مسلم نامجو

به منظور بهبود و بهینه سازی شرایط حرارتی کارکرد پیستون یک موتور احتراق داخلی بنزینی شبیه سازی سه بعدی دقیقی از هندسه نسبتاً پیچیده آن انجام شده و به کمک روش تحلیل عددی قدرتمند اجزاء محدود مورد بررسی حرارتی قرار گرفته است. مدل اجزاء محدود سه بعدی مبتنی بر تحلیل الاستیک خطی در محیط نرم افزار COSMOS Works ارائه شده است تا به کمک آن امکان برآورد توزیع تنش های حرارتی در مرحله احتراق فراهم شود. بر خلاف تحقیقات پیشین، در مطالعه حاضر تأثیر هر دو نوع پوشش سرامیکی کلی و جزئی روی سطح فوقانی پیستون بر دمای تاج آن برآورد گردید. طبق نتایج بدست آمده پوشش کلی تنها 15-10 درصد حفاظت حرارتی بیشتری ایجاد نمود. نقش ایجاد سد حرارتی در کاهش دمای دامنه پیستون نیز مورد تحلیل قرار گرفت. نتایج حاصل از این تحلیل به خوبی گواه این واقعیت بودند که با اجرای این اصلاحات دمای نواحی مهمی نظیر تاج پیستون و دامنه آن به خوبی کنترل می شوند. در موتورهای جدید که از نسبت تراکمهای بالاتری برخوردار هستند، قطعات موتور تحت فشار و حرارت نا همنواخت شدیدتری قرار می گیرند. پیستون به عنوان یکی از بحرانی ترین قطعات موتور همواره موضوع اصلی در بسیاری از تحقیقات مرتبط با تعیین توزیع دمایی بوده است. با این وجود، تحقیقات محدودی در زمینه تعیین تنش ها در این قطعه انجام شده است. در بررسی حاضر، پیستون موتور بنرینی XU7 که کاربرد فراوانی در صنعت خودروی ایران دارد مورد تحلیل حرارتی و مکانیکی قرار گرفته است.