بررسی تجربی اثر اصلاح مدار خنک‌کاری موتور با هدف بهبود دمای بستار و بدنه

یکی از فناوری‌های کلیدی که به طرز گسترده‌ای در موتورهای امروزی به کار گرفته می‌شود، استفاده از چندراهه‌ دود یکپارچه است. در این نوع چندراهه‌ها، سیال خنک‌کننده موتور برای کاهش دمای دیواره‌ چندراهه‌ دود به کار می‌رود. با این روش، توان و گشتاور موتور می‌تواند به طور قابل‌توجهی افزایش یابد، چرا که محدودیت‌های دمایی دود خروجی کاهش می‌یابد. این مقاله به اهمیت خنک‌کاری چندراهه‌ دود یکپارچه در عملکرد موتورهای احتراقی می‌پردازد و اثر بهبود مدار خنک‌کاری این نوع چندراهه‌ها بر کاهش دمای جداره آن را بررسی می‌کند. برای این منظور، آزمایش‌هایی بر روی یک موتور سه استوانه‏ انجام شد. حسگرهای دما و فشار و شار‌سنج‌ها در نقاط مناسب مدار خنک‌کاری نصب شدند تا دما، فشار و شار‌های حجمی اندازه‌گیری شوند. سپس آزمون‌ها طی یک رویه‌ ثابت و استاندارد در حالت تمام بار برای مدارهای خنک‌کاری در سرعت‏‌های مختلف موتور اجرا شد. نتایج تجربی نشان داد که بهینه‌سازی مدار خنک‌کاری می‌تواند منجر به توزیع بهتر شار سیال خنک‌کاری شود و در پی آن، دما در بدنه استوانه‏، بستار و دیواره‌ چندراهه‌ دود یکپارچه کاهش یابد. در سرعت موتور 6000 د.د.د.، در حالت تمام بار و دمای آب خروجی موتور 90 درجه سانتیگراد با تغییر مدار خنک‌کاری دمای اجزاء مرتبط با سیال خنک‌کاری حدود 5 تا 10 درصد کاهش می‌یابد.

experimental investigation of the effect of modifying the engine cooling circuit with the aim of improving the temperature of the cylinder head and block

one of the key technologies widely employed in modern engines is the use of integrated exhaust manifolds. in these manifolds, the engine’s coolant is used to lower the temperature of the exhaust manifold walls. this approach can significantly enhance the engine’s power and torque by mitigating the thermal limitations associated with exhaust systems. this article explores the significance of cooling integrated exhaust manifolds in the performance of internal combustion engines and investigates how improvements to the cooling circuit of these manifolds can reduce their wall temperature. to achieve this, experiments were conducted on a three-cylinder engine. temperature and pressure sensors, along with flow meters, were strategically placed within the cooling circuit to measure temperature, pressure, and volumetric flow rates. the tests were performed under a standardized procedure at full load across various engine speeds. the experimental results indicated that optimizing the cooling circuit could lead to a more effective distribution of coolant flow, thereby lowering the temperature in the cylinder block, cylinder head, and walls of the integrated exhaust manifold. at an engine speed of 6000 rpm, under full load, and with an engine coolant outlet temperature of 90 degrees celsius, modifications to the cooling circuit resulted in a temperature reduction of approximately 5 to 10 percent in the components associated with the coolant.