درخشش جوان بافقی در عرصه علم

مقاله احسان فتوحی بافقی دانشجوی ممتاز کارشناسی ارشد مکانیک تبدیل انرژی دانشگاه آزاد اسلامی واحد سمنان در هفتمین همایش بین المللی موتورهای درون سوز ایران ارائه و به چاپ رسید.

توضیحی پیرامون مقاله:

از توربو شارژها در خودروهای پیشرفته سواری به تازگی همان گونه که قبلا نیز در موتورهای ماشین های سنگین  مورد استفاده قرار می گرفت استفاده می کنند . علت استفاده این هست که با بالا رفتن دور موتور زمان مکش کوتاه شده و همچنین به خاطرکوچک بودن سطح سوپاپ ها و … سیلندرها کمتر از هوا پر شده ، در نتیجه تمام سوخت ها به طور کامل نسوخته ، احتراق ناقص و در نتیجه باعث کاهش قدرت و توان خودرو و افزایش سوخت مصرفی می شود . توربو شارژها انرژی مورد نیاز خود را از انرژی تلف شده گاز های خروجی از موتور ( دود ) دریافت نموده و بدین ترتیب عمل می نمایند که دود خروجی به پره های روتور برخورد کرده و باعث چرخیدن محور خود و کمپرسور توربو شارژ می شود . دود بعد ار برخورد با پره های روتور از سمت دیگر خارج شده و کمپرسور نیز هوا را مکیده و با فشار به سمت موتور می فرستد . این نکته را باید توجه داشته باشیم که به خاطر افزایش فشار متعاقبا دما نیز افزایش یافته و با افزایش دما ، حجم مخصوص هوا نیز زیاد می شود . بنابراین دوباره دبی جرمی هوای ورودی به موتور کم شده و استفاده از توربو شارژ نتیجه ای نخواهد داشت . همچنین افزایش دما بیش از اندازه سبب خودسوزی در موتور ، افزایش سرو صدا ، سوخت مصرفی و کاهش توان خودرو می شود . در نتیجه بعد از توربو شارژ نیز دستگاهی باید قرار داده شود که اولا دمای هوا را کاهش داده و ثانیا دمای هوای ورودی به موتور را در دمای مورد نیاز و موثر ثابت نگه دارد . دستگاههی که برای این کار استفاده می شود اینترکولر نام دارد . اینتر کولرهایی که در خودروهای سواری تاکنون استفاده شده است از نوع هوا به هوا می باشد یعنی هوا از لوله های داخل اینتر کولر عبور کرده و هوای سرد عبوری از خودرو نیز به لوله های حامل هوای گرم خروجی از تربوشارژ برخورد کرده و آن را سرد می کند . عیب این نوع از خنک کننده ها این است که دارای حجم و وزن زیادی می باشند . همچنین کنترل دما بسیار مشکل می باشد . با طرح این موضوع توسط یکی از دوستان که ایران خودرو مشغول می باشد یه این فکر افتادیم که به جای این دستگاه ، دستگاهی طراحی کنیم که تا حد امکان معایب این گونه از خنک کننده ها را برطرف نماید . بنابراین تصمیم گرفتیم تکنولوژی بسیار جالبی که امروزه استفاده می شود را برای اینگونه خنک کننده ها استفاده نماییم . نام این تکنولوژی لوله های حرارتی نوسانی یا به اصطلاح OSCILLATING HEAT PIPEمی باشد . این سیستم دارای سه قسمت به نام های اواپراتور ، کندانسور و آدیاباتیمک می باشد که سیال از قسمت اواپراتور حرارات دریافت نموده و با عبور از قسمت آدیاباتیک و رسیدن به قسمت کندانسور حرارت خود را دفع می نماید . مزیت بسیار مهم این سیستم این می باشد که علاوه بر کوچک و سبک بودنو انتقال حرارت به روش جابجایی طبیعی ، سیال عامل انتقال حرارت نیز تغییر فاز داده و حرارت بسیار زیادی را می تواند منتقل نماید .  با مدل سازی عددی این تکنولوژی در یکی از نرم افزارهای تحلیل جریان سیال در نهایت به این نتیجه رسیدیم که میتوان مبل گرمایی ( اینترکولر ) که از این تکنولوژی بهره می برد استفاده نمود که علاوه بر داشتن حجم و وزن بسیار کمتر نسبت به مدل پیشین ، میتوان دمای ورودی به موتور را بسیار ساده تغییر و کنترل نمود . این مطلب ناگفته نماند که این طرح با استقبال بسیار خوب از سوی ایران خودرو روبرو شده و درخواست طراحی کامل دستگاه برای استفاده بر روی خودروهای سواری شده است . همچنین ما خواستاریم از این تکنولوژی برای جایگزینی قطعات دیگر خودرو مورد استفاده قرار دهیم ..

احسان فتوحی بافقی