بررسي تأثير تغيير رفتار سامانة خنككاري موتور 457-LA برعملكرد آن
لطف الله سوادكوهي*
استاديار پژوهشكده مكانيك ، سازمان پژوهشهاي علمي و صنعتي ايران
savadkohi@irost.org
* نويسنده مسئول/تاريخ دريافت: 10/4/88 تاريخ پذيرش نهايي: 14/11/88
چكيده
در اين تحقيق تأثير تغيير رفتار سامانة خنك كاري موتور گازوئيلي 457-LA با بهره گيري ازامكانات پژوهشي تهيه شده بر روي بستر آزمون، مجهز به لگام ترمز ادي كارنت 400W بررسي شده است. برداشت غير تخصصي از هنجار گرمائي موتور موجب شده كه در بازار مصرف تصور بر اين است، كه با كاهش دماي آب خنك كننده در گردش موتور، مي توان به عملكرد بهينه و طول عمر آن افزود. مطالعات نظري و آزمون هاي تجربي انجام شده در اين پژوهش نشان ميدهد كه هرگونه دست كاري در سامانة خنك كاري، به ويژه كاهش دماي آب خنك كننده، موجب افزايش تنشهاي مكانيكي ناشي از تغيير روا داشت هاي مجاز در شرايط زير بار موتور گشته، و همچنين با افزايش ميزان مصرف سوخت و آلايندگي، زمينههاي حالت هاي پسسوز و تنش هاي حرارتي و خوردگي در سامانة تخليه را پيش خواهد آورد. در نتايج تجربي اين تحقيق، كاهش توان و گشتاور اندازهگيري شده در حالت كاهش دماي آب خنك كننده، به شكل معني دار مشاهده شده است. در مقابل با افزايش محدود دماي آب در گردش در صورت بهره گيري از سوخت گازوئيلي، استاندارد و بهينه، مي توان به شاخصه هاي برتري از

توان،گشتاور، مصرف سوخت و آلايندگي دست يافت.
كليد واژه هـا: بازده تنفسي ،مبدل حرارتي، كوبش گازوئيلي ، شار گرمايي ،تنش حرارتي، مبدل واكنش گر

1- مقدمه
■ نخست لازم است مطالعات انجام شده منطبق با موضوع تحقيق را] 2و1[ بر روي يك موتور تك استوانه با تزريق مستقيم با قطر استوانه 146mm و طول مسير سمبهS = 152/4 mm و نسبت تراكم بررسي كنيم .
در اين تحقيق با طراحي بستر آزمون شكل) 1( مقادير انتقال حرارت و اتلاف انرژي از سامانة خنككننده و مدار آب و روغن و مجموعة مجراي دود و هواي ورودي همراه با اندازه گيري كار مؤثر خروجي از محور موتور اندازه گيري و با محاسبات ساده، موازنة انرژي در موتور استخراج گرديده است .
در تحليل معادلات موازنة انرژي ]1[ گرماي دريافتي از محيط و خارج شده به محيط تحت عنوان Qamb و دماي ورودي از طريق هوا و سوخت ورودي را مثبت و انرژي هاي گرمائي اتلاف شده از طريق آب و روغن و دود و كار مؤثر دريافتي از محور موتور را منفي در نظر ميگيرد.
موتور 457-LA كه در تحقيق حاضر بر روي بستر آزمون به تجهيزات تنظيم حرارت اتلاف شده از طريق آب و روغن تجهيز گرديده، موتوري است 6 استوانه گازوئيلي با پاشش مستقيم با قطر استوانه b =128 mm و طول مسير سمبه3 S=155 mm و نسبت تراكم1:25.17=ε، كه مطالعات انجام شده بر روي موتور تك استوانه، از ديدگاه موازنة انرژي براي موتور 457-LA به عنوان شاهد در نظر گرفته ميشود. براين اساس معادلات موازنة انرژي بر مبناي اندازه گيري هاي انجام شده در ميزان جريان و دماي سيال آب و روغن بدين شرح است .
Qwater = (mcp )water (T3 −T4) )1( Qoil = (mcp )oil (T1 −T2) )2(
با اعمال قانون اول ترموديناميك روي مجموعة موتور و با در نظر گرفتن اتلاف حرارت به هواي محيط
⎧⎪Qamb =(mh)air +(mhfuel )−(mh)ex )3(

⎪⎩−Qwater −Qoil −Wshaft
شار جرمي گازهاي خروجي از مجموعة مجراي دود براساس مقادير شار جرمي هوا و سوخت ورودي به سامانة تغذيه مشخص مي گردد و از معادلة) 4( محاسبه ميشود.
mex =mair +mfuel )4 (
مقادير آنتالپي متعلق به گازهاي مجراي دود] 3[ هواي ورودي و سوخت ،براساس دماهاي اندازهگيري شده 6T5,T و 7T بدست آمده است، كيفيت مخلوط گازهاي خروجي بر اساس رقت )نسبت هوا به سوخت( مخلوط ورودي به صورت نظري قابل محاسبه است .
نكته قابل توجه اين است كه دماي 5T در واقع دماي متوسط گازهاي خروجي مي باشد كه بدين منظور بايد محفظة عايق بندي شدهاي را در چندراهة خروجي تعبيه كرد. مسئله ديگر اين است كه بايد با اندازهگيري دماي ديواره لولة تخليه دود ،انتقال انرژي تابش تعيين شود.

دماي ميانگين با معادلة) 5( محاسبه شده است.
εσ 4 4 Tex =T5 + (T5 −T8 ) )5(
h
كه در آنε جزء خواص دمانگار است ،σ ثابت استفان–بولتزمن و h ضريب هدايت حرارت مي باشند. با مشخص شدن دماي متوسط گازهاي خروجي و اعمال معادلة موازنة انرژي،بيشترين مقدار اتلاف حرارت از طريق گازهاي مجراي دود مشخص ميشود:
Qexo =mexo [hex(Tex)−hex(Tamb)] )6(
موازنة انرژي گرمائي ورودي و خروجي از موتور به محيط به شرح زير مي باشد.
Qamb =Qin −Qex −Qwater −Qoil −wsgaft )7(
كه در آن با در نظر گرفتن بخشي از انرژي تشعشعي اگزوز به محيط ميزان Q°in محاسبه ميشود و مقدار انرژي گرمائي ورودي به موتور نيز در نظر گرفته شده است:
)8( (Qin =(mh)air +(mh) fule −mexhex(Tamb درجدول) 1( نتايج حاصل از موازنة انرژي] 6[ براي موتور تك استوانه ديزل تزريق مستقيم اصلي ارائه شده است. آزمون در شرايط استاندارد محيط T=230°Kو P=1/01 bar اجرا شده است وكليه مقادير متعلق به نرخ انرژي براساس پارامترQin مرتب شده است. براي محاسبه اتلاف حرارت از معادله زير استفاده شده است.
) 9(Qloss =Qwater +Qoil +Qex +Wfriction Wfriction، كار تلف شده از طريق اصطكاك اجزاء موتور با حركت نسبي مي باشد.
در جدول شماره) 1( در دور مياني rpm 1800 و rpm 2700 كه متعلق به دور گشتاور بيشينه و توان بيشينه در شرايط تمام بار است ميزان اتلاف انرژي در موتور و كار دريافتي از محور آمده است. كل انرژي ورودي به موتور از طريق سوخت و هوا در احتراق كامل 100 درصد فرض شده است. نمودار حاصل از اين تحقيق به روشني تحت عنوان موازنة انرژي در موتور ترسيم شده است. براي موتور گازوئيلي با پاشش مستقيم ميزان انرژي گرمايي مفيد براي تبديل به كار مكانيكي يا همان بازده مؤثر در هر استوانه حدوداً 30%-20%خواهد بود.
جدول 1 موازنة انرژي در موتور ديزل تزريق مستقيم در شرايط بار كامل در دورهاي اسمي
Q° Q° Q° w°
N exhaust coolant Radiation shaft

شرايط آزمون ثابت نگهداشتن دماي آب خنك كننده خروجي از موتور در محدوده C°100 و دماي محيط C°30 ميباشد. در اين شرايط ميزان تلفات انرژي و انرژي مفيد كه در جدول) 1( آمده است بازده بهينة موتور گازوئيلي چهار زمانه پاشش مستقيم را نشان ميدهد .
در شكل شماره) 2( ميزان تلفات انرژي گرمائي از طريق مجراي دود حدود 30 تا 32 درصد و از طريق آب خنك كننده 28 تا 30 درصد و تلفات انرژي گرمائي از طريق تشعشع بين 10 تا 12 درصد خواهدشد. نكتة اصلي اين نمودار تبادل درصدهائي از انرژي بين مراجع تلف كننده است كه نمايانگر حساسيت مسئله و محدوديت هاي موجود در افزايش و يا كاهش هر يك از منابع اتلاف است. ميزان و درصد انرژيهاي سرگردان بين سه منبع اصلي اتلاف، بسته به تقويت يا تضعيف هر بخش احتمال گريز به بخش ديگر را خواهد داشت. اين نكتة مهم مورد مطالعه در تحقيق شاهد بر روي موتور تك استوانة گازوئيلي در آزمونهاي تجربي انجام شده بر روي موتور 457-LA نيز حاكم است كه جزئيات آن متعاقباً ارائه خواهد شد. موارد A تا G بدين شرح است.
A : انرژي موجود درگازهاي باقيمانده در استوانه از هر چرخه به چرخة بعد
B : انرژي جذب شده توسط مخلوط تازه از ديوارها و محفظة موتور
C : انرژي انتقالي از حاصل احتراق به سامانة خنك كننده
D : انرژي حرارتي ايجاد شده ناشي از اصطكاك اجزاء
E : انرژي تلف شده از تشعشع مجراي دود
F : انرژي اتلافي از تشعشع سامانة خنك كننده
G : انرژي تشعشعي از بدنة موتور
بررسي تأثير تغيير رفتار سامانة خنككاري موتور LA-457 برعملكرد آن

شكل 2 توازن انرژي در موتور احتراق داخلي گازوئيلي پاشش مستقيم] 1و6[
2- روش تحقيق
با آزمايش و ارزيابي موتور 457-LA در شرايط بار كامل بر روي بستر آزمون W400 مجهز به لگام ترمز ادي كارنت طبق استاندارد ISO3046 مشخصات عملكردي اين موتور شامل توان، گشتاور ،مصرف سوخت و مصرف هوا استخراج و با داده هاي اصلي موتور مقايسه مي گردد. درخلال آزمايش دماي آب خنككننده موتور در حدود C°100 و دماي روغن موتور در حدود C°100 نگهداشته شده است. ضريب بار اعمال شده براي استخراج جدول 2 معادل 100% مي باشد. در اين تحقيق با بهره گيري از بستر آزمون مجهز به لگام ترمز ادي كارنت با قابليت سنجش متغيرهاي ورودي و خروجي موتور و سنجش آلاينده ها در حالت بار ثابت و دور متغير منحني هاي مشخصه موتور براي سه گام از دماي مدار آب خنك كنندة موتور اندازهگيري و استخراج گرديد.
هدف از اين آزمون، تثبيت موتور در شرايط گشتاور بيشينه و توان بيشينه است تا ميزان مصرف هوا و سوخت موتور به حداكثر لازم برسد و در اين شرايط با ثابت نگهداشتن دماي روغن محفظة لنگ در حدود C° 70 دماي آب خنك كننده را به دلخواه تثبيت مي كنيم و اثر 20 درجه اي افزايش يا كاهش هنجار گرمايي آب خنككننده را بر عملكرد موتور بررسي مي كنيم .
3- آماده سازي بستر آزمون مجهز به لگام ترمز 400W به مبدل هاي حرارتي آب و روغن براي پايش هنجار گرمائي موتور 457-LA
تجهيزات آزمايشگاهي موتور بكار گرفته شده براي اين تحقيق شامل لگام ترمز
اديكارنت با توان kW 400 و دور rpm 6000 با قابليت اجراي انواع مختلف آزمون موتور طبق استاندارد ISO3046 ميباشد. تجهيزات اندازهگيري شامل مخزن آرامش و دستگاه سنجش مصرف هواي موتور به روش سيم داغ )Hot wire(، دستگاه اندازه گيري جرمي مصرف سوخت و مجموعه دمانگار 12 مجرايي پايش دما و دورسنج الكترومغناطيسي و سامانة پايش و اندازه گيري گشتاور و موقعيت كشش دريچه تغذيه مي باشد. نظر به عمومي بودن اين تجهيزات درشكل) 3( اجزاء پايشي هنجار گرمائي موتور شامل مبدل هاي حرارتي مدار آب خنك كننده و مدار روغن موتور كه كاركرد اصلي را در اين تحقيق به عهده دارند ارائه ميشود. توان گرمائي مبدل خنك كننده مدار آب موتور و پايش دماي آن از مصرف سوخت بيشينة موتور از جدول شمارة) 2( كه معادل hr/kg 44 است، استخراج گرديد.mofuel.Hi.ζQwater ×3.1
QH.E = )10
60
در معادلة) 10( بهترتيب m° جرم سوخت بيشينه مصرفي موتور 457-LA و Hi
ارزش حرارتي پاييني گازوئيل معادل kCal/kg 9000 وζQwater درصد انرژي خروجي از طريق آب خنك كننده حدود 30 درصد يا 3/1 و ضريب اطمينان 3/0 مي باشد. از اين معادله، محدودة طراحي توان مبدل ها را براي اين موتور تعيين نموديم كه به عنوان مثال براي مدار آب 2410 كيلوكالري بر دقيقه بدست مي آيد. مبدل حرارتي مدار آب خنك كننده موتور براين مبنا طراحي و ساخته شد. طبق مطالعات انجام شده مبدل حرارتي در روغن تنظيم سيت ميتواند معادل 20 درصد مبدل حرارتي مدار آب طراحي گردد ،يعني براي مدار روغن موتور مبدلي به توان انتقال حرارت 520 كيلوكالري بر دقيقه طراحي گرديد. پس از ساخت مبدل ها و نصب شير آلات برقي فرمان پذير خودكار مجهز به مدار پايش)Actuator Valve( و حسگرهاي دما، سنجش دما انجام شد كه درشكل
)2( توضيح اجزاي تشكيل دهنده آن آمده است.
4- آزمون موتور 457-LA در بارهاي جزيي و هنجار گرمايي مختلف
پس از آزمون موتور -LA457 در شرايط تمام بار براي دستيابي به توان بيشينه ،گشتاور و مصرف سوخت كه طبق استاندارد ISO3046 انجام و در جدول شماره 2 آورده شده و با مشخصات اصلي موتور مقايسه گرديده است، براي بررسي اثرات افزايش و كاهش دماي آب موتور بر عملكرد آن شرايط ضريب بار 70 درصد كه عملاً بنا بر كاربري موتور ضريب بار مستمر مداوم و يا بيشترين زمان كاركرد مي باشد اين تحقيق شكل گرفته است. نخست آزمون كامل موتور با استخراج منحني هاي مشخصه شامل تغييرات توان و گشتاور و مصرف بر ساعت سوخت و هوا و مصرف ويژه با تثبيت دماي آب موتور در C°100 ،120 و 80 و روغن در C°70 انجام شد و نتايج حاصل از عملكرد موتور در اين سه حالت، مقايسه و تحليل شد.
همزمان با تثبيت شرايط عملكرد موتور در ضريب بار 70 درصد نسبت به تغييرات دور موتور ميزان آلايندگي سه گاز اصلي آلاينده شامل منواكسيدكربن CO وهيدروكربن هاي نسوخته HC و اكسيدهاي ازت اندازه گيري و براي سه حالت از دماي آب موتور با هم مقايسه گرديد.
درجدول شماره) 3( عوامل عملكردي موتور شامل توان و گشتاور و مصرف ويژة سوخت و ضريب اضافه هوا همراه با ميزان گازهاي آلاينده موتور آورده شده است. در نمودار شماره 2 منحني هاي تغييرات متغيرهاي اصلي موتور براي سه حالت از دماي آب خروجي از موتور ترسيم و بدين شرح تحليل ميگردد.

جدول 2 مشخصات اصلي موتور -LA457 در بار كامل با سوخت گازوئيل استاندارد EN590 سال 2000
تعداد استوانه حجم جابجائي L نسبت تراكم
توان بيشينهkW فشار متوسط مؤثر
BMEP (bar)r گشتاور بيشينه
Nm مصرف سوختگازوئيلkg/h
مصرف هوا kg/h فشار پاشش
سوخت bar
6 12
17,25:1 2000 rpm در 316 21 1100 rpm در 2000 44-28,1 1370-731 1800
جدول 3 عوامل عملكردي موتور 457-LA در ضريب بار70% با تثبيت سه حالت دماي آب موتور
رديف دور موتور
rpm دمايآب موتور Tw °C گشتاور
Nm
توانkW مصرفسوخت
kg/h مصرف هوا
kg/h مصرف ويژه
g/kWh دماي دود
te °C CO ppm HC ppm NOx ppm
1 1000 80 1180 129 28,4 625 220 320 110 120 45
100 1260 132 27,5 617 208,3 420 120 80 60
120 1280 138 27,8 608 202 460 100 70 120
2 1250 80 1150 140 28 799 200 330 220 135 48
100 1180 155 30 790 193,5 430 300 90 80
120 1205 168 31,8 780 189 480 280 75 160
3 1500 80 1120 170 33,5 1100 197 350 300 130 42
100 1160 183 36 1085 196/7 435 320 85 80
120 1190 195 37,2 1020 191 460 300 70 160
4 1750 80 1060 198 42,6 1320 215 400 280 130 60
100 1120 205 42 1290 204/8 440 290 82 70
120 1140 220 43,7 1180 199 460 290 70 170
5 2000 80 820 185 44,7 1405 242 400 260 140 65
100 900 190 44 1378 231/5 450 250 85 90
120 910 194 44,6 1320 230 320 110 120 45

بررسي تأثير تغيير رفتار سامانة خنككاري موتور LA-457 برعملكرد آن
اگر دماي C°100 آب خنك كننده را كه طراح موتور توصيه مي نمايد مبنا قرار دهيم، با كاهش دماي آب خنك كننده به ميزان C°20 يعني تثبيت در C°80 ملاحظه ميشود كه موتور دچار افت توان و گشتاور حدود 2 الي 5 درصد شده است ،از طرفي مصرف سوخت بالا رفته و مصرف ويژة سوخت نيز افزايش مي يابد، ميزان افزايش مصرف ويژة سوخت SFC درحدود 3 الي 7 درصد شده است و ميزان هيدروكربن هاي نسوخته در دود افزايش 10 تا 12 درصدي دارد و در مقابل اكسيدهاي ازت كاهش 15 الي 20 درصدي دارد و ميزان منواكسيدكربن تغيير زيادي ندارد.
منحني هاي مشخصه موتور در شكلهاي شمارة) 4( الي) 9( استخراج شده از جدول آزمون شمارة) 3( حاوي سه منحني است كه به ترتيب دماي آب C°80 دايره ● و C°100مربع ■ و C°120 با مثلت▲ نشان داده شده است.
درشكل) 4( منحني هاي تغييرات توان موتور در بار جزيي 70 درصد به ازاء تغييرات دماي آب خنككننده در سه حالت 80 ،100 و 120 درجه سانتيگراد به نمايش گذاشته شده است. به طور ميانگين ميزان تغييرات توان با كاهش و افزايش دماي خنك كننده نسبت مستقيم دارد و به ميزان 2 تا 3 درصد كاهش يا افزايش مي يابد .
درشكل) 5( منحني هاي تغييرات گشتاور موتور در بار جزيي 70 درصد نشان ميدهد كه به ازاء 10 درجه كاهش و يا افزايش دما در گردش موتور شاهد تغييرات 2 تا 3 درصدي گشتاور خروجي موتور هستيم كه اين تفاوت در دورهاي مياني مشهودتر است .درشكل) 6( منحني هاي تغييرات مصرف ويژة سوخت نسبت به تغيرات 10درجه سانتيگرادي دماي آب خنك كنندة موتور بخصوص در محدودة دورهاي كند و تند موتور با افزايش يا كاهش 4 درصدي همراه خواهد بود.
در شكل) 7( ميزان تغييرات منواكسيد كربن نسبت به تغيير آب خنك كننده موتور نمايانگر عدم تغيير قابل ملاحظه در دورهاي تند و كاهش ميزان اين آلاينده در دورهاي كند به ازاي كاهش دماي آب خنك كننده مي باشد .
درشكل) 8( ميزان تغييرات هيدروكربن هاي نسوخته در سه حالت 80 ،100 و 120 درجة آب خنك كننده موتور نشانگر افزايش چشمگير ميزان اين آلاينده در حالت 80 درجه سانتيگراد آب خنك كننده دركليه دورها مي باشد. در صورت افزايش درجه حرارت آب خنك كننده به 120 درجه سانتيگراد، ميزان اين آلاينده تا 30 درصد كاهش مي يابد.
درشكل) 9( ميزان تغييرات اكسيدهاي ازت با افزايش دماي موتور افزايش چشمگير پيدا مي كند و با كاهش دماي موتور به ميزان 25 درصد كاهش مي يابد.

شكل 5 منحني تغييرات گشتاور موتور درضريب بار 07% براي دماهاي مختلف آب موتور

شكل 6 منحني تغييرات مصرف ويژة سوخت موتور درضريب بار 07% براي دماهاي مختلف آب موتور

شكل 7 منحني تغييرات آلايندگي منواكسيد كربن موتور در دماهاي مختلف آب موتور

شكل 4 منحني تغييرات توان موتور در ضريب بار 07% براي دماهاي مختلف آب خنك كننده شكل 8 منحني تغييرات آلايندگي هيدرو كربن موتور در دماهاي مختلف آب موتورموتور
جرم هواي ورودي به موتور mair
جرم گازهاي دود mex
جرم سوخت مصرفي mfuel
گرماي ويژه در فشار ثابت cp
كار خروجي از محور موتور Wshaft
انرژي گرمائي هدر رفته Qloss
فشار متوسط مؤثر BMEP
ارزش حرارتي پايين سوخت Hi
ضريب درصد انرژي خروجي از طريق آب ξQwater
منواكسيد كربن CO
هيدروكربن هاي نسوخته HC
اكسيدهاي ازت NOx
مصرف ويژة سوخت SFC
دور بردقيقه rpm
ضريب ثابت دماسنج ε
ثابت استفان بولتزمن σ
ضريب انتقال حرارت h
دما T
انرژي گرمائي از محيط و به محيط Qamb
انرژي گرمائي تلف شده از طريق روغن QOil
انرژي گرمائي تلف شده از طريق آب خنك كننده Qwater
6- نمادها و نشانه ها

شكل 9 منحني تغييرات آلايندگي اكسيدهاي نيتروژن موتور 457-LA در دماهاي مختلف آب موتور
5- نتيجه گيري
نتايج تجربي نشان مي دهد كه با كاهش اتلاف حرارتي در مجموعة خنككن، تمام انرژي ذخيره شده در اين بخش به كار مفيد تبديل نمي شود و لزوماً منجر به افزايش بازده كلي موتور نمي شود. دلايل مختلفي براي تأييد اين نتيجه گيري وجود دارد. چون موتورهاي احتراق داخلي براساس چرخة ترموديناميكي كار ميكنند، درصد تبديل انرژي گرمايي توليد شده در مرحله احتراق در قانون دوم ترموديناميك محدود شده است، به همين علت در صورت كاهش بخش گرمايي تلف شده در مجموعة خنك كننده در موتوري مثل 457-LA انرژي گرمائي به گازهاي دود منتقل ميشود. يعني آن بخش از حرارت كه قبلاً مجموعه خنك كن به بيرون منتقل مي كرد، اينك جريان گاز دود از موتور خارج مي كند. چون ميزان نفوذ حرارت حاصل از احتراق تنها چندميلي متر است، فرآيند انتقال حرارت از مجموعة خنككن درطول كلية مراحل چرخة ترموديناميكي پايدار است، اين درحالي است كه كار مفيد تنها در طول مرحلة انبساط حاصل مي شود و در نتيجه امكان تبديل انرژي مجموعة خنككن درساير مراحل كاري موتور به كار مفيد وجود ندارد. در پايان ذكر اين نكته ضروري به نظر ميرسد كه با افزايش مقاومت حرارتي ديوارة استوانه ،دماي آن افزايش مييابد، دماي گرمتر ديواره در موتور گازوئيلي موجب افزايش لقي مجاز بين استوانه وسمبه و كوبش دامن پيستون در استوانه مي شود و لذا براي كاهش دماي آب خنككننده محدوديت وجود دارد، ولي از نظر اقتصادي و زيست محيطي افزايش دماي سامانة خنككننده به دليل كاهش مصرف سوخت و كاهش ميزان هيدروكربن ها و دوده همراه با افزايش توان و گشتاور توجيه پذير ميشود. در مورد موتور 457-LA اين گونه نتيجهگيري مي شود كه پيشنهاد تقويت سامانة خنك كننده مدار آب بهدليل شرايط اقليمي و در نتيجه كاهش دماي مدار آب خنككننده توجيه فني و اقتصادي ندارد بلكه درصورت بهينه شدن گازوئيل توليدي ايران درسطح استاندارد EN557 سال 2000 اروپا مي توان شاهد افزايش 5 تا 10 درصدي دماي مدار آب خنك كننده، كاهش مصرف سوخت ،افزايش توان و گشتاور و كاهش آلاينده هاي HC و CO بود.
Reference:
[1]- White Hausa & Ryder j. Internal Combustion Engine Handbook 5th Edition 1998.
[2]- Heywood,J. Internal Combustion Engine Fundamentals. MC Graw Hill New York 1988.
[3]- K hair, M.K. “Progress in Diesel Engine Emissions Control” Journal of Engineering for Gas Turbine and Power No. 114 (1992) [4]- International Standard ISO 3046 I-V 1987 [5]- Berthold G. Diesel Engine Design and Manufacturing.
Bucurest 1998.
[6]- BOSCH Automotive Handbook 5th Edition.
[7]- Bosch Diesel Engine Management, 4th Edition.
[8]- Engine Testing and control TNO-Delft.
[9]- Wide, J. “Experience with Emphasis on HD Diesel Emission Standards”, SAE No.88.657. TNO.

L. Savadkohi
Study on Effect of Change in Behavior of 457-LA
Diesel Engine Cooling System on Its Performance
L. Savadkohi*
Assistant Professor of Mechanical Department
Department of Mechanical Engineering, Iranian Research Organization for Science and Technology (IROST) savadkohi@irost.org

*Corresponding Author
Received: Jul. 01, 2009
Accepted in Revised Form: Feb. 03, 2010
Abstract
In this study the effect of varying the behavior of 457-LA diesel engine cooling system has been conducted using research facilities installed on a test bed with W400 eddy current dynamometer. Insufficient information on the engine thermal regime has resulted in the wrong belief that the engine performance and life can be extended by reducing the temperature of the circulating cooling water. Theoretical studies and the experimental results of the present study show that for an engine under loading condition, any variation in the cooling system, particularly, reducing the cooling water temperature, increases the mechanical stresses due to change in allowable tolerances. Other consequences, such as increased fuel consumption and pollution, result in after burning and thermal stresses and corrosion in the exhaust system. At the same time, meaningful reduction in measured power and torque has been observed for the case of reduced cooling water temperature. In contrast, increase in the cooling water temperature limit, using standard and optimized diesel fuel, can result in superior characteristics for power, torque, fuel consumption and pollution.
Keywords: Volumetric Efficiency, Heat Exchanger, Diesel Knocking, Thermal Regime, Thermal Stress, Catalyst Convertor
The Journal of Engine Research/Vol. 16 / Autumn 2009