بررسي تجربي نوسانات فشار و تلفات اصطكاكي ناشي از افت تلمبه‌اي در فضاي محفظه لنگ

Experimental investigation on the pumping loss and pressure oscillations in the crankcase

حركت رفت و برگشتي سمبه موجب ايجاد تراكم و انبساط و حركت سيال در داخل محفظه لنگ مي‌شود. انرژي اتلافي حاصل از اين حركت يكي از عوامل كاهش بازدهي به شمار مي‌آيد. در اين تحقيق افت اصطكاكي و نوسانات فشار در محفظه لنگ به صورت تجربي و عددي برآورد مي‌شود. به منظور بررسي مقدار دامنه نوسانات فشار، مقادير فشار زير سمبه‌ها با حساسه فشار پيزوالكتريك با بسامد 80 كيلو هرتز با تغييرات زاويه لنگ اندازه گيري مي‌شود. مقايسه نتايج نشان دهنده قابليت خوب الگوهاي يك‌بعدي براي شبيه‌سازي نوسانات فشار و افت تلمبه‌اي در محفظه لنگ به خصوص براي سرعت هاي كم در صورت در نظر گرفتن تاثير حركت ميل‌لنگ مي باشد. با افزايش سرعت و محسوس‌تر شدن تاثير چرخش ميل‌لنگ، تفاوت پيش بيني الگوي يك‌بعدي با آزمايش تجربي بيشتر مي‌شود. در اين تحقيق با پيشنهاد يك مدل اصلاحي براي در نظر گرفتن تغيير مساحت ناشي از حركت ميل‌لنگ، خطاي شبيه‌سازي يك بعدي تا حد قابل ملاحظه اي كاهش يافته است. همچنين مساحت پنجره رابط فضاي زير استوانه‌ها بسته شده و تاثير اين بسته شدن در افت تلمبه‌اي ديده شده است. با توجه به نتايج به دست آمده، در سرعت‌هاي كم، بسامد نوسانات فشار محفظه لنگ، دو برابر بسامد ناشي از سرعت موتور و در سرعت‌هاي زياد برابر بسامد ناشي از سرعت مي‌شود. همچنين با افزايش سرعت موتور، دامنه نوسانات به صورت چشمگيري افزايش مي يابد. در عين حال كاهش مساحت رابط زير استوانه‌ها سبب افزايش چشمگير ميزان افت تلمبه‌اي موتور مي‌شود.