بررسي تجربي توزيع دما در پرخوران موتور احتراق داخلي با استفاده از دوربين حرارتي

Thermal investigation of turbocharger using infra-red camera

چگونگي اندازه گيري توزيع دما در مجموعۀ پرخوران شامل گردا، تنجار و ياتاقان، كار بسيار پيچيده و سختي است كه به نصب چندين حسگرهاي دمائي نياز دارد. حتي ممكن است علي رغم نصب تعداد زيادي دماسنج، نتوان محل دماي بيشينه و كمينۀ پرخوران را به دست آورد. در اين پژوهش، بررسي تجربي توزيع دما در بدنۀ پرخوران موتوراحتراق داخلي بنزيني با استفاده از دوربين حرارتي انجام شد. مقدار ضريب تابش گرمائي محفظۀ پرخوران از روشي جديد با كورة آزمايشگاهي دقيق، مشخص شد. با آزمون هاي تجربي در اتاق آزمون موتور، مجموعه اي از حسگرهاي دما روي محفظه هاي گردا، تنجار و ياتاقان پرخوران نصب شدند تا دماي سطوح محفظه ها اندازه گيري شوند. آزمون هاي شامل آزمون هاي عملكردي و پايا و گذرا اند. در طي اين آزمون ها، تأثير پروانۀ خنك كننده بر دماي سطح گردا نيز بررسي شد. گرم و سرد شدن محفظه ها در آزمون هاي گذرا در شرايط كاري مختلف نيز بررسي شدند. بر اساس نتايج، دماي بيشينۀ محفظۀ گردا 750 درجۀ سانتيگراد (د.س.) شد كه وابستگي مستقيمي با دماي گازهاي خروجي موتور دارد. دماي محفظۀ تنجار نيز تا 170 د.س. خواهد رسيد. بر اساس نتايج، توزيع حرارتي بسيار پيچيدة قطعات پرخوران تنها با دوربين حرارتي قابل بررسي بود كه در اين تحقيق به دقت اجرا شد.

In this research, thermal investigation of gasoline engine turbocharger is performed using thermal imaging camera. In order to specify emissivity factor of turbocharger housings, new method is established using furnace. In addition, temperature sensors are mounted inside wall of turbine, compressor and bearing housings to measure temperature of turbocharger while running in engine test cell. Steady and unsteady tests with different working points are performed in engine test cell. Also, effect of exhaust fan is investigated on temperature distribution of compressor housing. Results show that maximum temperature of turbine housing wall is 750°C which has linear dependency to exhaust gas temperature, and also, to compare the reading temperature of the temperature sensor with the camera, take a photo of the location of the temperature sensor. Maximum temperature of compressor housing reach 170°C. According to results, temperature distribution of turbocharger housings is only achievable with infra-red camera (thermal camera).