طراحي سامانه خنك كاري جداگانه‌ي بدنه و بستار مناسب در موتور ملي با دو دمابان

Design of split cooling of national engine with two thermostats

با توجه به تمايل جهاني به استفاده از موتورهاي كم حجم با توان ويژه خروجي بالاتر و الزامات قانوني وضع‌شده آلاينده‌ها، باعث بكارگيري تكنولوژيهاي نوين در طراحي موتورهاي احتراق داخلي شده است. يك روش نوين و مقرون به صرفه استفاده از سامانه خنك كاري جداگانه بدنه و بستار با دو دمابان مي‌باشد. در اين تحقيق ورود سيال خنك‌كننده به بدنه و بستار به‌طور جداگانه، با دو دبي متفاوت و دو دمابان با دماي عملكردي متفاوت انجام مي‌گيرد. در اين تحقيق پس از الگوبرداري از سامانه خنك كاري جداگانه موتورهاي مورد روز دنيا، طراحي و عملكرد سيستم خنك كاري جداگانه بلوك و سرسيلندر با دو دمابان بر روي موتور EF7 تنفس طبيعي بررسي‌شده است. براي اين منظور، ابتدا مدار خنك كاري موتور در نرم‌افزار GT-COOL مدل‌سازي شده و با مدار عملكرد موتور در نرم‌افزار GT-POWER به‌صورت هم‌زمان در سيكل استاندارد رانندگي اروپايي معادل شبيه‌سازي مي‌شود براي اعتبار سنجي از نمودار دماي مايع خنك كننده بر حسب زمان در سيكل رانندگي اروپايي استفاده‌شده است؛ در انتها اثر جداسازي مدار خنك كاري بدنه و بستار موتور با استفاده از دو دمابان بر زمان گرمايش و توزيع جريان در رادياتور و بخاري، مورد مطالعه قرارمي گيرد. نتايج شبيه‌سازي اين طرح نشان‌ دهنده كاهش 11 درصدي زمان گرم شدن موتور در مقايسه با مدار خنك كاري معمولي در زمان راه‌اندازي سرد موتور مي‌باشد.

Due to the global tendency to use downsized engine with higher output power and the legal requirements imposed on pollutants, causes using of new technology in design of IC engines. A new economical method is using of a separate cooling system with two thermostats. In this research entering of coolant to block and cylinder-head carry out separately with two different volumetric flow rate and two thermostats with different performance temperature. In this survey, after benchmarking of cooling circuit of new engines, design and performance of EF7 engine with dual circuit cooling passage was investigated. For this aim, two subset of GT-SUITE are coupled for simulation of cooling passage of national engine. For this purpose, first the engine cooling-circuit is simulated in GT-COOL and coupled with GT-POWER performance circuit in NEDC cycle. Validation of results have been carried out with experimental data of the coolant temperature. Then, the effect of the separate cooling-circuit of the block and cylinder-head using two thermostats on the warm-up time and hot spot temperature in cylinder-head have studied. Results show 11 percent decrease in warm-up time.