شبيه‌سازي سامانه خنك‌كاري با تلمبه آب برقي در موتور ملي با استفاده از پايشگر فازي

Simulation of cooling circuit with eletrical water pump in Iranian national engine with using Fuzzy controller

در سامانه‌هاي متعارف خنك‌‌كاري گردش مايع خنك‌‌كننده بوسيله تلمبۀ آب مكانيكي انجام مي‌شود كه چرخش آن تابع دور موتور بوده و هيچ بازخوردي از دما و شرا­­­­يط عملكردي موتور ندارد. يك روش حل اين مشكل، استفاده از تلمبه ‌برقي مي باشد كه دور آن در هر لحظه بر اساس دماي مايع خنك كننده تعيين مي شود. در اين تحقيق ابتدا مدار خنك‌‌كاري موتور ملي با تلمبۀ آب مكانيكي در نرم ‌افزار GT-Suite شبيه‌سازي شده و از نظر زمان گرمايش موتور و افت فشار در راهگاه آب با مقادير آزمايشگاهي، اعتبار سنجي گرديد. سپس تلمبۀ آب برقي جايگزين تلمبۀ آب مكانيكي در الگوي شبيه­سازي شده و سامانۀ پايشي فازي براي پايش دور تلمبۀ آب بر اساس دماي مايع خنك كننده در محيط سيمولينك نرم افزار متلب طراحي گرديده است. سامانه پايشي با مدار خنك‌‌كاري طراحي شده در GT-Suite جفت گرديده و تأثير تلمبۀ آب برقي در مدار خنك‌‌كاري موتور ملي بر زمان گرمايش مطالعه شده است. نتيجۀ شبيه سازي كاهش 39 درصدي زمان گرمايش موتور را نشان مي­دهد.

In conventional cooling-circuit, circulation of coolant is carried out with mechanical water pump (MWP), which its rotation speed is a function of engine speed and no feedback of temperature and performance of engine exist. A solution to solve this problem is using electrical water pump (EWP) that its revolution is determined based on coolant temperature. In this research, first coolant circuit of Iranian National Engine was simulated with MWP in GT-Suite software. Warm up time and pressure loss in cooling circuit is validated with experimental data. Then, MWP was replaced with EWP and a Fuzzy controller for determination of EWP speed was designed using Matlab/Simulink environment. The proposed controller was coupled with cooling circuit which designed in GT-Suite and the effect of EWP in cooling circuit on warm up time, was investigated. Simulation result shows 39 percentage reduction of warm up time in comparison with conventional engine.