پروژه های انجام شده

تحلیل دینامیکی و سینماتیکی قطعات موتور

تحلیل تنش، خستگی و حرکت اجزای کلیدی موتور V6 به منظور بهبود دوام، کاهش ارتعاش و تضمین عملکرد مکانیکی روان.

V6 Powertrain Testing Project

مقدمه

این پروژه بر تحلیل جامع دینامیکی و سینماتیکی قطعات حیاتی موتور در پیشرانه V6 با حجم 4000 سی‌سی تمرکز دارد. درک نیروها، تنش‌ها، ارتعاشات و حرکات این قطعات برای اطمینان از یکپارچگی ساختاری، بهینه‌سازی عملکرد و افزایش دوام کلی موتور ضروری است. با یکپارچه‌سازی تحلیل‌های مکانیکی و ارتعاشی پیشرفته با مدل‌سازی سینماتیکی، این پروژه قصد دارد بینش دقیقی از رفتار عملیاتی قطعات متحرک موتور تحت شرایط مختلف ارائه دهد.

متدولوژی

متدولوژی پروژه تحلیل دینامیکی و سینماتیکی عمدتاً شامل تحلیل‌های مکانیکی (جامداتی و ارتعاشاتی) و مدل‌سازی سینماتیکی پیشرفته است که از نرم‌افزارهای استاندارد صنعتی مانند Abaqus و GT-Suite بهره می‌برد.

الف. تحلیل‌های مکانیکی (جامداتی و ارتعاشاتی)

این تحلیل‌ها برای ارزیابی یکپارچگی ساختاری، توزیع تنش و مشخصه‌های ارتعاشی قطعات کلیدی موتور انجام می‌شوند. تحلیل‌های خاص زیر انجام می‌گیرد:

  1. آنالیز ارتعاشات میل لنگ: تحلیل دقیق ارتعاشات میل لنگ برای درک و کاهش مسائل احتمالی تشدید و اطمینان از عملکرد روان موتور.
  2. آنالیز تنش‌های حرارتی پیستون، بلوک و سرسیلندر: آنالیز عمیق تنش‌های حرارتی تجربه شده توسط پیستون، بلوک سیلندر و سرسیلندر، که برای پیش‌بینی عمر مفید قطعه و جلوگیری از خستگی حرارتی حیاتی است.
  3. تحلیل تنش بلوک، سرسیلندر، کپه‌های ثابت و شاتون: آنالیز تنش جامع که بر روی بلوک سیلندر، سرسیلندر، کپه‌های ثابت و شاتون انجام می‌شود تا نواحی با تنش بالا شناسایی شده و طراحی آن‌ها برای دوام بهینه شود.
  4. تحلیل خستگی شاتون، گژن پین و یاتاقان‌های ثابت و متحرک: تحلیل خستگی کم‌چرخه و پرچرخه که بر روی شاتون، گژن پین و یاتاقان‌های ثابت و متحرک انجام می‌شود تا طول عمر عملیاتی آن‌ها تحت بارهای چرخه‌ای پیش‌بینی شود.
  5. تحلیل دمای منیفولد اگزوز (توزیع دما و تنش حرارتی): تحلیل توزیع دمای منیفولد اگزوز و تنش‌های حرارتی مرتبط با آن، که برای جلوگیری از تخریب مواد و اطمینان از جریان کارآمد گازهای خروجی ضروری است.
  6. تحلیل خستگی کم‌چرخه سرسیلندر: آنالیز خستگی کم‌چرخه خاص برای سرسیلندر، که به تنش‌های ناشی از چرخه‌های حرارتی مکرر می‌پردازد.
  7. تحلیل خستگی پرچرخه میل لنگ: آنالیز خستگی پرچرخه برای میل لنگ، که برای ارزیابی دوام بلندمدت آن تحت عملکرد مداوم موتور حیاتی است.

ب. مدل‌سازی و تحلیل سینماتیکی

مدل‌سازی سینماتیکی بر حرکت و تعامل قطعات موتور بدون در نظر گرفتن نیروهایی که باعث حرکت می‌شوند، تمرکز دارد.

  1. مدل‌سازی سینماتیکی میل بادامک، میل لنگ و مجموعه تایمینگ: مدل‌سازی سینماتیکی دقیق میل بادامک، میل لنگ و کل مجموعه تایمینگ برای درک حرکات دقیق و همگام‌سازی آن‌ها.
  2. آنالیز نیروهای وارد بر مجموعه لنگ و یاتاقان‌ها: آنالیز عمیق نیروهای وارد بر مجموعه لنگ، از جمله یاتاقان‌های ثابت و متحرک، برای اطمینان از روانکاری مناسب و جلوگیری از سایش.
  3. تحلیل مکانیزم FEAD(تنش و شرایط تسمه یا زنجیر): تحلیل مکانیزم درایو لوازم جانبی جلویی (FEAD)، با تمرکز بر تنش تسمه یا زنجیر و شرایط کلی عملکرد برای اطمینان از انتقال مطمئن توان به لوازم جانبی.
  4. طراحی و تحلیل پروفیل میل سوپاپ: طراحی و تحلیل پروفیل میل سوپاپ با استفاده از نرم‌افزار GT-Suite، که لیفت سوپاپ، زمان‌بندی و تایمینگ را برای بهبود عملکرد موتور و تبادل گاز بهینه می‌کند.

نتایج

نتایج حاصل از این پروژه تحلیل دینامیکی و سینماتیکی، درک عمیق و یکپارچه‌ای از رفتار مکانیکی و حرکت قطعات حیاتی موتور فراهم می‌آورد. از طریق تحلیل‌های دقیق، داده‌های دقیق و بسیار قابل اعتمادی از تنش‌های واقعی، ارتعاشات و تعاملات سینماتیکی به دست می‌آید، که به عنوان یک پایه ضروری برای بهینه‌سازی طراحی قطعات و اطمینان از قابلیت اطمینان بلندمدت موتور عمل می‌کند.

به طور خاص، نتایج مورد انتظار شامل موارد زیر است:

  • دوام بهینه قطعه: شناسایی نقاط تنش حیاتی و پیش‌بینی عمر خستگی برای قطعاتی مانند شاتون، گژن پین و یاتاقان‌ها، که منجر به بهبود طراحی برای افزایش دوام می‌شود.
  • کاهش ارتعاشات: تحلیل جامع ارتعاشات میل لنگ، که امکان اصلاح طراحی برای کاهش صدا، لرزش و سختی (NVH) و بهبود نرمی عملکرد موتور را فراهم می‌آورد.
  • مدیریت حرارتی بهبودیافته منیفولد اگزوز: توزیع‌های دقیق دما و تنش حرارتی برای منیفولد اگزوز، که طراحی را برای جلوگیری از خرابی‌های ناشی از حرارت هدایت می‌کند.
  • عملکرد سینماتیکی بهبودیافته: مدل‌های سینماتیکی دقیق میل بادامک، میل لنگ و مجموعه تایمینگ، که امکان بهینه‌سازی زمان‌بندی سوپاپ و بازده کلی موتور را فراهم می‌کند.
  • عملکرد اعتبارسنجی‌شده سیستمFEAD: تحلیل مکانیزم FEAD، که اطمینان از تنش بهینه تسمه یا زنجیر و شرایط عملکرد برای به حرکت درآوردن قابل اعتماد لوازم جانبی را فراهم می‌آورد.
  • طراحی پیشرفته پروفیل میل سوپاپ: پروفیل‌های بهینه میل سوپاپ که منجر به بهبود بازده تبادل گاز و عملکرد کلی موتور می‌شود.

این نتایج جامع، تولیدکننده خودرو را قادر می‌سازد تا از دانش فنی عمیق و ابزارهای شبیه‌سازی پیشرفته بهره‌مند شوند و ضمن افزایش دوام، عملکرد و قابلیت اطمینان کلی موتور، نوآوری در طراحی قطعات موتور را تقویت کنند.

پیمایش به بالا