موتور برای ارزیابی تغییرات پارامترها استفاده شد و ترکیب‌های بهینه برای هر هدف عملکردی شناسایی گردید. نتایج نشان داد که بهینه‌سازی هم‌زمان پارامترهای هندسی، زمان‌بندی احتراق و مشخصات سامانه اگزوز عملکرد موتور بنزینی را بهبود می‌بخشد، به‌طوری که در تاخیر جرقه صفر درجه بیشینه گشتاور و توان در ۴۰۰۰ و ۶۰۰۰ دور در دقیقه حاصل شد و BSFC از 5 تا 8 درصد کاهش یافت، و در پیکربندی بهینه حجم اگزوز ۴۰۰۰۰ میلی‌متر مکعب و چگالی کاتالیزور CPI ۱۰۰، کمترین مصرف سوخت ویژه برابر 285/0 کیلوگرم بر کیلووات‌ساعت در ۳۰۰۰ دور در دقیقه به دست آمد.