بررسی تجربی انتقال حرارت در درب سوپاپ آلومینیومی یک موتور احتراق داخلی کوچک و معرفی آلیاژهای جدید به منظور بهبود انتقال حرارت

امروزه انتقال حرارت در موتورهای احتراق داخلی و خنک کاری آن ها از اهمیت ویژه ای برخوردار است در این میان بررسی انتقال حرارت درب سوپاپ با محیط اطراف در موتورهای هواخنک حایز اهمیت است در فاصله ی بین درب سوپاپ و سرسیلندر موتور، اسبک ها، فنر سوپاپ ها و سوپاپ ها قرا ردارند. تنش های حرارتی در اجزای مذکور باید زیر سطحی که موجب ترک های خستگی می شوند، نگه داشته شوند. در این مقاله، بررسی انتقال حرارت و شار حرارتی درب سوپاپ با توجه به جنس آن به محیط اطراف در دستور کار قرار داده شد و تاثیر دور موتور و بار ترمزی بر روی آن بررسی گردید. بدین ترتیب در این تحقیق، روند گرم شدن نقاط مختلف درب سوپاپ مورد بررسی قرار خواهد گرفت. همچنین آلیاژهای آلومینیومی دیگری جهت استفاده در درب سوپاپ جهت خنک کاری بهتر توصیه گردیده است لذا جهت انجام کار تجربی یک موتور تک سیلندر اشتعال جرقه ای چهار زمانه ی هوندا 125 سی سی به همراه گیربکس آن تهیه شد. در ادامه، اندازه گیری دما در نقاط مختلف درب سوپاپ بررسی گردید. بنابراین ترموکوپل هایی در نقاط مختلف درب سوپاپ، نزدیک سوپاپ هوا و دود قرار داده شد و دمای آن ها در دور موتورهای مختلف به کمک ترمومتر اندازه گیری شد. آزمایش ها تا جایی انجام شدند که دماها در نقاط مختلف درب سوپاپ پایا گردند. جهت شبیه سازی با شرایط کارکرد واقعی، بار ترمزی مناسب بر روی موتور اعمال شد. سپس شار حرارتی درب سوپاپ در نزدیکی سوپاپ هوا و دود مورد بررسی قرار گرفت و مشخص شد که با افزایش دور موتور و گشتاور ترمزی دمای نقاط مختلف ان افزایش می یابد. با توجه به شیب نمودارهای شار حرارتی در حالت پایا مشخص شد که تاثیر افزایش دور موتور از بار ترمزی بیش تر است همچنین با توجه به بررسی الیاژهای آلومینیوم مشخص شد که با افزایش مس و قلع، ضریب هدایت حرارتی درب سوپاپ افزایش می یابد.

کلیدواژه ها:

انتقال حرارت ، درب سوپاپ ، موتور سیکلت هوندا 125 ، سی سی ، ترموکوپل ، و ترمومتر ، آلیاژ آلومینیوم