رضا کاظمی - دانشیار دانشکده مهندسی مکانیک- دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
شهرام آزادی - استادیار دانشکده مهندسی مکانیک - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
سمیر شهیرملک محمدی - دانشجوی کارشناسی ارشد سیستم محرکه خودرو
محسن رفعت - دانشجوی کارشناسی ارشد طراحی سیستم تعلیق خودرو

با استفاده از مکانیزم های محرک جدید در موتورهای احتراق داخلی می توان فرآیند های تنفس، اختلاط و احتراق موتور را کنترل و بهینه سازی کرد، که این امر باعث پیشرفت چشمگیری در صنعت طراحی موتورهای احتراق داخلی شده است. یکی از این مکانیزم های محرک سیستم تایمینگ متغیر سوپاپها است که امروزه در موتورهای احتراق داخلی مورد استفاده روزافزون است. به کارگیری چنین سیستم های نوینی وابسته به وجود سیستم های کنترلی است که عملکرد موتور را تثبیت کرده و امکان آزمایش تجربی عملکرد موتور را فراهم سازند. دستیابی به چنین سیستم کنترلی منوط به طراحی یک مدل موتور کنترل گرا است، که این مدل فرآیندهای علملکردی موتور را به صورت شفاف نمایش می دهد. بعلاوه این مدل می تواند در تعیین پارامترهای اصلی طراحی و ساخت یک موتور مجهز به سیستم تایمینگ متغیر سوپاپها و طراحی ساختار کنترل کننده چنین موتوری مورد استفاده قرار گیرد. در این مقاله، مراحل مدلسازی کنترل گرای فرآیند مکش در یک موتور مجهز به سیستم تایمینگ متغیر سوپاپها شرح داده می شود. سپس با استفاده از داده های تجربی یک موتور معمولی( که با سیستم میل بادامک عمل می کند) مدل بدست آمده مورد اعتبار سنجی قرار می گیرد. در نهایت از روش های الگوریتم ژنتیکی جهت بهینه سازی راندمان حجمی مدل ایجاد شده استفاده می شود. سپس نتایج حاصل از فرآیند بهینه سازی با اطلاعات تجربی عملکرد یک موتور معمولی مورد مطالعه و بررسی شده و بهینه شدن عملکرد موتور تایید گردیده و نتایج مقایسه در قالب نمودارهای مختلف عملکردی موتور، نمایش داده می شوند.

سیستم تایمینگ متغیر سوپاپها، موتور احتراق داخلی، مدلسازی، بهینه سازی، راندمان حجمی