بررسي عددي اثر سنبه عايقكاري شده بر بهبود عملكرد موتور بنزيني در چرخه هاي اوليه كاركرد راه انداري سرد

Numerical investigation on Effect of thermally isolated piston on improving SI engine performance during the cold start conditions

در دماهاي محيطي پايين به علت شرايط حرارتي و كيفيت نامناسب مخلوط سوخت و هوا، احتراق قادر به سوزاندن كامل مخلوط نمي باشد. به همين جهت گشتاور و توان خروجي كافي در موتور توليد نمي شود و موتور زمان راه اندازي طولاني تري لازم خواهد داشت ضمن اينكه آلودگي زيست محيطي قابل توجهي نيز توليد خواهد شد. با ايجاد پوشش سراميكي روي ديواره تاج سنبه و افزايش دماي مخلوط قبل از جرقه زني شمع، احتراق در مدت زمان كوتاه تري موتور را به شرايط معمول مي رساند. در تحقيق حاضر، تحليل حرارتي گذرا براي شبيه سازي عملكرد موتور در شرايط راه اندازي سرد ارائه شده است تا اثر ضخامت لايه عايق روي دماي مخلوط مورد بررسي قرار گيرد. نتايج به دست آمده به خوبي مويد اين واقعيت است كه پوشش حرارتي تأثير بسزايي در بهبود شرايط موتور در حالت راه اندازي سرد دارد.

In low ambient temperatures the engine will have poor output torque and power generation at the first cycles of its performance, long start time and huge noxious emissions because of insufficient temperature and quality of air-fuel mixture and failure of flame to burn the charge. It is noted that any attempt to increase the charge temperature leads to better combustion conditions. By applying thin ceramic coating over the piston top surface and increasing the temperature of engine inner walls, more efficient combustion in shorter time can be provided for the engine. In current research, a transient thermal study is developed for simulating the engine performance under cold starting conditions and predicting the effect of insulating layer thickness on the charge temperature before ignition timing. The results demonstrate that the ceramic coating can provide higher temperature for piston crown and effectively improve the temperature of charge during the first cranking cycles of engine cold start stage.