صحه گذاري پايه تسمه ‌سفت‌ كن موتور به روش آزمون هاي عمر شتاب يافته

Validation of engine belt tensioners mounting by Accelerated Life Testing

يكي از مراحل اصلي فرايند توسعه موتور، آزمون‌هاي صحه‌گذاري است كه از نظر زمان و هزينه سهم مهمي در اين فرايند دارد. اين آزمون‌ها به بررسي عملكرد (وظيفه) سامانه‌ها و قطعات موتور و دوام (عمر) آنها مي‌پردازند. امروزه با توجه به شتاب توسعه خودرو در بازارهاي جهاني و كاهش زمان صحه‌گذاري موتور، تسريع در اين زمينه امري ضروري است و اين موضوع در حالي است كه مفاهيمي مانند قابليت اطمينان در توسعه خودرو جدي‌تر شده و پرداختن به آن اجتناب‌ناپذير است. آزمون‌هاي عمر از طولاني‌ترين مراحل صحه‌گذاري بوده كه برخي از آنها تا چندين هفته به طول مي‌انجامد. تسريع زمان اين آزمون‌ها با حفظ همان قابليت اطمينان مورد انتظار، موضوع آزمون‌هاي عمر شتاب يافته است. در آزمون عمر شتاب يافته، شدت بارگذاري قطعات در آزمون طراحي شده افزايش مي‌يابد و يا چرخه‌هايي كه تاثير كمتري در خرابي قطعه دارد حذف مي‌شود تا زمان رسيدن به خرابي كاهش يابد. در اين پژوهش تسمه سفتكن متعلقات جانبي يك موتور بنزيني مطابق فرايند دوام سازنده آن آزمايش شد و زمان آزمون دوام پايه تسمه سفتكن 436 ساعت بدست آمد. به منظور شتاب‌دهي آزمون عمر، نيروي كشش تسمه تا حدود 1.4 برابر افزايش يافته و آزمون تكرار شد در نتيجه عمر قطعه به 200 ساعت رسيد. در ادامه با شبيه­ سازي اجزاي محدود قطعه و استخراج تعداد چرخه خرابي به كمك روابط خستگي، ساعت خرابي قطعه در حالت عادي محاسبه شد و به كمك روابط قابليت اطمينان، زمان عمر شتاب يافته قطعه بدست آمد كه كمتر از 200 ساعت مي­ شود.

Engine validation tests are important stages of the production development process. Time and cost of these tests have important role in this process. Validation tests investigate performance (function) and durability of engine systems and parts. In recent markets developing of vehicles has accelerated and the validation process should be decreased. Farther more some concepts such as reliability has been serious in this field. Durability tests are longer stages of the validation process and some of them last some weeks. The subject of the accelerated life tests (ALT) is the acceleration of the durability tests without reliability variation. Two manners developed for accelerating durability tests (and decreasing test duration): increasing the severity of loading or removing the cycles that have no (low) influence on failures. In the present research the accessory belt tensioner bracket (feadbracket) tested with the engine supplier procedure for 436 hrs without any failure. In order to accelerating durability test, the belt load increased 1.4 times and bracket was fractured after 200 hrs. After that failure time of the bracket in the usual test extracted via finite element method (FEM) and fatigue models, then the accelerated test time calculated by reliability equations. Results show that ALT duration become less than 200 hrs.