sorna
11-25-2011, 06:07 PM
آلودگي هوا و محيط زيست
وسائط نقليه از چهار طريق هوا را مسموم مي نمايند:1- مخزن بنزين2- كاربراتور3-كارتر 4-اگزوز
كه با تبديل كردن سوخت اتومبيل به گاز اين الودگي به طور چشم گيري كم مي شود
چنانچه بخواهيم از تجربيات كشور هايي چون امريكا٬ژاپن٬هلند٬انگلستان وايتاليا در كاهش الودگي هوا استفاده كنيم بايستي رانندگان نسبت به تبديل كردن خودروهاي خود به گاز اقدام كنند واين عمل نه تنها ميزان الودگي هوا رابه طور قابل ملاحظه اي كاهش ميدهد . بلكه از نظر صرفه جويي ريالي در سوخت رقم بالايي را به شرح زيرنشان مي دهد
گاز سوز كردن اتومبيل هاي بنزيني حدود10درصداز سروصداي موتور رامي كاهدودر مجموع قطعات نسبت بهم نرم تر كار مي كنندوباعث افزايش طول عمر قطعات موتور مي شود كه ان هم به علت كاهش رسوبات در محفظه هاي احتراق ورودي سوپاپهاوسرپيستونهاست كه نتيجتا هزينه تعميرات موتور كاهش وهمچنين به علت تميز ماندن روغن موتورامكان استفاده بيشتراز ان را ميسر مي نمايد.
تکنولوژی کنترل الایندها در خودرو
1.طرح موتور
2.برگشت دود
3.سیستم جرقه زنی
4.کاتالیست ها
درطرح موتور بسیاری از جزییات برانتشار الایندها موثرند که مهمترین پارامترهای ان عبارتند از:
طرح محفظه احتراق:
منبع اصلی انتشارهیدرو کربنها سوخت نسوخته ای ایست که با دیواره های محفظه احتراق تماس پیدا میکند از این رو مساحت دیواره های محفظه احتراق را باید حد امکان کم گرفت حالت مطلوب شکل کروی است که در عمل ساختش مقدور نیست .
سوختی که وارد سیلندر میشود باید حالت گردابی داشته با شد تا بهتر و سریعتر بسوزد. شاید مهتر از ان تامین حرکت گردابی دراطراف شمع باشد.بدین ترتیب مخلوط سوخت وهوا اسانتر مشتعل میشود.بهتراست شمع دروسط قرارگیرد زیرا بدین ترتیب با کاهش مسافتی که جبههء شعله می پیما ید احتمال انفجار سوخت و کوبش کمتر میشود.
نسبت تراکم :
هر چه نسبت تراکم بالاتر باشد بازده گرمائی موتور بیشتر است و عملکرد بهترو مصرف سوخت پا یین تر دو عیب ناشی از نسبت تراکم بالا کوبش موتور و افزایش الا یندگی Nox می باشد.که با تو سعه سیتمهای الکترونیکی وتغیر طرح محفظه احتراق وتعبیه 4 سوپاپ درسر سیلندر میتوان انتظار افزایش نسبت تراکم را داشت.
زمان بندی متغیر سوپاپ ها.
که به سه دسته 1.مکانیکی 2. هیدرولیکی 3. الکترونیکی تقسیم میشوند :
اثر تنظیم زمانی سوپاپها بر انتشار الایندها میتواند کاملا چشمگیر باشد. که مهمترین ان قیچی سوپاپها است هنگامی که سوپاپ هوا هنوز باز است وسوپاپ دود هنوز بسته نشده طول این مدت تایین کننده مقدار دودی است که پس از بسته شدن سوپاپ دود در سیلندر قرار می گیرد که باعث کاهش دمای واکنش میشود و در نتیجه بر انتشار Nox اثر میگذارد.
همچنین برای شارژ بهتر سیلندر از هوا زودتر باز شدن سوپاپ هوا در دور ارام مناسب است(اوانس بودن سوپاپ) زیرا اینرسی مخلوط هوا و سوخت کم است ومیل به شارژ سیلندر ندارد و اگر زمان باز بودن سوپاپ هوا بیش از حد باشد (ریتارد بودن سوپاپ) در دور ارام هنگام بالا امدن پیستون برای تراکم باعث برگشت مخلوط هوا وسوخت به سیلندر میشود در دورهای بالا به علت اینرسی بالا مخلوط سوخت/هوا حتی پس از بالا امدن پیستون امکان تراکم وجود دارد ومخلوط همچنان از سوپاپ هوا به داخل سیلندر می اید در نتیجه ریتارد بودن سوپ هوا مناسب است.
مشکل انجاست که با بیشترباز ماندن سوپاپ هوا قیچی سوپاپ ها بیشتر میشود ودر دور ارام سبب افزایش انتشار هیدرو کربنها میشود که با ایجاد سیستم های الکترونیکی برای تنظیم سوپاپ ها ان نیز مرتفع شده.
طرح منیفولد:
جریان گاز در منیفولد هوا ودود موضوع بسیار پیچیده ئی است به علت تغییرات گذرا در جریان گاز که نه تنها از تغییرات دور موتور بلکه از عمل تلمبه زنی سیلندر ها نیز ناشی میشود که باعث ایجاد نوسان فشار در منیفولد میشود اگر منیفولد های هوا و دود طوری طراحی شوند که در لحظه مناسب موج فشار را برگردانند بازده حجمی به شدت زیاد میشود امروزه خودروهایی با طول منی فولد متغیر ساخته شده است که در دور پایین طول ان افزایش میابد که سبب ایجاد بهتر میشود ودر دور های بالاترطول ان کاهش میابد که سبب شارژ سریعتر وکاملتر سیلندر میشود .
لایه بندی سوخت :
اگر بتوان مخلوط هوا /سوخت را به صورتی وارد سیلندر کرد که در اطراف شمع مخلوط غنی تری فراهم کرد ان گاه میشود کل مخلوظ را فقیرتر در نظر گرفت که سبب صرفه جویی در مصرف سوخت میشود ولی همچنان مشکل تولید noxبه قوت خود باقی است برای رفع این مشکل به تازگی شرکتهای میتسوبیشی وبنزو...تکنولوژی GDI را ابداع کردهاند که در ان سوخت مستقیما داخل سیلندر پاسیده میشود و توسط باز گردانندهای سر پیستون سوخت را در اطراف شمع غنیتر کرد و مخلوط را نیز به صورت کاملا لایه بندی در اورد همچنین در نوع پیشرفته ان از انژکتور هایی برای پاشش سوخت آب درون سیلندر استفاده شده است که سبب کاهش دمای احتراق میشود و کاهش nox را به دنبال دارد
http://khodroha.com/alayande7.jpg
http://khodroha.com/alayande8.jpg
برگشت دود:
این سیستم را به دو دسته EGR داخلی وخارجی تقسیم میکنیم
که در نوع EGR داخلی توسط زمان بندی متغیر سوپاپها میتوان دود بیشتری داخل سیلندر نگه داشت که سبب کاهش دما احتراق ودر نتیجه nox میشود.
در نوعEGR خارجی همان طور که در شکل میبینید دود توسط یک سری لوله وسوپاپ های کنترل شونده توسط یونیتهای ساده به داخل منی فولد هوا هدایت میشود که با هوا مخلوط میشود وداخل سیلندر میرود نکته مهم در صد برگشت دود است که اگر بیش از 30 درصد شود سبب ایجاد HC میشود وبالا رفتن مصرف سوخت میشود .
http://khodroha.com/alayande9.jpg
سیستم های جرقه زنی:
سیستم های جرقه زنی به دو طریق میتواند بر انتشار الایندها موثر باشد
1.کیفیت جرقه 2.زمان جرقه
کیفیت جرقه توانایی مخلوط را برای انفجار تعیین میکند هر چه عمر جرقه بیشتر باشد توانایی اشتعال مخلوط های فقیر بالاتر رفته واحتمال تک کار کردن موتور کمتر ودر نتیجه انتشار هیدرو کربن های نسوخته کمتراست.
زمان جرقه زنی اهمیت اشکاری دارد در سیستم های نوین جرقه زنی زمان جرقه زنی حاصل تعادل بین توان ,راندمان, مصرف سوخت والایندگی است که در نمودار مقابل تاثیر ان را میبینید
http://khodroha.com/alayande10.jpg
نکته مهم این است که زمان جرقه بر تولید co تاثیر ندارد و فقط به مخلوط سوخت/هوا بسته است.
در صورت تولید nox سیستم جرقه زنی زمان جرقه را ریتارد میکند که نوع قدیمی ان را مشاهده میکنید.
http://khodroha.com/alayande11.jpg
تهیه کننده : مهندس علی بهبودی
استاد راهنما : مهندس مجید سالاری
وسائط نقليه از چهار طريق هوا را مسموم مي نمايند:1- مخزن بنزين2- كاربراتور3-كارتر 4-اگزوز
كه با تبديل كردن سوخت اتومبيل به گاز اين الودگي به طور چشم گيري كم مي شود
چنانچه بخواهيم از تجربيات كشور هايي چون امريكا٬ژاپن٬هلند٬انگلستان وايتاليا در كاهش الودگي هوا استفاده كنيم بايستي رانندگان نسبت به تبديل كردن خودروهاي خود به گاز اقدام كنند واين عمل نه تنها ميزان الودگي هوا رابه طور قابل ملاحظه اي كاهش ميدهد . بلكه از نظر صرفه جويي ريالي در سوخت رقم بالايي را به شرح زيرنشان مي دهد
گاز سوز كردن اتومبيل هاي بنزيني حدود10درصداز سروصداي موتور رامي كاهدودر مجموع قطعات نسبت بهم نرم تر كار مي كنندوباعث افزايش طول عمر قطعات موتور مي شود كه ان هم به علت كاهش رسوبات در محفظه هاي احتراق ورودي سوپاپهاوسرپيستونهاست كه نتيجتا هزينه تعميرات موتور كاهش وهمچنين به علت تميز ماندن روغن موتورامكان استفاده بيشتراز ان را ميسر مي نمايد.
تکنولوژی کنترل الایندها در خودرو
1.طرح موتور
2.برگشت دود
3.سیستم جرقه زنی
4.کاتالیست ها
درطرح موتور بسیاری از جزییات برانتشار الایندها موثرند که مهمترین پارامترهای ان عبارتند از:
طرح محفظه احتراق:
منبع اصلی انتشارهیدرو کربنها سوخت نسوخته ای ایست که با دیواره های محفظه احتراق تماس پیدا میکند از این رو مساحت دیواره های محفظه احتراق را باید حد امکان کم گرفت حالت مطلوب شکل کروی است که در عمل ساختش مقدور نیست .
سوختی که وارد سیلندر میشود باید حالت گردابی داشته با شد تا بهتر و سریعتر بسوزد. شاید مهتر از ان تامین حرکت گردابی دراطراف شمع باشد.بدین ترتیب مخلوط سوخت وهوا اسانتر مشتعل میشود.بهتراست شمع دروسط قرارگیرد زیرا بدین ترتیب با کاهش مسافتی که جبههء شعله می پیما ید احتمال انفجار سوخت و کوبش کمتر میشود.
نسبت تراکم :
هر چه نسبت تراکم بالاتر باشد بازده گرمائی موتور بیشتر است و عملکرد بهترو مصرف سوخت پا یین تر دو عیب ناشی از نسبت تراکم بالا کوبش موتور و افزایش الا یندگی Nox می باشد.که با تو سعه سیتمهای الکترونیکی وتغیر طرح محفظه احتراق وتعبیه 4 سوپاپ درسر سیلندر میتوان انتظار افزایش نسبت تراکم را داشت.
زمان بندی متغیر سوپاپ ها.
که به سه دسته 1.مکانیکی 2. هیدرولیکی 3. الکترونیکی تقسیم میشوند :
اثر تنظیم زمانی سوپاپها بر انتشار الایندها میتواند کاملا چشمگیر باشد. که مهمترین ان قیچی سوپاپها است هنگامی که سوپاپ هوا هنوز باز است وسوپاپ دود هنوز بسته نشده طول این مدت تایین کننده مقدار دودی است که پس از بسته شدن سوپاپ دود در سیلندر قرار می گیرد که باعث کاهش دمای واکنش میشود و در نتیجه بر انتشار Nox اثر میگذارد.
همچنین برای شارژ بهتر سیلندر از هوا زودتر باز شدن سوپاپ هوا در دور ارام مناسب است(اوانس بودن سوپاپ) زیرا اینرسی مخلوط هوا و سوخت کم است ومیل به شارژ سیلندر ندارد و اگر زمان باز بودن سوپاپ هوا بیش از حد باشد (ریتارد بودن سوپاپ) در دور ارام هنگام بالا امدن پیستون برای تراکم باعث برگشت مخلوط هوا وسوخت به سیلندر میشود در دورهای بالا به علت اینرسی بالا مخلوط سوخت/هوا حتی پس از بالا امدن پیستون امکان تراکم وجود دارد ومخلوط همچنان از سوپاپ هوا به داخل سیلندر می اید در نتیجه ریتارد بودن سوپ هوا مناسب است.
مشکل انجاست که با بیشترباز ماندن سوپاپ هوا قیچی سوپاپ ها بیشتر میشود ودر دور ارام سبب افزایش انتشار هیدرو کربنها میشود که با ایجاد سیستم های الکترونیکی برای تنظیم سوپاپ ها ان نیز مرتفع شده.
طرح منیفولد:
جریان گاز در منیفولد هوا ودود موضوع بسیار پیچیده ئی است به علت تغییرات گذرا در جریان گاز که نه تنها از تغییرات دور موتور بلکه از عمل تلمبه زنی سیلندر ها نیز ناشی میشود که باعث ایجاد نوسان فشار در منیفولد میشود اگر منیفولد های هوا و دود طوری طراحی شوند که در لحظه مناسب موج فشار را برگردانند بازده حجمی به شدت زیاد میشود امروزه خودروهایی با طول منی فولد متغیر ساخته شده است که در دور پایین طول ان افزایش میابد که سبب ایجاد بهتر میشود ودر دور های بالاترطول ان کاهش میابد که سبب شارژ سریعتر وکاملتر سیلندر میشود .
لایه بندی سوخت :
اگر بتوان مخلوط هوا /سوخت را به صورتی وارد سیلندر کرد که در اطراف شمع مخلوط غنی تری فراهم کرد ان گاه میشود کل مخلوظ را فقیرتر در نظر گرفت که سبب صرفه جویی در مصرف سوخت میشود ولی همچنان مشکل تولید noxبه قوت خود باقی است برای رفع این مشکل به تازگی شرکتهای میتسوبیشی وبنزو...تکنولوژی GDI را ابداع کردهاند که در ان سوخت مستقیما داخل سیلندر پاسیده میشود و توسط باز گردانندهای سر پیستون سوخت را در اطراف شمع غنیتر کرد و مخلوط را نیز به صورت کاملا لایه بندی در اورد همچنین در نوع پیشرفته ان از انژکتور هایی برای پاشش سوخت آب درون سیلندر استفاده شده است که سبب کاهش دمای احتراق میشود و کاهش nox را به دنبال دارد
http://khodroha.com/alayande7.jpg
http://khodroha.com/alayande8.jpg
برگشت دود:
این سیستم را به دو دسته EGR داخلی وخارجی تقسیم میکنیم
که در نوع EGR داخلی توسط زمان بندی متغیر سوپاپها میتوان دود بیشتری داخل سیلندر نگه داشت که سبب کاهش دما احتراق ودر نتیجه nox میشود.
در نوعEGR خارجی همان طور که در شکل میبینید دود توسط یک سری لوله وسوپاپ های کنترل شونده توسط یونیتهای ساده به داخل منی فولد هوا هدایت میشود که با هوا مخلوط میشود وداخل سیلندر میرود نکته مهم در صد برگشت دود است که اگر بیش از 30 درصد شود سبب ایجاد HC میشود وبالا رفتن مصرف سوخت میشود .
http://khodroha.com/alayande9.jpg
سیستم های جرقه زنی:
سیستم های جرقه زنی به دو طریق میتواند بر انتشار الایندها موثر باشد
1.کیفیت جرقه 2.زمان جرقه
کیفیت جرقه توانایی مخلوط را برای انفجار تعیین میکند هر چه عمر جرقه بیشتر باشد توانایی اشتعال مخلوط های فقیر بالاتر رفته واحتمال تک کار کردن موتور کمتر ودر نتیجه انتشار هیدرو کربن های نسوخته کمتراست.
زمان جرقه زنی اهمیت اشکاری دارد در سیستم های نوین جرقه زنی زمان جرقه زنی حاصل تعادل بین توان ,راندمان, مصرف سوخت والایندگی است که در نمودار مقابل تاثیر ان را میبینید
http://khodroha.com/alayande10.jpg
نکته مهم این است که زمان جرقه بر تولید co تاثیر ندارد و فقط به مخلوط سوخت/هوا بسته است.
در صورت تولید nox سیستم جرقه زنی زمان جرقه را ریتارد میکند که نوع قدیمی ان را مشاهده میکنید.
http://khodroha.com/alayande11.jpg
تهیه کننده : مهندس علی بهبودی
استاد راهنما : مهندس مجید سالاری