<<<صفحه نهم صفحه دهم صفحه یازدهم>>>
ادامه مبحث سیستم های تخلیه دود
تاریخ انتشار:95/06/16
کنترل الکترونیکی سر و صدا
منبع های اگزوز فعال یا الکترونیکی در دست ابداع است(شکل 6). این منبع ها می توانند سر و صدای اگزوز را کاملا از بین ببرند. در یک سیستم، میکروفونی صدای تخلیه دود از موتور را می شنود و یک سیگنال صدا به مدول کنترل الکترونیکی می فرستد. مدول کنترل الکترونیکی به دو بلندگو سیگنال می دهد؛ بلندگو ها در دو طرف قسمت انتهایی لوله اگزوز قرار دارند و می توانند نوعی موج صوتی تولید کنند که با سر و صدای اگزوز 180 درجه اختلاف فاز داشته باشد.
شکل 6
این امواج صوتی را ضد صوت می نامند. آنها درست نقطه مقابل امواج صوتی ناشی از سر و صدای اگزوز هستند(شکل 7).
شکل 7
وقتی دو مجموعه امواج صوتی با همدیگر برخورد می کنند، یکدیگر را خنثی می سازند.
با استفاده از سیستم خنثی سازی صدا، که در بالا شرح داده شد، وزن خودرو کاهش، بازده موتور افزایش و وزن موتور کاهش می یابد. در سیستمی دیگر، امواج صوتی خنثی ساز با استفاده از بلندگوهای سیستم صوتی خودرو پخش می شوند. در نتیجه فقط سر و صدا در داخل اتاق خودرو کاهش می یابد.
شاتون ها
تاریخ انتشار:95/06/23
شاتون میله ای فولادی و سخت که به طریقه ریخته گری یا اهنگری ساخته می شود مقطع شاتون را برای مقاومت بیشتر به صورت تیر اهن Iمی سازند شاتون ارتباط پیستون را با میل لنگ برقرار نموده و ضربه حاصله از نیروی سوخت که بر روی پیستون فشار می اورد را بر روی میل لنگ منتقل و لنگ را پایین برده و نهایتا حرکت رفت و برگشتی پیستون بوسیله شاتون به میل لنگ وارد می شود که در میل لنگ به حرکت دورانی تبدیل می گردد در دورهای زیاد فشار نیروهای کششی زیادی به شاتون وارد می شود بنابراین بایستی جنس ان بسیار مرغوب و حتی الا مکان سبک باشد قسمت بزرگ شاتون توسط کپه یاتاقان به وسیله پیچ و مهره روی یک لنگ میل لنگ سوار می شود و یک یاتاقان دو نیمه ای بین شاتون و میل لنگ قرار میگیرد و انتهای کوچک شاتون توسط گژن پین به پیستون متصل می گردد داخل محل قرار گرفتن گژن پین از یک بوش جهت کم کردن اصطکاک استفاده می شود روغنکاری به وسیله شاتون انجام می شود و به دو صورت می باشد
1-در بعضی موتورها یک مجرای سرتاسری در طول شاتون بوده و روغن را از سوراخ یاتاقان گرفته و به بوش گژنپین می رساند
2- بعضی دیگر از موتورها سوراخ روغن پاش در یک سمت شاتون قرار گرفته و سبب روغن کاری دیواره سیلندر می گردد هنگام گردش میل لنگ موقعی که سوراخ میل لنگ و شاتون در یک امتداد قرار می گیرند روغن از مجرای میل لنگ و شاتون عبور کرده و از سوراخ بغل شاتون به دیوار سیلندر پاشیده می شود روغن دیواره سیلندر نیز به وسیله رینگ روغنی وارد شیار و سوراخهای پیستون شده و روی بوش گژنپین می ریزد و انرا روغنکاری می کند
ادامه مبحث شاتون ها
تاریخ انتشار:95/06/29
یاتاقانهای متحرک شاتون به دو دسته تقسیم می شوند:
1- نوع یاتاقانهای یک پارچه : در این نوع قسمت بزرگ شاتون به صورت یکپارچه ساخته شده و در داخل ان معمولا غلطک های کوچک و یا بلبرینگ قرار می گیرد این نوع یاتاقان بیشتر در موتورهای دو زمانه بنزینی و در بعضی از موتورهای کوچک استفاده می شود
2- نوع یاتاقانهای دو تکه : در این نوع قسمت بزرگ شاتون به دو قطعه نیم دایره شکل تقسیم شده که یکی از نیم دایره ها (کپه پایین را تشکیل می دهد ) پس از گذاشتن هر دو قسمت در روی گلوئی متحرک میل لنگ به وسیله پیچ ومهره به یکدیگر متصل می شوند
شاتون موتورهای خورجینی (v) شكل
طرز قرار گرفتن شاتون در روی موتورهای خورجینی بر سه نوع می باشد:
1- نوع شاتون موازی : در این نوع موتور دو عدد شاتون مربوط به دو پیستون در کنار یکدیگر و در روی یک گلوئی میل لنگ بسته می شوند ساختمان این نوع شا تون ها مثل شاتون های معمولی است
2- نوع شاتون ضربدری (متقاطع): در این نوع شاتون نیز مثل قبلی یاتاقانهای متحرک هر دو شاتون مربوط به دو سیلندر مقابل به هم در روی یک گلوئی میل لنگ قرار میگیرد با این تفاوت که (کفه یکی از شاتون ها به شکل دو شاخه بوده و انتهای شاتون دیگر باریک می باشد ) در نتیجه انتهای یکی از شاتونها داخل شاتون دیگر شده و سپس هر دو روی میل لنگ بسته می شوند
3- نوع شاتون لولایی : در این نوع یکی از شاتونها در روی گلوئی میل لنگ وصل می شود و شاتون دیگر که سر ان دارای یک سوراخ می باشد و به وسیله یک پین به قسمت بالای کفه متحرک پشت زین کفه شاتون اولی وصل می گردد
4- عیب های شاتون ها : معمولا به ندرت اتفاق می افتد که شاتون احتیاج به تعویض پیدا کند مگر اینکه صدمه شدیدی در اثر تصادف به شاتون وارد شود و یا در اثر کار مداوم موتور شاتون کج شده و یا تاب بر میدارد و به طور کلی محور گژنپین کاملا موازی محور لنگ متحرک میل لنگ و برای اطمینان هنگام جمع کردن موتور باید شاتون نو یا کار کرده را قبل از بستن روی موتور از نظر خمیدگی (تاب داشتن) پیچیدگی امتحان و ازمایش نمود و به خاطر این که اگر شاتون خم شده باشد محور گژنپین با محور لنگ میل لنگ موازی نبوده و باعث اعمال نیروی جانبی نامناسب به میل لنگ و یاتاقانهای متحرک و همچنین به گژن پین وارد می شود
ادامه مبحث شاتون ها
تاریخ انتشار:95/07/17
تذکر مهم برای شاتون :
1-بلندی طول شاتون با قدرت موتور نسبت مستقیم دارد یعنی اگر طول شاتون بلند باشد موتور دارای قدرت زیاد است ولی تعداد دور ان در دقیقه کمتر است از موتور با شاتون کوتا ه تر اختلاف وزن شاتون ها در موقع تعویض در موتورهای سواری از پنج گرم و در موتورهای سنگین از ده گرم بیشتر نباشد در مواقع ضروری می توان به مقدار کم از پای شاتون تراشیده و وزن شاتونها را یکسان نمود در هنگام جا زدن بوش کوچک شاتون (بوش گژن پین) باید به مجرای روغن بوش دقت نماید که اشتباه قرار نگیرد به خاطر این که مسیر روغن شاتون را کور میکند البته این موضوع برای شاتون های که در مسیر روغن گژن پین از وسط شاتون می گذرد
2- تذکر برای قرار دادن خار نگه دارنده گژن پین در شاتون باید توجه داشته باشیم هنگام جا زدن خار گژنپین حتما دهانه خار به سمت بالای پیستون قرار بگیرد و در غیر این صورت این امکان وجود دارد که خار از محل خود خارج شود به این دلیل در هنگام احتراق ضربه وارده بر روی پیستون اگر دهانه به سمت پایین باشد باعث جمع شدن فنر و خارج شدن میگردد ولی اگر به سمت بالا باشد در اثر ضربه دهانه بازتر شده و کاملا در محل خود قرار می گیرد
ادامه مبحث شاتون ها
تاریخ انتشار:95/08/12
گژن پین (انگشتی پیستون)
گژن پین میله ای است استوانه ای که جنس ان از فولاد می باشد و قسمت خارجی ان نرم است وسطح داخلی ان سخت است تا گژنپین در مقابل ضربات حاصل از احتراق مقاوم باشد برای مقاومتبیشتر ان را ابکاری و صیقل می دهند گژن پین محور اتصال دهنده شاتون به پیستون است اتصال و درگیری گژن پین با پیستون و شاتون به پنج صورت انجام می گیرد
1- گزن پین در داخل بوش برنزی ومحل نشیمن خودروی پیستون کاملا ازاد بوده ومی تواند به راحتیحرکت نماید این حالت کاملا ازاد نامیده می شود وپیستون در این نوع معمولا الومینیومی است و دراین وضعیت خارهای نگهدارنده در شیارهای مخصوص داخل سوراخهای پیستون قرار گرفته و ازحرکتگژن پین جلوگیری می کند
2- سوراخ سر کوچک شاتون چاکدار بوده و به وسیله پیچ قفلی بسته می شود هم چنین در دوسمتپیستون بوش های برنزی در داخل نشیمن گژنپین قرار داده شده و پیستون از نوع چدنی است
3- گژنپین به وسیله پیچ قفلی مانند حالت قبل بسته شده فقط در سوراخهای پیستون بوش برنزیوجود ندارد همچنین پیستون از نوع الومینیومی است
4- گژن پین با فشار دستگاه پرس به سر کوچک شاتون جا زده شده و سر کوچک شاتون و سوراخهای پیستون بوش ندارد قطر گژن پین 0.3میلیمتر بزرکتر از قطر سر کوچک شاتون است تا گژن پین کاملا در محل سفت بوده و نتواند لق شود در این حالت بهتر است که قبل از زمان درگیری سر کوچک شاتون را بوسیله کوره های مخصوص یااجاق برقی گرم کرده تا حالت انبساطی پیدا کند سپس خیلی سریع درگیری را انجام داده تا وقتی که شاتون سرد شود و به خالت اولیه خود برگردد کاملا گژن پین را سفت می کند
5- گژن پین به وسیله پیچ قفلی به پیستون بسته شده و سر کوچک شاتون دارای بوش برنزی بوده و پیستون از نوع چدنی است
سیستم ریل مشترک
تاریخ انتشار:95/08/20
سیستم سوخت رسانی ریل مشترک در موتور های دیزل(COMMON RAIL SYSTEM CRS)
بوش سیستم ریل مشترک را برای اولین بار در سال 1997 در خودروهای سواری به بازار عرضه کرد. محصول سیستم ریل مشترک برای خودروهای تجاری از سال 1999 شروع شد. سیستم نامش را از ذخیره کننده (اکومولاتور) فشار مشترک ریل که سوخت همه سیلندرها را تامین می کند ، گرفته است.در مقایسه با دیگر سیستم های انژکتوری ، فشار تولیدی و پاشش در تکنولوژی ریل مشترک از هم جدا هستند. یک پمپ فشار بالای مستقل سوخت را به طور پیوسته در ریل تغذیه می کند. در سیستم ریل مشترک به طور دائم و پایدار یک فشار هماهنگ با وضعیت های مدیریت موتور ، در اختیار ان قرار می گیرد. حتی در سرعت های پایین موتور این فشار وجود دارد. در حالیکه در سیستم های پاشش مستقیم دیزل دیگر برای هر مرحله از پاشش ، مجبورند فشار سوخت بالایی را دوباره تولید کنند.در تکنولوژی ریل مشترک ، در مقایسه با سیستم های مرسوم تفاوت هایی وجود دارد که پاشش های متعدد را در سیکل های انجام کار مهیا می کنند.در این مرحله پاشش اولیه برای ارام کارد کردن موتور، پاشش اصلی برای ایجاد قدرت ایده ال، پاشش ثانویه برای کاهش الایندگی صورت می گیرد. سوخت توسط لوله های فشاری کوتاهی به انژکتورها می رسد و سپس از سوراخ های پاشش به محفظه ی احتراق پاشیده می شود.فشار پاشش بالاتر ، بخار شدن بهتر سوخت توسط سیستم پاشش و همزمان بازده احتراق بیشتر را سبب می شود. در سال 2005 بوش سومین ریل مشترک تولیدی را با فشار پاشش 1800 بار برای وسایل نقلیه تجاری سبک، معرفی کرد. یک نسخه از این سیستم برای خودروهای نیمه سنگین در سال 2007 به بازار عرضه شد. اولین تولید بوش برای وسایل نقلیه تجاری به سال 1999 باز می گردد که فشار پاشش 1400 بار را دارا بود. دومین محصول با فشار 1600 بار در سال 2001 به بازار عرضه شد.در برابر قوانین سخت گیرانه الایندگی گاز های خروجی ، بوش پیشرفت های بیشتری را در سیستم های پاشش ادامه می دهد. بر پایه انژکتور 1800 بار ، شرکت سیستم ها را برای فشار 2000 و 2200 بار گسترش خواهد داد.چهارمین تولید سیستم ریل مشترک برای خودروهای سنگین، با یک انژکتور جدید پیشترفته همراه با مبدل فشار است. فشار سوخت وقتی به انژکتور می رسد به بالاترین مقدار خود یعنی 2100 بار خواهد رسید. مبدل فشار می تواند مستقل از پاشش انژکتورها کارکند. طراحی مستقل و آزاد مرحله فشار می تواند سبب کاهش چشمگیر محصولات الایندگی شود.
اجزای سیستم ریل مشترک دیزل (بوش)
پمپ اولیه (1) سوخت را برای مخزن فشار بالا تامین می کند، ریل سوخت (2) جایی که سوخت با فشار مطلوب برای حالت های مدیریت انی موتور برای جبران تاخیر پاشش، ذخیره می شود. هر سیلندر موتور با یک انژکتور (4) مجهز شده است. که دارای یک سوپاپ سولنوئیدی است. این سوپاپ سولنوئیدی(یا شیر برقی) نقطه شروع و جرم مرحله پاشش را مشخص می کند.تقاظای راننده با پدال گاز مشخص می گردد. )ecu (3 درخواست راننده و موقعیت فعلی خودرو بر اساس محاسبه فشار سوخت مورد نیاز ، مقدار زمانی پاشش(جرم سوخت را معین می کند) و لحظه پاشش را ثبت و طبق پارامترهای نقشه برنامه مشخص می شود.
ادامه مبحث سیستم ریل مشترک
تاریخ انتشار:95/08/26
اجزای سیستم ریل مشترک دیزل (بوش)
پمپ اولیه (1) سوخت را برای مخزن فشار بالا تامین می کند، ریل سوخت (2) جایی که سوخت با فشار مطلوب برای حالت های مدیریت انی موتور برای جبران تاخیر پاشش، ذخیره می شود.
هر سیلندر موتور با یک انژکتور (4) مجهز شده است. که دارای یک سوپاپ سولنوئیدی است. این سوپاپ سولنوئیدی(یا شیر برقی) نقطه شروع و جرم مرحله پاشش را مشخص می کند.
تقاظای راننده با پدال گاز مشخص می گردد. ecu (3) درخواست راننده و موقعیت فعلی خودرو بر اساس محاسبه فشار سوخت مورد نیاز ، مقدار زمانی پاشش(جرم سوخت را معین می کند) و لحظه پاشش را ثبت و طبق پارامترهای نقشه برنامه مشخص می شود.
انژکتورهای سیستم ریل مشترک:
انژکتورها در سرسیلندر موتورها نصب می شوند و نظیر سیستم های انژکتوری مرسوم شامل تنه سوزن انژکتور و نازل(افشانک) می باشد. اجزای اصلی انژکتور شامل ،سوپاپ مغناطیسی، نازل سوراخ دار و سیستم سرو هیدرولیکی می باشد.
سيستم سوخت رساني HEUI
تاریخ انتشار:95/09/03
تكنولوژي پيشرفته، عملكرد بهتر
سيستم سوخت رساني HEUI (سيستم پاشش سوخت با عملكرد هيدروليكي و كنترل الكترونيكي) يكي از مهمترين اختراعات قرن اخير در زمينه تكنولوژي موتورهاي ديزل است. HEUI بسياري از محدوديتهاي مكانيكي و معمول انژكتورهاي الكترونيكي را برداشته و استانداردهاي تازه اي براي مصرف بهينه و مطمئن سوخت و كنترل آلودگي معرفي مي نمايد. سيستم فوق العاده پيشرفته HEUI كه در حال حاضر استاندارد بكار رفته در گستره وسيعي از موتورها و ماشينهاي كاترپيلار است براي فعال ساختن انژكتورهاي سوخت بجاي انرژي مكانيكي از انرژي هيدروليك استفاده مي كند. سيستم HEUIهمزمان با عملكرد ECM (مدول كنترل الكترونيكي) موجب كنترل بسيار دقيق اندازه و زمان بندي سوخت شده كه اين امر خود موجب عملكرد بي نظير و اقتصادي موتور مي شود.
به خاطر نوع عملكرد، دقت و ساير قابليتهاي اثبات شده، انژكتورها در سيستم HEUI از اهميت بسياري برخوردارند.
سيستم سوخت HEUI
پاسخگوي نياز به آلودگي كمتر، مصرف اقتصادي تر و عملكرد بهتر
تكنولوژي انژكتورهاي HEUI باعث شده كه طرز تفكر مالكان، تكنسينها و اپراتورهاي ماشين آلات درباره نحوه عملكرد موتورهاي ديزل تغيير كند. كارآيي سيستم HEUI از يونيت انژكتورهاي مكانيكي و الكترونيكي معمول برتر بوده و ارزش بيشتري به سرمايه گذاري شما در ماشين آلات و موتورهاي كاترپيلار مي دهد.
تنظيم دقيق فشار پاشش سوخت در هر سرعت موتور
در سيستم سوخت قديمي و معمول، تمام مسير سوخت زير فشار بالا قرار دارد. در سيستم HEUI تا زماني كه سوخت به داخل سيلندر تزريق شود، سوخت در فشار پايين قرار مي گيرد و فشار سوخت بصورت هيدروليكي از طريق ارسال سيگنال ازECM (مدول كنترل الكترونيكي) ايجاد مي شود.
فشار پاشش سوخت در سيستم سوخت رساني HEUI ارتباطي به سرعت موتور ندارد.
HEUI فشار پاشش را بصورت الكترونيكي تنظيم مي كند. اين توانايي بي نظير بدين معناست كه تنظيم فشار تزريق اصلاً به دور ميل لنگ وابسته نيست. بيشترين فشار پاشش سوخت را مي توان در سرعتهاي بالا بدست آورد كه در اين حالت بيشترين صرفه اقتصادي، كاهش دود و بازده بهتري نيز خواهيم داشت.
نگاهي دقيق به سيستم HEUI
سيستم HEUI داراي 4 قسمت است:
1. انژكتورHEUI : از انرژي هيدروليك روغن موتور تحت فشار قرار گرفته جهت پاشش استفاده مي كند (نه از انرژي مكانيكي حاصل از ميل بادامك).
فشار پاشش سوخت توسط فـشـار ورودي روغن ( 3300PSIتا 800) كنترل شده در حالي كه مقدار پاشش سوخت توسطECM اندازه گيـري مي شود.
2. (ECM) مدول كنترل الكترونيكي: اين كامپيوتر بسيار پيشرفته با دقت زياد ميزان پاشش سوخت و ساير سيستمهاي ديگر موتور را مديريت مي كند. سولونوئيد انژكتوري HEUI بوسيله علائم الكترونيكي توليد شده در ECM تحريك مي شود. ريزپردازندهECM با استفاده از نرم افزار مربوطه و پردازش اطلاعات وارد شده از سنسورهاي چندتايي و همچنين پارامترهاي كاربري اپراتور حداكثر عملكرد موتور را در هر شرايطي فراهم مي كند.
3. پمپ روغن فشار بالا: پمپ روغن محوري دبي متغير نصب شده روي سيستم، روغن ذخيره شده را سريعاٌ در زمان استارت سرد ارسال مي كند.
4. شير كنترل فشار فعال كننده انژكتور سوخت: اين شير بصورت الكترونيكي ميزان خروچي پمپ روغن و فشار پاشش را تنظيم مي كند.
در سيستم HEUI هماهنگي و همكاري 4 قسمت اصلي موجب دقت، اطمينان، نگهداري و تعمير آسان مي شود.
HEUI اعتباري نو در سرمايه گذاري موتور و تجهيزات آن
عملكرد بهتر: موتورهاي مجهز به انژكتورهاي HEUI از عملكرد بهتري برخوردار بوده و مشكلات كار در ارتفاعات را كاهش دادهاند.
مصرف سوخت كمتر: قابليت پاشش سوخت در زواياي مختلف ميل لنگ در مقايسه با انژكتورهاي مكانيكي، مصرف سوخت را 7/2درصد كاهش ميدهد. حداقل مصرف سوخت به معني كاهش آلاينده هاي گازي و دود سفيد به هنگام استارت در هواي سرد است.
عملكرد بهينه: كنترل مقدار سوخت آزاد شده در هنگام تأخير احتراق و زمان پاشش اصلي كه به نام منحني پاشش شناخته مي شود اين توانايي را براي سيستمهاي HEUI امكان پذير ساخته كه عملكردي غيروابسته به دور موتور دارا باشند. اين ويژگي، گرماي آزاد شده موتور را بهبود بخشيده و همچنين در كاهش آلودگي و سر و صدا مؤثر خواهد بود.
كاهش دود و آلاينده هاي خاص
از آنجايي كه عملكرد انژكتورهاي HEUI به سرعت موتور مرتبط نيست، مي توان در موارد بسياري در فشار تزريق بالا باقي ماند. (مي تواند در دامنه عملياتي گسترده اي فشار پاشش بالايي را فراهم نمايد).
تنظيم الكترونيكي اين فشارها موجب بهبود پاشش و عملكرد بهينه در دور كند موتور مي شود.
كاهش صداي موتور: ويژگي پاشش دوتايي باعث كنترل دقيق تر مصرف سوخت و كاهش صدا مي شود. از جمله ساير مزايا مي توان به كاهش بارهاي ضربه اي در اثر تضعيف ضربه به اجزاي اصلي و محرك نام برد.
انژكتورهاي بازيافتي HEUI از لحاظ استحكام و كارآيي همانند انژكتورهاي نو هستند.
كاترپيلار در فرآيند بازيافت با بهره گيري از تكنيكهاي Art-Salvage، كتاب راهنماي استفاده مجدد، سيستمهاي پيشرفته ساخت و كنترل دقيق كيفيت، اجزاي انژكتورهاي كاركرده را به همان كيفيت و بازده اوليه بر مي گرداند. يكي از مهمترين قسمتهاي اين فرآيند، آزمايش است. تكنسينهاي باتجربه و ماهر با بكارگيري همان تجهيزات پيشرفته قادر به كنترل كيفيت اجزاي جديد خواهند بود. سرمايه گذاري زياد كاترپيلار برتكنيكهاي اندازه گيري حاكي از آن است كه تمامي استانداردها دقيقاً رعايت شده اند.
محافظت از سيستم HEUI با كمك فيلترهاي بسيار كارآمد كاترپيلار
فيلترهاي سوخت بسيار كارآمد كاترپيلار با دارا بودن مشخصه هاي مهمي مانند گردش مارپيچي، جوشهاي آكريليك و تيوب مركزي غير فلزي، عمل محافظت از موتور در برابر ذرات آلاينده سوخت را انجام مي دهند.
موتورهاي امروزي كاترپيلار در مقايسه با انواع قبلي داراي توان بالاتر اسب بخار، بازده بيشتر و صرفه اقتصادي بيشتري هستند ولي اين اجزاي ظريف، بيشتر در معرض فرسايش و خطرات ناشي از آلودگي سيستم هستند. در حقيقت علت اصلي ايجاد نقص در سيستم سوخت رساني به علت وجود مواد فرساينده با ابعاد كوچكتر از 10 ميكرن است.
فيلترهاي سوخت كاترپيلار با كمك فيلترهاي بسيار ريز، قادر به جداسازي 98درصد ذرات با قطر 2 ميكرن و يا حتي كوچكتر است. با جداسازي اكثر ذرات ريز، ميزان محافظت انژكتورها، پمپ ها و ساير اجزا سيستم سوخت به حداكثر خود مي رسد.
فناوري جديد خاموش و روشنكردن خودكار موتور اتومبيل
تاریخ انتشار:95/09/24
سجاد ولدي: اهميت كاهش ميزان مصرف سوخت و توليد آلايندههاي سمي در خودروها باعث شده تا هر روز شاهد به بازار آمدن فناوريهاي جديد و جالبي باشيم. يكي از بخشهايي كه تاكنون توسعه زيادي يافته و ايدههاي نويني در آن شكل گرفته، موتورهاي درونسوز است. شركت ژاپني مزدا به تازگي اقدام به ساخت سيستم جديدي كرده كه از يك اصل ساده ايده گرفته است: «وقتي از موتور خودرو استفاده نميكنيد، آن را خاموش نماييد».
فولكس واگن اولين خودروسازي بود كه اقدام به ساخت سيستمي براي خاموش كردن خودكار موتور خودرو در حالت بياستفاده (Idle) كرد. بعد از آن بامو، ميني، اسمارت، سيتروئن و پژو نيز در محصولات خود از سيستمهاي مشابهي استفاده كردند.
در اين خودروها براي روشنكردن دوباره پيشران، از يك موتور الكتريكي استفاده ميشود. اما مزدا ايده بهتري دارد و براي روشننمودن موتور از يك عمليات احتراقي كمك ميگيرد.
براي اين كار، هنگامي كه موتور خاموش است، سوخت به طور مستقيم درون سيلندر پاشيده شده و با يك جرقه و احتراق سوخت، نيروي فشاري براي پايين بردن پيستون به وجود ميآيد. به اين ترتيب زماني كه خودرو به مدت طولاني ايستاده، موتور به طور خودكار خاموش شده و دوباره هنگامي كه راننده پاي خود را بر روي پدال فشار ميدهد، پيشران اتومبيل به كار ميافتد.
به اين ترتيب پشت چراغ قرمزهاي طولاني نيازي به خاموش كردن دستي اتومبيل نيست و مصرف سوخت تا مقدار قابل توجهي كاهش مييابد. مزدا سيستم ابداعي خود را SISS ناميده و بر اساس بررسيهايش، استفاده از آن مي تواند تا 10درصد از مصرف سوخت در مناطق شهري بكاهد. اين سيستم با بهرهگيري از فناوري پاشش مستقيم سوخت، به طور كاملاً مناسبي موتور را روشن ميكند و باعث ميشود راننده هيچ احساس ناخوشايندي نسبت به خاموش شدن خودكار اتومبيلش نداشته باشد. قرار است مزدا اين سيستم را از سال آينده وارد بازار كند.
سيستمهاي فعلي، پيشران اتومبيل را به كمك يك موتور الكتريكي درست با همان پروسهاي كه اتومبيل به صورت دستي و با پيچاندن سوئيچ روشن ميشود، به كار مياندازند. اين درحالي است كه در سيستم SISS موتور با عمل احتراق روشن ميگردد. البته براي موفقيتآميزبودن اين كار، پيستون بايد در نقطه خاصي قرار داشته باشد تا به اين ترتيب، نسبت تركيب هوا و سوخت متناسب باشد. سيستم SISS با بررسي دقيق وضعيت پيستون، شرايط را مهيا ميكند.
به اين ترتيب با فشرده شدن پدال توسط راننده، موتور در عرض 35/0 ثانيه روشن ميشود. با اين سيستم ديگر رانندگان هيچ تاخيري در روشن شدن اتومبيل خود متوجه نميشوند.
اسب بخار چیست
تاریخ انتشار:95/10/01
عبارت اسب بخار توسط جیمز وات(١۸١٩- ١۷٣۶) ابداع شد. بیشتر شهرت او به خاطر کارهایش برای بهبود ماشین بخار است.همچنین ما هر وقت از لامپ های ١۰۰ واتی حرف می زنیم به یاد او می افتیم.
داستان از آن جا شروع شد که وات در یک معدن زغال سنگ با اسب هایی که زغال سنگ بلند می کردند کار می کرد و راهی می خواست تا بتواند در باره ی توان هر یک از این اسب ها صحبت کند.او دریافت که به طور میانگین، یک اسب معدن می تواند ۲۲۰۰۰ پوند-فوت (حدود ٣۰ کیلوژول) کار را در یک دقیقه انجام دهد.سپس او این عدد را ۵۰ درصد افزایش داد و اسب بخار را ٣٣۰۰۰ پوند-فوت (حدود ٤۵ کیلوژول) انرژی در یک دقیقه قرار داد.این یک واحد دلخواه بود که پس از گذشت قرن ها،امروزه در خودرو ها،ماشین ها ی چمن زنی ، اره برقی ها و در بعضی جارو برقی ها به کار می رود.
مفهوم اسب بخار این است: به نظر وات،یک اسب می تواند در هر دقیقه ٣٣۰۰۰ پوند-فوت کار انجام دهد.پس اسبی را در نظر بگیرید که مانند شکل بالا در حال بالا کشیدن زغال از معدن است.اسبی که یک اسب بخار توان دارد می تواند ٣٣۰ پوند(١۵۰ کیلوگرم) زغال را در مدت یک دقیقه ١۰۰ فوت(٣۰ متر) بالا بکشد.و یا ٣٣ پوند(١۵ کیلوگرم) را در یک دقیقه ١۰۰۰ فوت(٣۰۰ متر) و…
شما می توانید ترکیب های متفاوتی از وزن و جابه جایی در یک دقیقه را در نظر بگیرید و تا زمانی که حاصل ضرب آنها ٣٣۰۰۰ شود،یک اسب بخار خواهید داشت.
ممکن است فکر کنید نمی توان ٣٣۰۰۰ پوند(١۵ تن) زغال را در یک سطل ریخت و از اسب خواست آن را در مدت یک دقیقه،١ فوت (٣۰ سانتی متر) جا به جا کند چون اسب نمی تواند چنین بار سنگینی را تکان دهد.همچنین ممکن است فکر کنید نمی توان ١ پوند(٤۵۰ گرم) زغال را در یک سطل گذاشت و از اسب خواست در مدت یک دقیقه آن را ٣٣۰۰۰ فوت(١۰ کیلومتر) جا به جا کند،زیرا در این حالت سرعت اسب باید ٣۷۵ مایل در ساعت(۶۰٣ کیلومتر در ساعت) باشد که ممکن نیست.اگر مطلب قرقره و طناب چگونه کار می کند را خوانده باشید،می دانید که با یک مجموعه از قرقره ها می توان نسبت جا به جایی و وزن را عوض کرد.پس می توان آرایشی از قرقره ها را درست کرد به نحوی که با سرعت و بار مناسب اسب هماهنگ باشد و مهم نیست چه باری در سطل است.
اسب بخار می تواند به واحد های دیگر هم تبدیل شود:
●یک اسب بخار برابر با ۷٤۶ وات است.پس اگر یک اسب را به چرخی وصل کنیم تا آن را بچرخاند با آن چرخ می توان مولد برقی را به کار انداخت که ۷۶ وات توان تولید می کند.
●انرژی حاصل از یک اسب بخار در مدت یک ساعت برابر ۲۵٤۵BTU است که هر BTU انرژی مورد نیاز برای بالا بردن دمای یک پوند آب به اندازه ی یک درجه ی فارنهایت است.
●یک BTU برابر ١۰۵۵ ژول،یا ۲۵۲ گرم-کالری ویا ۲۵۲/۰ کالری غذایی است.یک اسب احتمالا ۶٤١ کالری غذایی را در یک ساعت می سوزاند.
اندازه گیری اسب بخار:
اگر بخواهید توان یک موتور را بدانید،باید موتور را به یک توان سنج (Dynamometer) وصل کنید. توان سنج باری را روی موتور قرار می دهد و توانی را که موتور در برابر بار تولید می کند را اندازه می گیرد.
ایده ی طرز کار توان سنج را می توان به این صورت درک کرد:تصور کنید موتوری را روشن کردید.و بدون آنکه باری روی آن باشد پدال گاز را فشار می دهید.در این جالت موتور آن قدر سریع می چرخد که از هم می پاشد. که این مناسب نیست بنابراین با یک توان سنج باری را بر موتور قرار می دهید و باری را که موتور در دور های مختلف می تواند تحمل کند را اندازه می گیرید.باید توان سنجی را به موتور وصل کنید،گاز دهید و با توان سنج بار روی موتور را تغییر دهید تا دور موتور مثلا روی ۷۰۰۰ دور بر دقیقه ثابت بماند.و در این دور،باری را که موتور می تواند تحمل کند را ثبت می کنید. سپس بار را زیاد تر کنید تا دور موتور مثلا به ۶۵۰۰ کاهش یابد و دوباره بار متناظر با این دور را ثبت کنید.و به همین ترتیب ادامه دهید.همچنین می توانید همین کارها را از ۵۰۰ و ١۰۰۰ دور به بالا انجام دهید.چیزی که توان سنج اندازه می گیرد در واقع گشتاور پیچشی است و برای تبدیل آن به اسب بخار باید گشتاور را در دور موتور ضرب کنید.
ادامه بحث اسب بخار چیست
تاریخ انتشار:95/10/22
رسم نمودار توان:
اگر نمودار توان یک موتور( بر حسب اسب بخار) در برابر دور موتور را رسم کنید ،چیزی که در نهایت به دست می آید منحنی توان موتور است.یک نمونه منحنی توان یک موتور با عملکرد بالا شبیه نمودار زیر است.(این منحنی مربوط به موتور ٣۰۰ اسب بخاری میتسوبیشی دو توربوشارژره است)
چنین نموداری نشان می دهد که هر موتوری یک توان بیشینه دارد.(دور موتوری که در آن توان خروجی موتور بیشینه است).همچنین یک موتوردر یک دور خاص،گشتاور بیشینه ای دارد.شما معمولا چنین چیزی را در مجلات و نشریات می بینید: rpm ۶۵۰۰ hp@٣۲۰ ، rpm۵۰۰۰lb-ft@ ۲٩۰ (مربوط به 1999 Shelby Series 1)
وقتی می گویند موتوری گشتاورآخر پایینی دارد یعنی بیشینه ی گشتاور در دور موتورهای نسبتا پایین(مثلا ۲۰۰۰ یا ٣۰۰۰ دور) رخ می دهد.
چیز دیگری که در منحنی توان یک خودرو دیده می شود جایی است که توان بیشینه رخ می دهد.وقتی سعی می کنید به سرعت شتاب بگیرید می خواهید موتور را نزدیک توان بیشینه نگه دارید و به همین خاطر دنده را کم می کنید تا دور موتور زیاد شود و به توان بیشینه نزدیک شوید.وقتی می خواهید از پشت چراغ قرمز شروع به حرکت کنید گاز می دهید تا دور موتور بالا رود و به توان بیشینه نزدیک شوید آنگاه کلاچ را رها می کنید تا توان زیادی به چرخ ها منتقل شود.
ادامه بحث اسب بخار چیست
تاریخ انتشار:95/10/28
توان در خودرو هایی با عملکرد بالا:
خودرویی با عملکرد بالا نامیده می شود که نسبت به وزنش توان زیادی داشته باشد.هرچه وزن بیشتر باشد توان بیشتری برای شتاب دادن به خودرو لازم است.برای توان مشخصی باید وزن را کاهش داد تا شتاب زیاد تر شود.
جدول زیر توان و وزن چند خودرو با عملکرد بالا (و یک خودرو با عملکرد پایین)را نشان می دهد.در این جدول می توانید توان بیشینه،وزن،نسبت توان به وزن،زمان لازم برای رسیدن سرعت از صفر به ۶۰ مایل در ساعت(٩۷ کیلومتر در ساعت) و قیمت خودرو را ببینید.
می توانید رابطه ی واضحی بین نسبت توان به وزن و زمان صفر تا ۶۰ خودرو ببینید.معمولا نسبت بیشتر نشان دهنده ی خودرو ی سریع تر است.جالب است که رابطه ی کمتری بین سرعت و قیمت خودرو وجود دارد.به نظر می رسد دوج وایپردر این جدول قیمت خوبی دارد!
اگر خودروی سریع تری می خواهید در واقع نسبت توان به وزن بیشتری می خواهید پس اولین کار خالی کردن صندوق عقب است.
موتور وانكل
تاریخ انتشار:95/11/03
موتور وانكل در سال 1964 توسط مخترع آلماني،فليكس وانكل اختراع گرديدوتا امروز در حال توسعه بوده است.
موتور وانكل يك موتور احتراق داخلي است،بنابراين انرژي شيميايي سوخت را به انرژي حرارتي وسپس به انرژي مكانيكي تبديل مي كند.
در موتور وانكل مانند موتور هاي بنزيني چهار زمانه مخلوط هوا و بنزين وارد محفظه ي بزرگي از موتور مي شود سپس با كو چك شدن حجم آن مخلوط هوا و بنزين تحت فشار قرار گرفته و با ايجاد جرقه به وسيله شمع انفجار حاصل مي شود،مولكول هاي گاز دراثر احتراق منبسط مي گردند و فشار محفظه ي تراكم به شدّت بالا مي رودو نيروي حاصل از آن به رو تور اعمال شده وبه علّت اختلاف مركز دوران بين روتوروميل لنگ نيروي چرخشي درروتور ايجاد مي گردد.
اين نيروي چرخشي به بادامك محور لنگ كه در داخل روتور قرار دارد،وارد شده و به فلايويل و سيستم انتقال قدرت
مي رسد.
گردنده (rotor)
روتور دارای سه صفحه ی محدب است که هر یک در حکم یک پیستون هستند.در هر یک از صفحه های rotor فرورفتگی وجود دارد که حجم موتور را افزایش می دهد تا مخلوط بنزین و هوای بیشتری راهی موتور شود.
در انتهای هر صفحه تیغه ایی فلزی برای آب بندی بیرون و محفظه ی احتراق وجود دارد.همچنین حلقه هایی فولادی برای آب بندی کناره ی محفظه ی احتراق و بیرون کار گذاشته شده است.
Rotor دارای مجموعه ای از چرخدنده چیده شده در وسط پهلو است.دندانه های این چرخدنده با دندانه های چرخدنده ایی جفت می شود که به بدنه بسته شده است. این جفت شدگی چرخدنده ها مسیر و جهت حرکتrotor را در محفظه تعیین می كند.
محفظه Housing
محفظه تقریبادارای شکلی تخم مرغی است ولی درحقیقت یک epitrochidاست.محفظه احتراق طوری طراحی شده است که سه لبه ی rotor همیشه با دیواره ی محفظه در تماس (آب بندی) باشد تا سه محفظه ی جدا برای بنزین ایجاد کند.
هر یک از سه محفظه ی ایجاد شده در موتور وانکل به یک کار خاص اختصاص داده شده است.این کار ها عبارت اند از:
– مکش intake
– تراکم compression
– احتراق combustion
– تخلیه exhaust
مجاری ورود بنزین و خروج دود روی محفظه قرار دارد.توجه کنید که هیچ شیر یا دریچه ایی سر راه مجاری قرار ندارد و مجاری سوخت مستقیما” به گلویه ی کنترل بنزین و مجاری سوخت مستقیما” به بخش تخلیه متصل هستند, و این در حالی است که در موتورهای پیستونی مجاری توسط سوپاپ کنترل می شود.
(محفظه housing)
ادامه دارد . . .
موتور وانکل
تاریخ انتشار:95/10/28
میله ی خروجی یا میل لنگ Output Shaft
میله ی خروجی دارای برآمدگی های گردی است که روی میله سوار شده است. و نسبت به مرکز میله جابجا شده است.هر rotor بر روی یکی از برآمدگی ها نصب می شود. برآمدگی ها در میله ی خروجی در حکم میل لنگ در موتور پیستونی است.زمانی که rotor در محفظه حرکت می کنند به برآمدگی ها (lobes) فشار وارد می کند و این فشار وارده بر برآمدگی ها
تولید گشتاور در میله می کند که در نهایت چرخش به وجود می آید.
موتور های دوار (وانکل) بصورت لایه ای مونتاژ می شوند.یک موتور وانکل 2 گردنده ایی(two rotor) که ما در نظر گرفتیم از 5 لایه اصلی که بوسیله ی یک طوقه ی بزرگ در کنار هم چفت شده اند.ماده ی خنک کننده از میان مجاریی که همه ی اجزا را احاطه کرده است عبور می کند.
دو لایه آخری شامل درزگیر و یاطاقان برای “میله ی خروجی” است.همچنین این قسمت ها با دو بخش محفظه که گردنده را شامل می شود, آب بندی شده است.سطح داخلی این قسمت ها بسیار صیقلی می باشد تا قطعات آب بندی کننده کار خود را بخوبی انجام دهند.و مجاری ورودی (مکش) در انتهای هر یک از این قسمت ها قرار دارد.
لایه ی بعدی از بیرون محفظه ی تخم مرغی rotor است که شامل دهانه و مجرای تخلیه می باشد. این بخشی از محفظه ی موتور است که گردنده (rotor) را در برمی گیرد.
قسمت مرکزی شامل دو مجرای مکش, هر یک برای هر گردنده است.همچنین این دو گردنده (rotor) سوا می شوند بنابراین سطح خارجی باید بسیار صیقلی باشد تا موتور آب بندی شود.
در مرکز هر rotor یک چرخدنده ی بزرگ سوار بر چرخدنده ی کوچکی که به محفظه متصل است،
وجود دارد.این بخش برای هدایت چرخش rotor است.همچنین گردنده (rotor) بر روی برآمدگی های دایره ای بزرگ میله (شفت) سوار می شود.
موتور های وانکل همانند موتور های پیستونی از چرخه ی 4 کورسی احتراق استفاده می کند.ولی در موتور های وانکل بطور کامل به صورت دیگر است.
قلب موتور وانکل “گردنده” (rotor) است.گردنده تقریبا” معادل پیستون در موتورهای پیستونی است.گردنده روی برآمدگی های بزرگ دایره ای شفت سوار شده است.این برآمدگی ها که از مرکز شفت جابجا شده اند همانند د سته میل لنگ عمل می کند و این امکان را به rotor می دهند که میله ی خروجی را بگرداند.زمانی که rotor در داخل محفظه می گردد بر برآمدگی های شفت در گرداگرد یک دایره ی تنگ فشار وارد می کند (می چرخاند), سه بار چرخیدن شفت بازای هر گردش rotor به وجود می آورد.
ادامه مبحث موتور وانکل
تاریخ انتشار:95/12/23
زمانی که rotor در میان محفظه می گردد, سه محفظه ی ایجاد شده بوسیله ی rotor تغییر اندازه می دهند.این تغییرات اندازه عمل مکش (pumping) را ایجاد می کند.اینک به بررسی 4 کورس در موتور وانکل برای یک rotorمی پردازیم :
مکش(intake stroke)
فاز مکش در چرخه زمانی شروع می شود که یک لبه ی rotor از مجرای مکش عبور کند.در لحظه ایی که مجرای مکش در برابر محفظه (یکی از سه قسمت) قرار دارد, حجم آن بخش محفظه به حالت مینیمم خود نزدیک می شود و زمانی که گردنده (rotor) از مجرای مکش عبور می کند حجم محفظه ی مربوط منبسط می شود و مخلوط سوخت و هوا وارد محفظه می شود.
زمانی که نوک rotor از مجرای مکش عبور کرد تراکم انجام می شود.
تراکم:(compression)
همچنانکه روتور به حرکت خود ادامه می دهد، حجم هوا کاهش می یابد و مخلوط هوا و سوخت متراکم می شود.زمانی که وجه روتور به مقابل شمع ها می رسد،حجم این قسمت به حداقل مقدار خود نزدیک می شود. در این هنگام عملیات احتراق آغاز می شود
-احتراق(firing stroke):
اکثر موتور های دورانی دو شمع دارند.زیرا اگر تنها یک شمع وجود داشت به خاطر اینکه اتاقک احتراق نسبتا دراز است،جرقه نمی توانست به خوبی و با سرعت مناسب گسترش پیدا کند.
وقتی شمع ها جرقه می زنند،مخلوط هوا و سوخت آتش می گیرد و افزایش فشار روتور را به حرکت در می آورد.
فشار حاصل از احتراق باعث می شود که روتور در جهتی حرکت کند که حجم افزایش یابد.گازهای احتراق منبسط می شوند و با حرکت دادن روتور نیروی محرکه تولید می کنند تا هنگامی که نوک روتور به دریچه تخلیه برسد
تخلیه(exhaust stroke):
هنگامی که نوک روتور از دریچه ی تخلیه عبور می کند،گازهای احتراق که فشار بالایی دارند از اگزوز خارج می شوند.همچنانکه روتور به حرکت خود ادامه می دهد،اتاقک منقبض می شود و گازهای باقی مانده را به بیرون هدایت می کند.زمانی که حجم به حداقل مقدار خود نزدیک می شود، نوک روتور از کنار دریچه ی مکش عبور می کند و چرخه دوباره تکرار می شود.
ادامه مبحث موتور وانکل
تاریخ انتشار:96/01/15
روغن كاري موتور وانكل
از آن جا كه روغن موتور درموتور وانكل به طور مستقيم در معرض دود و گاز قرار ندارد لذا به ندرت آلوده شده و تعويض مرتّب آن چندان ضروري نمي باشد.
روغنكاري ياتاقان هاي موتور عينا مانند موتور هاي پيستوني بوده و با روغن تحت فشار اويل پمپ،انجام مي شود.ولي روغن كاري در رينگ ها به طور اختلاطي با بنزين ميباشد.
(همانند موتورهاي دو زمانه ي بنزيني).
روش ديگري براي روغن كاري رينگ ها وجود دارد،در اين روش روغن از وسط محور اصلي به قسمت خالي روتور رسيده و در اثر نيروي گريز از مركز و حركت پر تابي، رينگ ها را روغن كاري مي كند.
در روش سوّم روغن كاري رينگها تزريقي بوده وروغن از دريچه ي ورودي گاز به موتور تزريق مي شود.(مانند نوع اختلاطي).در اين روش روغن تنظيم شده اي به محفظه عمليّاتي تزريق مي گردد.
خنك كاري موتور وانكل
خنك كاري موتور وانكل همانند موتور هاي پيستوني در دو نوع هوا خنك و آب خنك مي باشد.(روش آب خنك رايج تر است.)
مزاياي موتور وانكل
قطعات متحرک کمتر:
یک موتور وانکل دارای قطعات متحرک بسیار کمتری نسبت به نمونه ی قابل مقایسه ی 4 زمانه ی پیستونی است. یک موتور دوار (وانکل) دو گردنده ایی (two-rotor rotary engine) دارای 3 قسمت متحرک اصلی می باشد: 2 عدد گردنده (rotor) و میله ی خروجی (output shaft).در حالی که یک موتور ساده ی 4 سیلندری حداقل دارای 40 قسمت متحرک می باشد, شامل پیستون, دسته پیستون, میل لنگ, سوپاپ, فنر سوپاپ, اسبک سوپاپ,چرخدنده ی سوپاپ و …
این کاهش قطعات متحرک می تواند اعتماد بیشتری را نسبت موتورهای دوار (وانکل) فراهم کند.به همین علت است که بعضی از تولیدکنندگان هواپیما ( همچون سازنده ی skycar) موتورهای دوار (وانکل) را به موتورهای پیستونی ترجیح می دهند.
کارکرد روان و آهسته :
همه ی قسمت ها در موتور وانکل مستمرا” در یک جهت می چرخند, نسبت به تغییرات شدید جهت مثلا یک پیستون که در موتورهای پيستوني مرسوم انجام می دهد.موتورهای وانکل از درون با وزنه های تعادل بالانس می شود بطوری که همه ی لرزه های موتور را خنثی می کند.
قدرت خروجی در موتورهای وانکل نیز بیشتر و روان تر است.زیرا هر عمل احتراق گردنده ها (rotor) را بیش از 90 درجه می چرخاند, و output shaft بازای هر گردش rotor 3 بار به چرخش در می آید, که به ازای هر عمل احتراق (جرقه زنی) output shaft بیش از 2700 درجه به چرخش در می آید.این بدین معنی است که یک موتور دوار تک گردنده ایی توان خروجی آن برای سه چهارم گردش output shaft بازای هر گردش گردنده می باشد.این را با یک موتور تک سیلندر پیستونی مقایسه کنید, که در مدت هر عمل احتراق بازای 2 دور گردش پیستون, میل لنگ 180 درجه می چرخد یا به عبارتی يك چهارم گردش میل لنگ به ازای هر سیکل پیستون.
از آنجایی که rotor با یک سوم سرعت چرخش output shaft می چرخد, قطعات متحرک اصلی موتور دوار (وانکل) آهسته تر از قطعات موتور پیستونی حرکت می کنند.این امر به اعتماد کردن بیشتر به موتورکمک می کند.(پایداری و عمر موتور افزایش پیدا می کنند.)
