فهرست مطالبفهرست اشکال.. شفهرست جداول.. عفهرست علائم.. غفصل اول: دیباچه.. 11-1- اهمیت انتقال حرارت در موتورهای احتراق داخلی.. 21-2- روش‌های بهبود عملکرد سامانه‌ی خنک‌کاری.. 3فصل دوم: پیشینه مطالعات.. 62-1- مقدمه.. 72-2- تغییر هندسه‌ی جریان.. 72-3- پیشینه‌ی مطالعات خنک‌کاری دقیق.. 92-4- جوشش.. 202-5- پیشینه‌ی مطالعات جوشش در موتورهای احتراق داخلی.. 25فصل سوم: مطالعات تجربی.. 463-1- مقدمه.. 473-2- دستگاه آزمایشگاهی جوشش.. 473-2-1- مخزن. 483-2-2- گرمکن مخزن. 483-2-3- پمپ. 493-2-4- شیر سه‌راهه. 493-2-5- فشار سنج. 493-2-6- کانال. 503-2-7 روتامتر. 503-2-8 کویل مسی. 513-2-9- بخش مورد آزمایش. 513-2-10- بلوک مسی. 523-2-11- گرمکن استوانه‌ای. 523-2-12- عایق PTFE. 523-2-13- روغن انتقال حرارت. 533-2-14- رئوستا. 533-2-15- ترموکوپل. 543-2-16- سیتم داده بردار. 543-2-17- سمباده. 543-2-18- زبری سنج. 553-2-19- رله وکنترلر. 563-3- نتایج دستگاه جوشش جریانی.. 573-3-1- نمودارهای تجربی انتقال حرارت جوشش. 573-3-2- آنالیز خطا. 613-4- مطالعه آزمایشگاهی حرکت سیال با استفاده از روش PIV.. 623-4-1- آشنایی با روش PIV.. 633-4-2- اجزای به‌کار رفته در آزمایش PIV برای سرسیلندر موتور احتراق داخلی 653-4-3- نقاط اندازه‌گیری شده‌ی سرعت در سرسیلندر. 693-4-4- تحلیل و اندازه گیری سرعت با استفاده از روش PIV.. 70فصل چهارم: شبیه‌سازی عددی.. 734-1- مقدمه.. 744-2- شبیه‌سازی عددی جوشش جریانی مادون سرد.. 744-2-1- روش چن. 754-2-2- روش BDL. 764-2-3- ضریب انتقال حرارت جابه‌جایی اجباری خالص، hfc824-2-4- ضریب انتقال حرارت جوشش هسته‌ای، hnb834-3- شبیه‌سازی یک‌بعدی جریان خنک‌کننده در راهگاه خنک‌کاری موتور 924-4- شبیه‌سازی سه‌بعدی جریان خنک‌کننده در راهگاه خنک‌کاری موتور 964-4-1- شبیه‌سازی جریانی خنک‌کننده در راهگاه موتور. 964-4-2- شبیه‌سازی حرارتی جریان خنک‌کننده در راهگاه خنک‌کاری موتور. 105فصل پنجم: راهکارهای بهبود خنک‌کاری.. 1135-1- مقدمه.. 1145-2- ارائه‌ی روش‌هایی در راستای رسیدن به خنک‌کاری یکنواخت در موتور 1145-2-1- روش تغییر الگوی ورودی و خروجی خنک‌کننده. 1145-2-2- استفاده از رژیم جوشش جریانی به منظور افزایش ضریب انتقال حرارت 119فصل ششم: جمع‌بندی و نتیجه گیری.. 1296-1- جمع‌بندی و نتیجه‌گیری.. 1306-2- نوآوری‌ها.. 1326-3- پیشنهادها برای ادامه کار.. 1336-4- محصولات علمی ارائه شده.. 134منابع و مآخذ.. 136 فهرست اشکالشکل 2- 1: خنک‌کاری دقیق به‌کار رفته در کار پرید و اندرتون [4]. 9شکل 2- 2: رابطه‌ی بین شار حرارتی و سرعت سطح برای حالت شروع جوشش هسته‌ای [10] 14شکل 2- 3: طرح جدید مسیرهای خنک‌کاری در سرسیلندر خنک‌کاری دقیق [10]. 16شکل 2- 4: مقایسه‌ی مقادیر سرعت‌های طراحی و اندازه‌گیری شده در سرسیلندر خنک‌کاری دقیق [10]. 16شکل 2- 5: (الف) جریان کلی خنک‌کننده در سرسیلندر موتور استاندارد، (ب) جریان کلی خنک‌کننده در سرسیلندر خنک‌کاری دقیق [12]. 17شکل 2- 6: مدار خنک‌کاری فواره‌ای [13]. 20شکل 2- 7: تغییرات دمای دیواره و دمای متوسط سیال در پدیده‌ی جوشش جریانی [14] 22شکل 2- 8: رژیم‌های متفاوت جوشش [15]. 23شکل 2- 9: نمودار شار حرارتی بر حسب دمای سطح برای سرعت‌های مختلف [14]. 23شکل 2- 10: تغییرات شار حرارتی و ضریب انتقال حرارت جابجایی بر حسب دمای دیواره در رژیم‌های متفاوت جوشش [17]. 25شکل 2- 11: رابطه‌ی دمای سطح و شار حرارتی در فشار bar2 و سرعت m/s5.5 برای یک سطح مسی به ازای افت فشار ثابت [11]. 27شکل 2- 12: رابطه‌ی دمای سطح و شار حرارتی در فشار bar2 و سرعت m/s3 برای یک سطح مسی به ازای افت فشار ثابت [11]. 27شکل 2- 13: رابطه‌ی دمای سطح و شار حرارتی در فشار bar2 و سرعت m/s4/1 برای یک سطح مسی به ازای افت فشار ثابت [11]. 27شکل 2- 14: رابطه‌ی دمای سطح و شار حرارتی در فشار bar2 و سرعت m/s7/0 برای یک سطح مسی به ازای افت فشار ثابت [11]. 27شکل 2- 15: مناطق حساس حرارتی سرسیلندر در مطالعه‌ی نوریس [6]. 28شکل 2- 16: دستگاه به‌کاررفته در کار کمپل برای شبیه‌سازی جوشش در موتورهای احتراق داخلی [16]. 29شکل 2- 17: تأثیر سرعت بر روی نمودار جوشش در فشار bar2، دمای ورودی C°90 برای یک سطح آلمینیومی [18]. 32شکل 2- 18: تأثیر فشار بر روی نمودار جوشش، دمای ورودی C°90 و سرعت ورودی m/s25/0 [18]. 32شکل 2- 19: تأثیر فشار بر روی نمودار جوشش، دمای ورودی C°60 و سرعت ورودی m/s25/0 [18]. 32شکل 2- 20:تأثیر دماهای ورودی مختلف بر نمودار جوشش به ازای فشار bar2 و سرعت m/s1 [18]. 32شکل 2- 21: نقشه‌ی تعیین سرعت خنک‌کننده بر حسب شار حرارتی و دمای سطح [21] 33شکل 2- 22: شماتیک دستگاه به‌کار رفته در کار اشتاینر و همکاران [22]. 34شکل 2- 23: بخش آزمون دستگاه آزمایشگاهی اشتاینر و همکاران [22]. 34شکل 2- 24: نمودار جوشش جریانی در فشار bar5/1 و سه سرعت مختلف؛ خط کامل (— ) روش BDL، خط چین (- - - -) روش چن، اندازه‌گیری (•)[22]. 34شکل 2- 25: نمودار جوشش جریانی در فشار bar2و سه سرعت مختلف؛ خط کامل (— ) روش BDL، خط چین (- - - -) روش چن، (•) اندازه‌گیری [22]. 34شکل 2- 26: محل کاشت ترموکوپل‌ها بر روی سرسیلندر موتور [23]. 35شکل 2- 27: مقایسه‌ی منحنی شار حرارتی بر حسب دما برای اطلاعات موتور در دور rpm3000و داده‌های تجربی بخش آزمون [23]. 36شکل 2- 28: مقایسه‌ی منحنی شار حرارتی بر حسب دما برای اطلاعات موتور در دور rpm5600 و داده‌های تجربی بخش آزمون [23]. 36شکل 2- 29: مقایسه‌ی نتایج تجربی و مدل چن در فشار های مختلف، سرعت ورودی m/s5/0 و دمای ورودی C°8/98 [26]. 39شکل 2- 30: مقایسه‌ی نتایج تجربی و مدل چن در سرعت‌های مختلف، فشار bar82/1 و دمای ورودی C°8/98 [26]. 39شکل 3- 1: شماتیک دستگاه ساخته شده برای آزمایش شاخصه‌های جوشش جریانی مادون سرد 48شکل 3- 2: مخزن. 49شکل 3- 3: گرمکن مخزن. 49شکل 3- 4: پمپ. 49شکل 3- 5: شیر سه‌راهه. 49شکل 3- 6: فشار سنج. 50شکل 3- 7: کانال. 50شکل 3- 8: روتامتر. 52شکل 3- 9: کویل مسی. 52شکل 3- 10: بخش آزمایش. 52شکل 3- 11: بلوک مسی. 53شکل 3- 12: گرمکن مسی. 53شکل 3- 13: عایق PTFE. 53شکل 3- 14: روغن انتقال حرارت. 54شکل 3- 15: رئوستا. 54شکل 3- 16: ترموکوپل. 55شکل 3- 17: نمودار کالیبراسیون ترموکوپل. 55شکل 3- 18: سیستم داده بردار. 55شکل 3- 19: دستگاه زبری سنج. 56شکل 3- 20: رله. 56شکل 3- 21:تصویر محیط کنترلر در نرم افزار LABVIEW2010. 56شکل 3- 22: تصویر نمای برش خورده دستگاه آزمایش در نرم افزار CATIAV5. 57شکل 3- 23: نمودار جوشش آب (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar4/1 وسرعت m/s5/0. 58شکل 3- 24: نمودار جوشش آب (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar4/1 وسرعت m/s7/0. 58شکل 3- 25: نمودار جوشش آب (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar4/1 وسرعت m/s9/0. 59شکل 3- 26: نمودار جوشش مخلوط 50-50 آب و اتیلن گلیکول (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar4/1 وسرعت m/s5/0. 60شکل 3- 27: نمودار جوشش مخلوط 50-50 آب و اتیلن گلیکول (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar4/1 وسرعت m/s7/0. 60شکل 3- 28: نمودار جوشش مخلوط 50-50 آب و اتیلن گلیکول (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar4/1 وسرعت m/s9/0. 61شکل 3- 29:شماتیک روش PIV [48]. 64شکل 3- 30: سرسیلندر شفاف ساخته شده از Plexiglass. 65شکل 3- 31: سرسیلندر شفاف ساخته شده از Plexiglass. 66شکل 3- 32: مخزن. 66شکل 3- 33: پمپ. 66شکل 3- 34: دبی‌سنج. 66شکل 3- 35: موتور به همراه سرسیلندر شفاف. 67شکل 3- 36: سرسیلندر شفاف نصب شده بر روی بلوک سیلندر. 67شکل 3- 37: دستگاه آماده شده برای مشاهده‌ی جریان خنک کننده در سرسیلندر 67شکل 3- 38: دوربین پرسرعت MotionBLITZ. 68شکل 3- 39: نحوه قرارگیری دوربین پرسرعت بر روی سرسیلندر شفاف. 68شکل 3- 40: ترتیب نامگذاری در سرسیلندر. 69شکل 3- 41: راهگاه خنک‌کننده در سمت سوپاپ‌های دود. 69شکل 3- 42:دبی‌سنج. 70شکل 3- 43: عکس گرفته شده از مقطع A. 71شکل 3- 44: عکس گرفته شده از مقطع B. 71شکل 3- 45: تحلیل سرعت در نقطه‌ی A. 71شکل 3- 46: تحلیل سرعت در نقطه‌ی B. 71شکل 4- 1: مراحل جدا شدن حباب از سطح داغ [51]. 77شکل 4- 2: موازنه‌ی نیروی حباب. 78شکل 4- 3: مقادیر Sflow محاسبه شده در این پایان‌نامه با مقادیر داده شده توسط اشتاینر 81شکل 4- 4: نمودار جوشش آب (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar1، سرعت m/s5/0 و دمای ورودی °C90 [27]. 86شکل 4- 5: نمودار جوشش آب (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar1، سرعت m/s5/0 و دمای ورودی °C90 [27]. 86شکل 4- 6: نمودار جوشش آب (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar2، سرعت m/s5/0 و دمای ورودی °C90، اطلاعات تجربی از مرجع [27]. 86شکل 4- 7: نمودار جوشش آب (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar6/2، سرعت m/s5/0 و دمای ورودی °C90، اطلاعات تجربی از مرجع [27]. 86شکل 4- 8: نمودار جوشش آب (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar1، سرعت m/s25/0 و دمای ورودی °C90، اطلاعات تجربی از مرجع [27]. 87شکل 4- 9: نمودار جوشش آب (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar2، سرعت m/s25/0 و دمای ورودی °C90، [18]. 87شکل 4- 10: نمودار جوشش آب (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar1، سرعت m/s1 و دمای ورودی °C90، [18]. 87شکل 4- 11: نمودار جوشش مخلوط حجمی 50-50 آب و اتیلن گلیکول (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar2، سرعت m/s25/0 و دمای ورودی °C90، [18]. 87شکل 4- 12: نمودار جوشش مخلوط حجمی 50-50 آب و اتیلن گلیکول (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar2، سرعت m/s5/0 و دمای ورودی °C90، [18]. 88شکل 4- 13: نمودار جوشش مخلوط حجمی 50-50 آب و اتیلن گلیکول (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar2، سرعت m/s1 و دمای ورودی °C90، [18]. 88شکل 4- 14: نمودار جوشش مخلوط حجمی 50-50 آب و اتیلن گلیکول (شار حرارتی بر حسب دمای سطح) در فشار bar1، سرعت m/s5/1 و دمای ورودی °C90، [18]. 88شکل 4- 15: مقایسه نتایج آزمایشگاهی جوشش آب (انجام شده در این پایان‌نامه) با مدل نهایی بدست آمده برای جوشش، فشار bar4/1، سرعت m/s5/0 و دمای ورودی °C85 [61] 89شکل 4- 16: مقایسه نتایج آزمایشگاهی جوشش آب (انجام شده در این پایان‌نامه) با مدل نهایی بدست آمده، فشار bar4/1، سرعت m/s75/0 و دمای ورودی °C85 [61]. 89شکل 4- 17: مقایسه نتایج آزمایشگاهی جوشش آب (انجام شده در این پایان‌نامه) با مدل نهایی بدست آمده برای جوشش، فشار bar4/1، سرعت m/s1 و دمای ورودی °C85[61] 90شکل 4- 18: مقایسه نتایج آزمایشگاهی جوشش آب و اتیلن گلیکول (انجام شده در این پایان‌نامه) با مدل نهایی بدست آمده برای جوشش، فشار bar4/1، سرعت m/s5/0 و دمای ورودی °C85[61]. 90شکل 4- 19: مقایسه نتایج آزمایشگاهی جوشش آب و اتیلن گلیکول (انجام شده در این پایان‌نامه) با مدل نهایی بدست آمده برای جوشش، فشار bar4/1، سرعت m/s75/0 و دمای ورودی °C85 [61]. 91شکل 4- 20: دبی حجمی خنک‌کننده موتور EF7 در دورهای مختلف. 93شکل 4- 21: مدل یک‌بعدی راهگاه خنک‌کاری موتور EF7. 93شکل 4- 22: مسیرهای خنک‌کاری مربوط به یک بلوک سیلندر و سرسیلندر (بلوک سیلندر و سرسیلندر چهارم). 94شکل 4- 23: سرعت خنک‌کننده محاسبه شده توسط مدل یک‌بعدی در قسمتهای مختلف سرسیلندر چهارم به ازای دبی lit/min65. 95شکل 4- 24: مدل راهگاه خنک‌کاری بلوک سیلندر. 97شکل 4- 25: مدل راهگاه خنک‌کاری سرسیلندر. 97شکل 4- 26: مدل مش‌بندي شده راهگاه‌هاي سيال خنك‌كننده موتور. 99شکل 4- 27: نواحی و سطوح ورودی، خروجی و دیوارها. 101شکل 4- 28: نواحی ورودی، خروجی و دیوارها. 101شکل 4- 29: خطوط جریان خنک‌کننده موتور در راهگاه خنک‌کاری در دبی lit/min120 102شکل 4- 30: توزیع فشار در طول راهگاه خنک‌کاری موتور با دبی lit/min65. 103شکل 4- 31: بردارهای سرعت در سمت راهگاه دود سرسیلندر شماره 4 (نقاط A و B) 104شکل 4- 32: شبكه‌بندي بلوك سيلندر موتور. 106شکل 4- 33: شبكه‌بندي سرسيلندر موتور. 106شکل 4- 34: محفظه احتراق و محفظه دود و هوا. 107شکل 4- 35: محفظه مجراي عبوري روغن در موتور. 107شکل 4- 36: ضرایب انتقال حرارت و دما در محفظه احتراق موتور EF7. 110شکل 4- 37: کانتور دمای سطح بیرونی راهگاه خنک‌کاری. 111شکل 4- 38: شار حرارتی گذرنده از دیواره‌ی راهگاه خنک‌کاری. 112شکل 4- 39: کانتور دمای بدنه جامد موتور. 112شکل 5- 1: حالت معمولی الگوی ورودی و خروجی خنک‌کننده. 116شکل 5- 2: استراتژی اول مطرح شده برای ورودی و خروجی خنک‌کننده. 116شکل 5- 3: استراتژی دوم مطرح شده برای ورودی و خروجی خنک‌کننده. 116شکل 5- 4: استراتژی سوم مطرح شده برای ورودی و خروجی خنک‌کننده. 116شکل 5- 5: مدار یک‌بعدی یک بلوک سیلندر و سرسیلندر. 120شکل 5- 6: شار حرارتی بر حسب سرعت خنک‌کننده برای رژیم جابه‌جایی خالص و رژیم جوشش جریانی در دمای سطح °C130و فشار خنک‌کننده bar 4/1. 123شکل 5- 7: شار حرارتی بر حسب سرعت خنک‌کننده برای رژیم جابه‌جایی خالص و رژیم جوشش جریانی در چهار فشار مختلف- دمای دیواره °C130. 124شکل 5- 8: نمودار سرعت مناسب خنک‌کننده برای دفع شار حرارتی‌های موجود در موتور با استفاده از رژیم جوشش جریانی در فشارهای مختلف. 125شکل 5- 9: مدار خنک‌کاری یک بلوک سیلندر و سرسیلندر بعنوان یک واحد مجزا 127 فهرست جداول جدول 2- 1: مقایسه‌ی پارامترهای خنک‌کاری برای دو موتور خنک‌کاری دقیق و استاندارد [10]. 15جدول 2- 2: دماهای اندازه‌گیری شده در موقعیت بین سوپاپ‌های دود سیلندرهای مختلف [24] 37جدول 2- 3: مقایسه‌ی مقادیر دما تحت شرایط جابجایی تنها، مدل جوشش چن، مدل اصلاح شده‌ی این مقاله و مقادیر آزمایشگاهی [24]. 38جدول 4- 1: مقایسه‌ی مقادیر سرعت در نقاط A و B با استفاده از روش تجربی PIVو شبیه‌سازی یک‌بعدی. 95جدول 4- 2: مقایسه‌ی مقادیر سرعت در نقاط A و B با استفاده از روش تجربی PIVو شبیه‌سازی یک‌بعدی. 105جدول 4- 3: خواص ترموفیزیکی سیال خنک‌کننده [63]. 109جدول 4- 4: دما و ضریب انتقال حرارت در راهگاه هوا، راهگاه دود و مجاری روغن 109جدول 5- 1: دبی خنک‌کننده در ورودی های مختلف مدار خنک‌کاری معمولی و سه استراتژی مطرح شده. 115جدول 5- 2: سرعت خنک‌کننده در مناطق مختلف مسیر خنک‌کاری سیلندر شماره 1 در حالت معمولی و سه استراتژی مطرح شده. 117جدول 5- 3: سرعت خنک‌کننده در مناطق مختلف مسیر خنک‌کاری سیلندر شماره 4 در حالت معمولی و سه استراتژی مطرح شده. 117جدول 5- 4: افت فشار خنک‌کننده در مسیر راهگاه خنک‌کاری برای حالت معمولی و سه استراتژی مطرح شده با استفاده از محاسبات یک‌بعدی. 118جدول 5- 5: میزان شار حرارتی برای هر یک از این نواحی با استفاده از محاسبات تحلیل سه‌بعدی. 119جدول 5- 6: سرعت مناسب خنک‌کننده برای دفع شار حرارتی‌های موجود در موتور با استفاده از رژیم جوشش جریانی در فشارهای مختلف. 126 فهرست علائمq:انتقال حرارتq”:انتقال حرارت بر واحد سطحh:ضریب انتقال حرارت جابجاییT:دماA:مساحتk:ضریب رسانشRe:عدد رینولدزL:طول مشخصهPr:عدد پراندتلD:قطرr:شعاعΘ:زاویه:چگالی:ویسکوزیته دینامیکی:ویسکوزیته سینامتیکیV:حجمu:سرعت:ضریب پخش حرارتیCP:ظرفیت گرمایی ویژه:دبی جرمی سوختAP:سطح مقطع پیستونP:فشار:ضریب تصحیح در معادله‌ی چنS:ضریب سرکوب کننده:کشش سطحی:کسر جرمی:گرمای نهان تبخیر:عدد مارتینلیR:صافی سطح زیر نویس‌هاs:اشباعsys:سیستمw:دیوارهb:دمای توده‌ی سیالfc:جابجایی اجباریnb:جوشش هسته‌ایD:جدایش (Departure)L:بلند شدن (Lift)flow:جریانsub:مادون سرد (subcooling)h:هیدرولیکیf:مایعg:گاز فصل اول: دیباچهموتورهای احتراق داخلی موتورهای حرارتی هستند که انرژی شیمیایی سوخت را به انرژی مکانیکی تبدیل می‌کنند. یکی از مهم‌ترین مباحث مطرح در موتورهای احتراق داخلی، مبحث انتقال حرارت در آن‌هاست. انتقال حرارت موتورهای احتراق داخلی از جنبه‌های گوناگونی حائز اهمیت است. یکی از این موارد محافظت از مواد به کار رفته در بخش های حساس موتور در مقابل ذوب شدن و یا تغییر شکل با توجه محدودیت های طراحی مواد است. مورد دیگر بهبود عملکرد[1] موتور است؛ چرا که تقریباً یک‌سوم از انرژی تولید شده در داخل محفظه‌ی احتراق از طریق خنک‌کاری موتور از آن خارج می‌شود [1] و درصورتی که بتوان این مقدار را کاهش داد در حقیقت به توان مفید موتور افزوده خواهد شد. همچنین یکی از مهم‌ترین منابع آلودگی در موتورهای احتراق داخلی زمان گرم شدن موتور[2] می‌باشد که مبحث خنک‌کاری نقش مؤثری در کاهش و یا افزایش زمان مذکور و متعاقباً کاهش و یا افزایش آلاینده‌های خروجی موتور به عهده دارد. یکی دیگر از موارد اهمیت انتقال حرارت موتور، حرکت سریع و رو به رشد موتورهای احتراق داخلی در جهت افزایش توان و کوچک‌سازی[3] موتور است که در این قسمت نیز سیستم خنک‌کاری تقش انکارناپذیری را بازی می‌کند؛ چرا که تولید توان بیشتر در موتورهای احتراق داخلی با اندازه‌های کوچکتر موجب می‌گردد تا شار حرارتی بیشتری به اجزا و قطعات موتور تحمیل گردد که در این صورت، برخی از نقاط حساس موتور که در معرض شار حرارتی بیشتری هستند - مانند ناحیه‌ی بین سوپاپ‌های دود و اطراف شمع- در پاره‌ای از اوقات دردسرساز شده و دقت بیشتری در طراحی سیستم خنک‌کاری را می‌طلبد. از دیگر جوانب اهمیت انتقال حرارت در موتور می‌توان به بهبود عملکرد روغنکاری و کاهش پدیده ضربه[4] اشاره کرد. با توجه به همه‌ی این موارد نیاز به خنک‌کاری بهتر و دقیق‌تر موتورهای مدرن همواره به عنوان یکی از نیازهای اساسی در طراحی موتور معرفی شده است.موتور ملی EF7 یک موتور پایه گاز سوز چهار سیلندر 16 سوپاپ است که توسط شرکت تولید و طراحی موتور ایرانخودرو با همکاری شرکت FEV آلمان طراحی و ساخته شده است. علیرغم ویژگی‌های بسیار خوب این موتور در برخی موارد معایب اندکی نیز برای آن گزارش شده است. از جمله این معایب گزارشاتی است که از اعوجاج نشیمنگاه سوپاپ دود در این موتور گزارش شده است. این موضوع که از خنک‌کاری ضعیف در این نواحی حکایت می‌کند می‌تواند منجر به نشتی گاز از محفظه احتراق و در نتیجه افت توان و گشتاور گردد. هدف از این پایان‌نامه بررسی این مشکل و ارائه‌ی راهکارهایی برای حل این مشکل است.انرژی آزاد شده‌ی سوخت در یک موتور احتراق داخلی طی یک سیکل کاری به سه طریق از آن خارج می‌شود. این سه طریق عبارتند از: توان مکانیکی تولید شده، انرژی گازهای داغ خروجی از موتور و انتقال حرارت از طریق دیواره‌ها. اگر خروج بخشی از انرژی که از طریق دیواره‌ها صورت می‌گیرد به خوبی انجام نشود مشکلاتی از قبیل آسیب رساندن به قطعات، پدیده‌ی ضربه و ... را در پی خواهد داشت. در ادامه روش‌های افزایش توان انتقال حرارت موتور از طریق دیواره‌ها معرفی خواهد شد.موتورهای احتراق داخلی از نظر خنک‌کاری به دو بخش کلی تقسیم می‌گردند؛ موتورهایی که به‌وسیله‌ی هوا خنک می‌شوند و موتورهایی که از طریق یک سیال مایع خنک می‌شوند. این مایع می‌تواند آب یا مخلوطی از آب و اتیلن گیلکول و یا هر مایع دیگر باشد. بنابراین اصول خنک‌کاری موتورهای احتراق داخلی بر اساس انتقال حرارت جابجایی بنا نهاده شده است.