دانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیدانلود تحقیق- مقاله-پروژه-کارآموزی
مرجع کامل خرید و دانلود گزارش کار آموزی ، گزارشکار آزمایشگاه ، مقاله ، پروژه و پایان نامه های کلیه رشته های دانشگاهیمقاله بررسی روند رشد فن آوری در موتورهای دیزلی، بنزینی و موضوع گازسوز
| دسته بندی | فنی و مهندسی |
| بازدید ها | 0 |
| فرمت فایل | doc |
| حجم فایل | 124 کیلو بایت |
| تعداد صفحات فایل | 27 |
مقاله بررسی روند رشد فن آوری در موتورهای دیزلی، بنزینی و موضوع گازسوز در 27 صفحه ورد قابل ویرایش
چکیده:
محدودیت های اعمال شده از طرف سازمانهای زیست محیطی، تدوین قوانین و استانداردهای جدید در کنترل میزان آلاینده های خروجی از موتورهای بنزینی و دیزلی موجب شده فن آوری موتورهای دیزلی و بنزینی به سوی سیستم های تغذیه و احتراق پیشرفته پاشیدن سوخت و احتراق با کنترل ECU گرایش یابد.
این حرکت علاوه بر دستاوردهای چشم گیر زیست محیطی موجب رضایت دارندگان اتومبیل و دستیابی به شتاب و قدرت برتر و بهره برداری اقتصادی تر از نظر مصرف سوخت شده است. طبق آخرین گزارشهای دریافتی از مراکز تحقیقاتی و کارخانه های سازنده خودروها، برنامه زمان بندی برای دستیابی به آلودگی در حدود صفر تا سال 2010 به طور جدی پیگیری شده و هم اکنون موتورهای بنزینی و دیزلی مرحله استاندارد EURO II را پشت سرگذاشته و تولیدات را به سطح استاندارد EURO III رسانده اند. موضوع به کارگیری سوختهای همگام با رشد فن آوری طراحی و تولید موتورهای پیشرفته همچنان پیگیری، و تطبیق فن آوری سوختهای گازی همگام، به طوری که باز هم از نظر سطح آلاینده های برتری های چشم گیر خود را نسبت به حالت گازوئیل و بنزنی سوز حفظ کرده اند. خصوصا با تاکید دانشمندان به اثر مخرب CO2 تولیدی از احتراق موتورهای بر لایه اوزون سوختهای گازی LPG و به ویژه CNG با، تعداد کم کربن در ساختمان مولکولی و در نتیجه تولید CO2 کمتر و همراه نداشتن ناخالصی ها به عنوان سوختهای پاک مطرح هستند.
روند رشد فن آوری موتورها در دو دهه گذشته از سرعت چشمگیری برخوردار بوده و رقابت سازنده ای با هدف تولید خودرو دیزلی و بنزینی و گازسوز با آلودگی کمتر در سطح کشورهای صنعتی وجود دارد. در این دو دهه صنعت خودرو کشور ما در این رقابت حضور نداشته و لذا مترادف با سطح فن آوری مورتوهای دیزلی و بنزینی در مورد گاز سوز نیز از قدیمی ترین سیستم تبدیل و تجهیزات مربوطه استفاده نموده است.
متاسفانه گزارشهای دریافتی نمایانگر این واقعیت تلخ است که به دلیل عدم رضایت مبانی طراحی و تبدیل خودروهای سبک به سوخت گازی با روش مهندسی اهداف نیست محیطی طرح بهره گیری از سوختهای گازی نیز یا کمرنگ و یا نا موفق بوده است و تولید این مجموعه های کیت های گاز سوز قدیمی و ناموفق همچنان ادامه دارد.
عطف به حرکت جدید صنایع خودروسازی به سوی تولید خودروهای به روز در سطح جهانی و ساخت خودروهای مشترک با کمپانی های صاحب نام، ارائه دهنده مقالة روند رشد فن آوری موتور و خودروها را در زمینه گاز سوز منطبق یا برتر از حالت گازوئیلی و بنزینی به بحث و تحلیل علمی می گذارد وبه ترتیب شش نسل تکاملی تجهیزات گازسوز بر روی خودروها را از سال 1980 الی 2000 به شرح ذیل پژوهش عمل و فن میکند:
1. سیستم گازسوز موتورها به روش کاربراسیون با ونتوری ثابت که هم اکنون درکشورها متداول است.
2. سیستم گازسوز موتورها به روش کاربراسیون، مخلوط کن متغیر.
3. سیستم گازسوز موتورها به روش کاربراسیون با شیر متغیر و کنترل الکترونیکی و کاتالیست دو راهه نوع رقیق سوز.
4. سیستم گاز سوز با روش کاربراسیون و شیر کنترل به روش ECU با کاتالیست سه راهه مدار بسته.
5. سیستم گازسوز با پاشیدن متمرکز با کنترل ECU و مدار بسته و کاتالیست سه راهه TBI.
6. سیستم گازسوز با پاشیدن چند نقطه ای و کنترل میکرو پروسسوری MPFI و کاتالیست سه راهه مدار بسته.
امید اینکه صنایع خودروکشور در زمینه فن آوری گازسوز نیز مترادف با برنامه های تولیدات جدید همگام شوند.
مقدمه:
بهره گیری از سوختهای جایگزین در دهه اخیر مورد توجه مراکز پژوهشی و صنایع موتور در سطح جهانی قرار گرفته است، زیرا با کاهش ذخایر نفت، موتورهای صنعتی در حال گردش، و در برنامه تولید که از نظر اصول طراحی و فن آوری به سوختهای هیدروکربوری وابسته اند، راهی جز استفاده از سوختهای گازی ندارند متخصصان امر پیش بینی می کنند که با تقلیل تولید نفت خام، بخش رو به رشد سوخت مورد نیاز خودروها باید پس از سال 2000 با روندی رو به رشد از گاز مایع و پس از گاز طبیعی تأمین شود. وابستگی اصول طراحی موتورها به مشخصات فیزیکی و شیمیایی و در نتیجه سازگاری سوخت با طراحی موتور روند رشد خودروهای گاز سوز را تا سه دهه آینده به طرف LPG و سیکل اتور و پس با کاهش تولید نفت خام و در نتیجه کاهش تولید LPG به طرف CNG و LNG با سیکل اتوسوق خواهد داد.
هر دو سوخت LPG و CNG در تبدیل خودروهای سواری مجهز به موتورهای SI و سیکل ترمودینامیکی OTTO می توند به ترتیب با حفظ مشخصات طراحی و با تغییراتی بسیار جزئی با توجیه فنی و اقتصادی مورد بهره برداری قرار گیرد. موضوع توسعه رو به افزایش وسایط نقلیه عمومی در سطح شهرها از طرفی و از طرف دیگر محدودیت های رو به تاکید حد آلاینده های اگزوز این وسایل که عموما از نوع دیزلی هستند بهره گیری از سوختهای گاز بر روی دیزلها را تضمین میکند.
هر چند کار بر روی موتورهای دیزلی با سوخت گازوئیل با آلودگی های کمتری از نظر گازهای اگزوز صدای موتور شدیدا توسط کمپانی های صاحب نام دنبال میشود و به موفقیت هایی نیز دست یافتهاند ولی باید با صراحت اعلام داشت که پس از کاهش تولید نفت خام و توسعه بازار سوختهای گاز احتمال قوی وجود دارد که دیزل سازها نیز الزاما به طرف سیکل اتو OTTO سوق پیدا نماید.
زیرا سیکل به دلیل مشخصات ویژه خودرو و طراحی موتور آن در آینده توجیه فنی و اقتصادی و زیست محیطی برتری دارد. محدودیت های اعمال شده برای گازهای اگزوز بهره گیری از کاتالیست های سه منظوره را الزامی ساخته و در نتیجه روش صد در صد گاز سوز و سیکل اتور از ارجحیت برخوردار خواهد بود. مراکز پژوهشی وابسته به صنایع که کار هماهنگی بین صنعت و سازمانهای محیط زیست را کرده اند که جواب گوی محدودیت های رو به رشد در تدوین استانداردهای کنترل آلودگی اگزوز وسایل نقلیه بهره گیری از سوختهای به روش صد در صد و استفاده از سیکل اتو هستند.
روند توسعه فن آوری گاز سوز همگام با صنایع خودرو
سوختهای گازی LPG با فرمول مخلوطی از پروپان C3H8 وبوتان C4H4 و یا متان CH4 سوختهای بدون سربی هستند که از نظر مشخصات فیزیکی و شیمیایی خصوصا از دیدگاه اصلی ترین پارامتر درسیکل اتو OTTO یعنی عدد اکتان RON در حدود 120-100 قرار دارند، مزایای سوختهای گازی از نظر احتراق و میزان آلاینده ها برتری های بنزین بدون سرب را همراه با نداشتن مشکل هیدروکربورهای خطرناک و مقام در مقابل اکسیداسیون به همراه دارد، پس صحبت از سوخت گازی یعنی سوخت پاک قابل تطبیق با موتور و نیاز طراحان و قابل تطبیق با روند توسعه فن آوری موتورهای با پرفورمانس بالا و آلودگی کم نقطه ضعف اساسی در توسعه فن آوری گاز سوز عدم وجود پشتوانه فن آوری و دارای سابقه وسیع در ساخت موتور و خودروست و اصولاً تا این تاریخ در کلاس موتورهای جرقه ای OTTO همواره سوخت گازی با موتور تطبیق داده شده و موتور برای گاز سوز تولید انبوه نشده است. مسلماً عطف به مزایای سوختهای گازی و روند تولید رو به نزول و گازوئیل موتور و خودروهای ویژه گازسوز توسعه سریع خواهند یافت.
گامهای فن آوری در موتورهای گازسوز
دیاگرام مرجع کنترل آلودگی در مورد موتورهای گاز سوز نیز دقیقا صادق است. یعنی موتورهای گازسوز هم با وجود مزایای عدم داشتن سرب مشخص بودن ساختمان هیدروکربوری و نداشتن هیدروکربورهای مضر وقتی میتوانند در محدوده استاندارد آلودگی عمل کنند که نسبت هوا به سوخت در محدوده استرکیومتریک قرار داشته باشد. لذا روشهای کاربراسیون و یا تبدیل به وسیله مخلوط کن های ثابت و نتوری و بدون کنترل شانس قرار گرفتن را در محدوده story duonutic نخواهد داشت پس روشهای متداول و در اجرا در داخل کشور نسل قدیمی و مربوط به دهه زیر سالها 1975 است که استانداردهای آلودگی ابلاغ نشده بود و در صورتی که بخواهیم حتی استاندارد آلودگی ECE15-04 را پاسخ گو باشیم ملزم به حذف سیستم ونتوری ثابت بوده و الزاما باید در مدار گاز شیر کنترل Actuator با کنترلECU داشته باشیم. فن آوری گاز سوز شانس بهره گیری از کاتالیست سه راهه را بالا میبرد زیرا از نظر عدم وجود مواد ناخالص راندمان کاتالیست در موتورهای گازسوز بسیار بالاست و طول عمر بیشتری نیز در مقایسه با موتورهای بنزینی خواهد داشت ولی لازمه استفاده ازیک سیستم کامل کنترل مدار گاز و حفظ نسبت هوا و گاز در محدوده و سیستم مدار بسته با کاتالیست سه راهه و سنسور اکسیژن بهره گیری از میکروپروسسور ECU است. سیستم فوق پاسخ گوی استانداردهای EURO I نیز بوده و کاملاً موفق است. اگر هدف از فن آوری گاز رسیدن به حدود آلاینده های برتر از EURO II باشد روش MPFI در مورد گاز نیز عینا مثل حالت بنزین سوز الزامی است. لذا آخرین نسل فن آوری سیستم گازسوز برای پاسخ گویی به استاندارد سال 2000 بهره گیری از سیستم گازسوز با کنترل ECU و روش پاشش MPFI است که اصطلاحا به نسل Generation III معروف است. امروزه حساسیت سازمان های زیست محیطی نه تنها بدون گازهای مسموم حاصل از اگزوز مثل NOX ، SOX ، CO و HC دور می زند، بلکه میزان گاز خنثی و بی ضرر CO2 نیز زیر سوال رفته است و یکی از عوامل پدیده گلخانه ای شناخته شده است. مزیت اصلی سوختهای گازی خصوصا گاز طبیعی CH4 دارا بودن تعداد کربن کم در مقابل انرژی حرارتی تولیدی است که عملا میزان تولید CO2 در مورتورهای گازسوز تا 25 درصد نسبت به موتورهای بنزینی و تا 35 درصد نسبت به گازوئیل سوزها کمتر است و لذا برای پیشگیری از پدیده گلخانه ای بهره گیری از سیستم های پیشرفته گاز سوز توصیه میشود.
روند توسعه فن آوری موتورهای دیزلی و موضوع گازسوز
موتورهای دیزلی تا دهه 1980 از نظر سیستم تغذیه و کنترل احتراق وضعیت ثابتی داشتند و گامهای فن آوری در مورد کاهش صدا با کنترل کوبش دیزلی
Diesel knock و بهره گیری از پمپ انژکتوری آسیایی رو به کاهش و از نظر مصرف ویژه سوخت و میزان آلودگی حساسیت بر روی سوخت دیزلی و کاهش میزان گوگرد حاوی گازوئیل متمرکز بوده است به طوری که در دهه 1990 محدودیت هایی برای کاهش میزان گوگرد تا میزان 0.1 درصد اعمال شده ولی از نظر کاهش میزان دوره نیز گامهای موثری از نظر طراحی شکل محفظه احتراق و طراحی سوخت پاشها و افزایش فشار پمپ انژکتور پاسخ گوی نیاز استانداردهای ابلاغی و اصولاً از نظر تولید میزان CO و HC در وضعیت مناسبت و میزان NOX نیز در دست کنترل بوده است.
با ابلاغ استانداردهای R49 و استانداردهای EURO II و اخیرا EURO III موتورهای دیزلی نیز جدا در پی بهره گیری از کنترل الکترونیکی بر آمدند. وارد شدن به سیستم کنترل بر روی سیستم سوخت پاشی و زمان بندی در موتورهای دیزلی به ترتیب نسل 2 موتورهای دیزلی با کنترل ECU را که به دیزلهای با فشار پمپ بالای 600 bar و با ریل مشترک را بوجود آورد به طوری که کلیه انژکتورها تحت فرمان میکروپروسسور میزان پاشش سوخت را تنظیم می نمایند. در نسل III موتورهای دیزلی به دلیل نیاز به افزایش فشار پمپ انژکتور و فشار پاشیدن سوخت در سوخت پاشها در محدوده بالاتر از 1200 bar به سیستم پمپ های مستقل جداگانه برای هرسیلندر مجهز شدند (unit pump) دستاوردهای برتر این سیستم افزایش توان بر حجم وتوان بر وزن موتورهای دیزلی از حدود 0.25 hp/l و 0.2 hp/kg در موتورهای قدیمی و تغذیه طبیعی به حدود 50 hp/L و حدود 0.5 hp/kg با تغذیه توربوسارژ تبدیل شد. از نظر میزان آلاینده های اگزوز با محدودیت های اعمال شده بر روی میزان گوگرد که امروز به زیر 0.05 درصد رسیده مشکل ایجاد بارانهای اسیدی را حل نموده ولی مسئله همچنان مشکل اصلی موتورهای دیزلی پیشرفته است.
