اطلاعيه

Collapse
No announcement yet.

بخش مكانيك خودرو

Collapse
X
 
  • فیلتر
  • زمان
  • نمایش
Clear All
new posts

    بخش مكانيك خودرو

    در اين تاپيك درباره مكانيك خودرو مطالبي ارايه مي‌شود تا به كمك دوستان بتوان راه براي بهتر انديشيدن و نوآوري را پيدا كرد
    از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
    هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
    استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

    #2
    موتورهای شش زمانه

    مقدمه
    عملیات سیکل های مختلف بیشتر موتورهای احتراق داخلی فعلی، دارای یک طرح رایج است به این صورت که انفجار در یک سیلندر پس از تراکم انجام می شود. نتیجه ان است که انبساط گاز مستقیما روی پیستون اثر گذاشته (کار انجام می دهد) و میل لنگ را 180 درجه بچرخاند.
    با توجه به طراحی فنی و مکانیکی، موتور شش زمانه همانند موتورهای احتراق داخلی می باشد. اگر چه سیکل ترمودینامیکی و یک سر سیلندر اصلاح شده همراه دو اتاق اضافی ان را به کلی متمایز می کند. یک محفظه ی احتراق و یک محفظه ی تراکم( گرمکن هوا) هر دو از سیلندر جدا هستند. احتراق درون سیلندر رخ نمی دهد اما در محفظه ی احتراق کمکی هم فوری روی پیستون اثر نمی گذارد و زمان ان از 180 درجه ی چرخش میل لنگ، در زمان انفجار(کار) جدا می باشد.
    محفظه ی احتراق به طور کلی توسط محفظه ی گرمکن احاطه شده است. با تبادل گرما از طریق دیواره های محفظه ی احتراق که با محفظه ی گرمکن در ارتباط است، فشار محفظه ی گرمکن افزایش می یابد و قدرت مکملی برای کار تولید می شود.
    مزایای موتور شش زمانه:
    · رسیدن به راندمان حرارتی % 50 (%30برای موتورهای احتراق داخلی فعلی)
    · کاهش مصرف سوخت با بیش از %40
    · کاهش الودگی حرارتی، صوتی، شیمیایی
    · دو کورس مفید کار در طی شش کورس
    · پاشش مستقیم و بهینه ی سوخت احتراق در هر سرعتی از خودرو
    · سوخت چند گانه
    در خودروهای با موتور شش زمانه شاهد کاهش چشمگیر مصرف سوخت و انتشار الودگی خواهیم بود.
    طراحی و عملکردموتور های شش زمانه:
    در سیکل شش زمانه، دو محفظه ی اضافی اجازه می دهند هشت فرایند که نتایج یک سیکل کامل است همزمان عمل کنند یعنی در یک لحظه دو فرایند همزمان رخ میدهد : دو سیکل چهار فرایندی برای هر کدام از سیکل ها،یک سیکل احتراق داخلی و یک سیکل احتراق خارجی. نمودار پیوستگی هشت فرایند را در سیکل شش زمانه نشان می دهد.
    اولین سیکل چهار فرایندی احتراق خارجی:
    فرایند1 :مکش هوای خالص درون سیلندر(فرایند دینامیکی)
    فرایند 2: تراکم هوای خالص در محفظه ی گرمکن(فرایند دینامیکی)
    فرایند3 : نگه داشتن فشار هوای خالص در محفظه ی بسته جایی که بیشترین تبادل گرما با دیواره های محفظه ی احتراق رخ می دهد(فرایند استاتیک چون مستقیما روی میل لنگ اثر نمی گذارد.) دمای هوا بالا می رود.
    فرایند4 : انبساط هوای فوق داغ درون سیلندر، که کار انجام می دهد.(فرایند دینامیک). طی این سیکل چهار فرایندی، هوای خالص هرگز در تماس مستقیم با سوخت و شمع نمی باشد.
    دومین سیکل چهار فرایندی که احتراق داخلی می باشد.
    فرایند5: تراکم مجدد هوای خالص گرم درون محفظه ی احتراق(فرایند دینامیک)
    فرایند6 : تزریق سوخت و احتراق در محفظه ی احتراق، بدون تاثیر مستقیم روی میل لنگ (فرایند استاتیک)
    فرایند7 : گازهای احتراق منبسط می شوند و کار انجام می شود. (فرایند دینامیک)
    فرایند8: تخلیه گازهای احتراق (فرایند دینامیک) در طی این چهار فرایند، هوا مستقیما با منبع گرما (سوخت) تماس دارد.
    Click this bar to view the full image.
    Click this bar to view the full image.
    Click this bar to view the full image.
    سر سیلندر دو محفظه و چهار سوپاپ که دو تای ان متداول هستند،(برای مکش و تخلیه). دو سوپاپ دیگر از مواد پایدار حرارت دادن مخصوص کارسنگين ساخته شده. سوپاپها در طی مرحله احتراق و گرم کردن هوا می توانند تحت فشار محفظه ها باز شوند. روی هر دو سوپاپ یک پیستون نصب شده که فشار روی سوپاپ ها را خنثی میکند.در سیکل شش زمانه، سرعت میل بادامک یک سوم میل لنگ است.
    دیواره های محفظه ی احتراق هنگامی که موتور روشن است، سوزان هستند. محفظه ی گرم کن هوا، محفظه ی احتراق را احاطه کرده است. ضخامت کم دیواره اجازه تبادل حرارت با محفظه ی گرم کن را می دهد. محفظه ی گرم کن هوا از سر سیلندر عایق شده برای اینکه اتلاف حرارتی کاهش یابد.(برای معرفی ساده تر موتور، جز ئیات طرح توضیح داده نشده است.)
    تمام گرمای محفظه ی احتراق به محفظه ی گرمکن منتقل می شود. کار به دو مرحله تقسیم می شود، که نتیجه ی ان فشار کمتر روی پیستون و نرمی بهتر عملکرد میشود. زمانی که محفظه ی احتراق از سیلندر توسط سوپاپ ها عایق شده، قطعات محرک خصوصا پیستون نسبت به تنشهای ناشی از دما و فشار بسیار بالا در خطر نیست. انها همچنین از خودسوزی که در مخلوط سوخت و هوا در موتورهای دیزل یا گازی متداول مشاهده می شود جلوگیری می کند.
    نسبت تراکم محفظه ی احتراق و گرم کن متفاوت می باشد. نسبت تراکم محفظه ی گرم کن بیشتر است که روی مرحله احتراق خارجی فعالیت می کند و منحصرا توسط هوای خالص پشتیبانی می شود. نسبت تراکم محفظه ی احتراق کمتر است که روی یک سیکل احتراق داخلی فعالیت می کند.
    احتراق همه ی سوخت پاشیده شده ضمانت شده است ابتدا، با پشتیبانی هوای خالص از قبل گرم شده ی درون محفظه ی احتراق، سپس با دیواره های سوزان محفظه که مانند چندین شمع عمل می کند. برای اسان روشن شدن موتور در هوای سرد درون محفظه ی احتراق یک شمع گرمکن کار گذاشته شده است.
    در مقایسه با یک موتور دیزل که یک ساختمان سنگین نیاز دارد، این موتور چند گانه سوز، که می تواند همچنین سوخت دیزل استفاده کند، امکان ساختن در مدل خیلی سبکتر را نسبت به یک موتور گاز سوز را دارد.
    پاشش و احتراق سوخت در یک محفظه ی احتراق که طی 360 درجه از زاویه گردش میل لنگ بسته است، اتفاق می افتد. این خصوصیت باعث می شود که زمان برای اینکه سوخت به طور ایده ال بسوزد زیاد شود به طوری که هر کالری نهان ان ازاد شود(اولین عامل کمک به کاهش الودگی). انژکتور توانایی پاشش دو سوخت را از یک شیپوره دارد.
    دیواره های سوزان محفظه ی احتراق باقیمانده سوخت را که در طی پاشش ته نشین شده است می سوزاند. (دومین عامل کاهش الایندگی)
    همچنین هنگامی که مراحل تخلیه و مکش رخ می دهد، سوپاپ های محفظه ی احتراق و گرم کن به طور چشمگیر زمان استراحت بیشتری را برای اصلاح و تعدیل دارند که باعث کاهش صدا و بهبود راندمان می شود.
    Click this bar to view the full image.
    عوامل موثر در افزایش راندمان حرارتی و کاهش مصرف سوخت و آلایندگی:
    • گرمای هدر رفته از سر سیلندر موتورهای متداول در طی خنک کاری در موتورهای شش زمانه، با احاطه کردن محفظه ی احتراق توسط محفظه ی گرمکن بازیافت می شود.
    • بعد از مکش، هوا در محفظه ی گرمکن متراکم می شود و طی 360 درجه زاویه میل لنگ در محفظه ی بسته است. (احتراق خارجی).
    • تبادل گرمای دیواره های خیلی نازک محفظه ی احتراق به محفظه ی گرمکن، دما و فشار گازهای منبسط شده و تخلیه شده از محفظه ی احتراق را کاهش می دهد.
    • احتراق و انبساط بهتر گازهایی که طی 540 درجه گردش میل لنگ، 360 درجه را در محفظه ی احتراق بسته هستند و 180 درجه برای منبسط شدن و مرحله کار.
    • دیواره های سوزان محفظه ی احتراق اجازه می دهد که هر سوختی و باقیمانده ته نشین ان به بهترین نحو و به طور مطلوب بسوزد.
    • تقسیم کار: دو انبساط (مراحل قدرت) طی شش زمان یا یک سوم کار مفید که نسبت به موتورهای چهار زمانه بیشتر است.
    • بهتر پر شدن سیلندر در مکش به علت دمای پایین دیواره ی سیلندر و سر سیلندر.
    • برخلاف موتورهای چهار زمانه که تخلیه و مکش بعد از هم رخ می دهند در موتورهای شش زمانه، مکش در مرحله ی اول رخ می دهد و تخلیه در مرحله ی چهارم رخ می دهد که تلاقی گازهای خروجی با گازهای تازه ی مکش حذف می شود.
    • کاهش زیاد قدرت سیستم خنک کاری به طوری که امکان دارد نیاز به خنک کاری با اب نباشد و پمپ اب و فن ها هم کاهش پیدا کنند.
    • اینرسی کم به علت سبک بودن قطعات محرک
    • کاهش پیدا کردن دمای روغن. با احتراق در محفظه ی بسته، دمای بالا کمتر به روغن فشار می اورد و رقیق شدن کاهش می یابد، حتی در هوای سرد.

    از انجایی که موتورهای شش زمانه یک سوم موتورهای چهار زمانه تخلیه و مکش دارند، افت فشار روی پیستون در مکش و فشار خروجی اگزوز در تخلیه به نسبت یک سوم کاهش پیدا می کند.
    تلفات اصطکاک با تقسیم بهتر فشار روی قطعات متحرک، تعدیل شده اند به این دلیل که کار در طی دو مرحله اجرا می شود و احتراق مستقیم حذف شده است.
    مزایای مهم موتورهای شش زمانه:
    کاهش مصرف سوخت به مقدار حداقل %40 :
    قدرت مخصوص موتور شش زمانه از موتور بنزینی چهار زمانه کمتر نیست، افزایش راندمان حرارتی جبرانی برای تلفات سبب شده دو مرحله به ان اضافه شود.
    دو انبساط (کار) در شش حرکت:
    از ان جایی که سیکل های کار در دو مرحله رخ می دهد (360 درجه از 1080 درجه) یا %8 بیشتر نسبت به موتور چهار زمانه (180 درجه از 720 درجه) گشتاور بیشتر دارد. این امر منجر می شود که در سرعت پایین، عملیات بدون تاثیر چشمگیر روی مصرف سوخت به ارامی کار کند، در واقع احتراق تحت تاثیر سرعت خودرو نمی باشد. این مزایا در بهبود عملکرد خودرو در ترافیک خیلی مهم هستند.
    چند گانه سوز بودن:
    چند گانه سوز بودن برابر برتری است. موتور شش زمانه میتواند سوخت های مختلف مصرف کند، از هر نوعی(فسیل یا گیاهی) از دیزل تا ال پی جی یا روغن حیوانی. اختلاف در اشتعال پذیری یا نسبت ضد کوبش هم اکنون هیچ مسئله ای در احتراق ندارد.
    ساختمان استاندارد یک موتور بنزینی و نسبت تراکم کم محفظه ی احتراق موتور های شش زمانه مانع از این نمی شود که ان سوخت دیزل استفاده کند. همچنین سوخت الکل متيليک بفرمولCH3 OH برای ان بهتر است.
    کاهش چشمگیر در الایندگی:
    از یک طرف به تناسب مصرف مخصوص سوخت، الودگی صوتی، حرارتی و شیمیایی کاهش می یابند و از طرف دیگر موتورها خصوصیاتی دارند که به کاهش چشمگیر الاینده های هیدرو کربن، مونوکسید کربن و نیترات ها(HC, CO and NOX )کمک می کند. از این گذشته قابلیت کار کردن این موتورها با سوختهای گیاهی و گازهایی با الایندگی کم، به انها کیفیتی می دهد که با سخت ترین استانداردها مطابقت می کند.
    سوخت مایع:
    کاهش زیاد مصرف مخصوص باید استفاده از سیستم ال پی جی را جالب کند به دلیل قیمت پایین ان و کمتر بودن الایندگی نسبت به بنزین. به علاوه با یک سیستم عامل یکسان ، حجم مخزن ها برابر مخزن های کنونی هست که مسافت بیشتری را می تواند با همان مخزن طی کند بنابراین می توان ان را کوچکتر در نظر گرفت.
    قیمت قابل قیاس با موتور چهار زمانه:
    موتور شش زمانه هیچ تغییر اساسی نیاز ندارد . همه ی تجربه های تخصصی-صنعتی و روش های تولید بدون تغییر باقی می ماند.
    قیمت ساخت سر سیلندر (محفظه ی احتراق و محفظه ی گرما) با ساده سازی چندین عنصر تعدیل می شود، مخصوصا با سبک سازی قطعات متحرک، کاهش سیستم خنک کاری، ساده سازی پاشش مستقیم بدون شمع و غیره ... کاهش اندازه مخزن و جای ان در خودرو که قابل ملاحظه هستند.
    نتیجه گیری
    در این زمان هیچ راه حلی برای جایگزینی موتورهای احتراق داخلی وجود ندارد. تنها پیشرفت های تکنولوژی حاضر، با زمان معقول و محدودیت های مالی می تواند به ان کمک کند. موتور شش زمانه در این نگاه می گنجد. پذیرش صنعت خودروسازی می تواند یک تاثیر عظیم روی محیط زیست و اقتصاد جهانی بگذارد. موتوری که 40% صرفه جویی در مصرف سوخت و 60 تا 90 درصد(بستگی به نوع سوخت دارد) کاهش الایندگی دارد.
    مصرف سوخت برای خودروهای سایز متوسط باید بین 4 تا 5 لیتر در 100 کیلومتر باشد و 3 تا 4 لیتر برای خودروهای کوچک می باشد.
    خودروهای با موتور شش زمانه می توانند تا 3 تا 5 سال دیگر در بازار جهانی عرضه شوند.
    قایق موتوری ها ( موتورهای درون و بیرون کشتی) ممکن است که پیشنهاد یک بازار فروش بزرگ برای این موتورها ارائه دهند. مشخصات انها کاملا با فواید موتورها وفق می باشد.( اقتصادی، ایمنی ، ساده سازی و کاهش الودگی صوتی و شیمیایی). از این گذشته، استفاده از سوخت های مختلف به غیر از گازوئیل می تواند خطرهای انفجار را به طور زیاد کاهش دهد.
    استفاده از سوخت های گیاهی (غیر فسیلی) گازهای طبیعی و دیگر سوختها در موتور پرقدرت و ساده، کار کردن با کمترین تنظیم و بدون الایندگی، در این موتور می تواند مزایای زیادی داشته باشد که استفاده از ان را در دستگاههای ژنراتور، پمپ ها، موتور های ساکن، کشاورزی و صنعت ممکن سازد.
    از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
    هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
    استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

    نظر


      #3
      موتور های دیزل چگونه کار می کنند؟
      یکی از محبوب ترین مقالات سایت HowStuffWorksطرز کار موتور خودرو است ، که در مورد اساس اولیه موتور های احتراق داخلی توضیح می دهد و در مورد سیکل چهار زمانه بحث می کند و در موتور تمام سیستم های کمکی که به موتور کمک می کنند تا کار انجام دهد صحبت می کند. برای یک مدت طولانی بعد از انتشار این مقاله ، یکی از سوالهای بسیار متداولی که می پرسند این است: که چه تفاوتی بین موتور های بنزینی و دیزلی وجود دارد ؟
      رودولف دیزل ایده موتور های دیزل را توسعه داد و در سال 1892 حق ثبت اختراع آلمان را بدست آورد . هدف او بوجود آوردن موتوری با بازده بالا بوده است . موتور های بنزینی در سال 1876 اختراع شد ، که خصوصاً در آن موقع بازده بالایی نداشتند .


      Rudolf Diesel ،مخترع موتور دیزل
      تفاوت موتور های دیزلی و موتور های بنزینی:
      یک موتور بنزینی مخلوط هوا و گاز را مکش می کند و آنرا متراکم می کند و بعد مخلوط را با جرقه مشتعل می کند یک موتور دیزلی فقط هوا را می گیرد و آنرا متراکم می کند و بعداً سوخت را به داخل هوای متراکم تزریق می کند . گرمای حاصل از متراکم شدن هوا موجب مشتعل شدن خود به خودی سوخت می شود .
      نسبت تراکم موتور های بنزینی8:1 تا 12:1 است، در حالیکه نسبت تراکم موتور های دیزلی 14:1 به بالا مثلاً 25:1 است . نسبت تراکم بالای موتور های دیزلی منجر به بهتر شدن بازده می شود .
      موتور های بنزینی معمولاً از کاربراتور استفاده می کنند که هوا و سوخت را قبل از ورود به داخل سیلندر مخلوط می کند یا دریچه تزریق سوخت دارند که فقط سوخت را پیش از مرحله مکش می پاشد(بیرون سیلندر). موتور های دیزل از تزریق سوخت مستقیم استفاده می کنند یعنی سوخت را مستقیماً به داخل سیلندر می پاشند .
      انیمیشن زیر سیکل دیزل را در یک کنش نشان می دهد، شما می توانید آن را با ایمیشن موتورهای بنزینی مقایسه کنید و تفاوت آنرا ببینید .

      توجه کنید که موتور های دیزل شمع ندارند . آنها هوا را می مکند ( مکش می کنند ) و آنرا متراکم می کنند و سپس سوخت را مستقیماً به داخل محفظه احتراق تزریق می کنند ( تزریق یا پاشش مستقیم) و در نتیجه گرمایی حاصل از متراکم شدن هوا موجب مشتعل شدن سوخت در یک موتور دیزل می شود . در بخش بعدی ما مرحله تزریق سوخت دیزل را بررسی خوایم کرد.
      تزریق سوخت در موتور های دیزل:
      انژکتور در موتور های دیزل از اجزای بسیار پیچیده ای تشکیل شده است و موضوع بسیاری از آزمایشات بزرگ بوده است . ممکن است در هر موتور خاصی در یک مکان مختلف جای گرفته باشد . انژکتور بایستی قادر باشد تا دما و فشار داخلی سیلندر را تحمل کرده و سوخت را به قطرات ریز تبدیل کند . گردابی کردن قطرات در داخل سیلندر که باعث پخش متناسب آنها می شود ، نیز یک چالش است . بنابراین بعضی موتور های دیزلی سوپاپ مکش مخصوصی قبل از محفظه احتراق به کار می گیرند یا از وسایل دیگری برای گردابی (چرخشی) کردن هوا در داخل محفظه احتراق استفاده می کنند و یا در غیر این صورت جرقه زنی و فرآیند احتراق بهبود می دهند . یکی از تفاوتهای بزرگ بین موتور های دیزلی و بنزینی در فرآیند تزربق سوخت است . اکثر موتور خودرو ها از دریچه تزریق ( انژکتور) یا یک کاربراتور استفاده می کنند که نسبت به تزریق مستقیم ترجیح دارد . بنابراین در یک موتور خودرو ، همه سوخت در داخل سیلندر در طی مرحله مکش بارگذاری شده و سپس متراکم می شود . مقدار تراکم مخلوط سوخت و هوا محدود به نسبت تراکم موتور است . اگر موتور هوا را بیش از اندازه متراکم کند ، مخلوط سوخت و هوا به طور خود به خودی مشتعل می شود و سبب ضربه زدن می شود . موتور های دیزل تنها هوا را متراکم می کنند، بنابراین نسبت تراکم می تواند خیلی بالا باشد. نسبت تراکم بالا، قدرت بیشتری تولید می کند .
      بعضی موتور های دیزل شامل یک شمع گرمکن* از انواع آن است. موقعی که یک موتور دیزل سرد است، مرحله کمپرس ممکن است دمای هوا را به اندازه کافی برای مشتعل کردن سوخت بالا نبرد . شمع گرمکن (glow plug ) یک سیم گرمکن الکتریکی است (مانند سیم های داغی که شما در یک برشته کن می بیننید) که محفظه احتراق را گرم می کند و دمای هوا را موقعی که موتور سرد کار می کند را افزایش می دهد بنابراین موتور می تواند روشن شود .
      همه وظایف در موتور های جدید توسط ارتباط ECM ** با مجموعه از سنسور های پیچیده ای که هر چیزی را از دور موتور تا دمای روغن و مایع خنک کننده را اندازه گیری می کنند ، حتی وضعیت موتور(i.e. T.D.C.) کنترل می شود . امروزه گرمکن ها به ندرت در موتور های بزرگ استفاده می شود . ECM دمای هوای محفظه را حس می کند و تایمینگ موتور را در هوای سرد ریتارد می کند ، بنابراین انژکتور سوخت را دیرتر تزریق می کند. هوا در داخل سیلندر بیشتر متراکم می شود در نتیجه گرمای زیادی ایجاد شده، که به روشن شدن موتور کمک می کند .
      موتور های کوچک و موتورهای که کنترل کامپیوتری پیشرفته ندارند از گرمکن برای حل این مشکل(روشن شدن در هوای سرد) استفاده می کنند .

      نمونه از موتور دیزل شش سیلندر آتگو
      البته تنها تفاوت بین موتور های دیزلی و موتور های بنزینی دلایل مکانیکی نیست ،بلکه از لحاظ سوخت مصرفی شان نیز دارای تفاوت هستند .
      سوخت دیزل:
      اگر شما سوخت دیزل (گازوئیل) با بنزین مقایسه کنید ، شما می دانید که آنها متفاوت هستند . آنها مطمئناً بوی متفاوتی دارند . سوخت دیزل (گازوئیل) سنگین تر و روغنی تر است . گازوئیل نسبت به بنزین دیرتر تبخیر می شود، در واقع نقطه جوش آن نسبت به آب بالاتر است. معمولاً وقتی صحبت از سوخت دیزل می شود تمام توجهات معطوف به گازوئیل می شود .

      نونه ای از سوخت دیزل

      پانوشت:
      شمع گرمکن(Glow plug) :گرمکن الکتریکی کوچکی که در محفظه احتراق اولیه موتور های دیزلی نصب می شود تا محفظه احتراق را پیش گرم کند و موتور در هوای سرد آسانتر روشن شود .
      ECM (مخفف electronic control module مدول کنترل الکترونیکی): جعبه فلزی حاوی واحد پردازنده ی مرکزی (سی پی یو) یا کامپیوتری که اطلاعات را از کلید ها و حسگر ها (ورودیها) دریافت می کند و سپس مدار اولیه را باز و بسته می کند ؛ممکن است مدول مجزایی باشد یا یکی از کارکرد های مدول کنترل موتور یا سیستم انتقال توان باشد.
      از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
      هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
      استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

      نظر


        #4
        موتور های نیمکره ای چگونه کار می کند؟
        اگر به خودرو علاقه مند اید احتمالا درباره ی موتور های نیمکره ای شنیده اید،اگر در ١٩٦٠ و یا قبل از آن متولد شده اید پدیده ی خلق شده توسط موتور نیمکره ای شرکت کرایسلر در سالهای ٦٠،١٩٥٠و ٧٠ را بخاطر می آورید
        اگر مسابقات اتوموبیل رانی را دنبال می کنید می دانید که موتور نیمکره ای ٤٢٦ به خاطر کارآیی آن یک موتور محبوب است،احتمالا راجع به موتور های نیمکره ای که کرایسلر از سال ٢٠٠٣در وانت دوج استفاده کرده است شنیده اید


        2003 Dodge Ram with 5.7-liter HEMI Magnum V-8

        حتی اگر کمی درباره ی خودرو و موتور بدانید لغت نیمکره ای احتمالا برایتان معنی دارد،در دنیای خودرو ها این کلمه مترادف با موتور های بزرگ و قدرت مند شده است

        5.7-liter HEMI Magnum V-8 engine
        در این مقاله درباره ی موتور های نیمکره ای خواهید آموخت و می فهمید چه چیزی موتور های نیمکره ای را این چنین ترسناک ساخته است
        موتور نیمکره ای برای خودرو ها در سال ١٩٤٨ متولد شد که هری وست لیک و دیگران یک موتور ٦ سیلندر نیم کره ای برای جگوار طراحی کردند،چند سال بعد در سال ١٩٥١ کرایسلر یک موتور نیمکره ای ١٨٠ اسب بخاری را در مدل های مختلف معرفی کرد،موتور نیمکره ای کرایسلر جابه جایی هوایی برابر با ٣٣١ اینچ مکعب،٤/٥ لیتر داشت،بنابر این به عنوان یک موتور نیمکره ای ٣٣١ شناخته شد

        Dual Ghia powered by a 392 HEMI
        کرایسلر به بهتر کردن موتورهای نیمکره ای ادامه داد و یک موتور ٣٥٤ اینچ مکعبی را در ١٩٥٦،یک ٣٩٢ اینچ مکعبی در ١٩٥٧ و سر انجام یک ٤٢٦ اینچ مکعبی،٧ لیتری ،را در ١٩٦٤ طراحی کرد موتور ٤٢٦ افسانه ی موتورهای نیمکره را بر سنگ ثبت کرد زیرا مکان اول،دوم و سوم را در مسابقات NASCAR ١٩٦٤ بدست آورد،موتور ٤٢٦ برا ی استفاده در شهر ها با ٤٢٥ اسب بخار قدرت در ١٩٦٥ به بازار آمد
        هنوز هم سیلندر و سرسیلندرهای موتور ٤٢٦ پیدا می شود،چیزی که به موتور نیمکره ای ١٩٥١ کرایسلر اجازه می داد نسبت به موتورهای دیگر آن روز قدرت بیشتری داشته باشد،بهبود بخشیدن به محفظه ی احتراق است


        در موتور های نیمکره ای بالای محفظه ی احتراق ،همان طور که در تصویر بالا می بینید،به شکل نیمکره است،چنین موتوری سرسیلندر نیمکره ای دارد و معمولا شمع در بالای محفظه ی احتراق و سوپاپ ها در طرف های مخالف هم قرار دارند
        بیشتر خودرو های قبل از ١٩٥٠ از سر سیلندر تخت استفاده می کردند و هنوز هم بیشتر ماشین های چمن زنی از این نوع سرسیلندر استفاده می کنند زیرا ساخت آن ارزان تر است،درموتورهای با سرسیلندر های تخت،سوپاپ ها در بدنه سیلندر جای دارند و در محفظه کنار پیستون باز می شوند
        سرسیلندرهای تخت بسیار ساده اند و با ریخته گری و ایجاد یک سوراخ برای شمع ساخته می شوند،میل بادامک در سیلندر مستقیما دسته سوپاپ را هل می دهد تا سوپاپ باز شود،همه چیز در سر سیلندر های تخت ساده تر است اما مشکل این نوع موتور ها راندمان حرارتی است که در ادامه درباره ی آن صحبت می کنیم
        مزایا
        چیز های متفاوتی در طراحی یک موتور مقدار انرژی بدست آمده از هر احتراق را کنترل می کند،برای مثال
        ●شما می خواهید تمام سوخت در سیلندر بسوزد،اگر درموتور طراحی شده مقداری سوخت نسوخته بماند،انرژی آزاد نشده ای خواهیم داشت
        ●وقتی میل لنگ در زاویه مناسب قرار دارد باید بیشترین مقدار فشار را داشته باشیم ،زیرا تمام انرژی از فشار بدست می آید
        ●باید کمترین مقدار انرژی برای کشیدن سوخت و هوا و خروج دود هدر رود
        ●تا جایی که ممکن است گرمای دیواره سیلندر کمتر ازدست برود زیرا گرما چیزی است که فشاررا تولید می کند و از دست دادن گرما یعنی فشار بیشینه کمتر
        آخرین مورد یکی از برتری های اصلی سرسیلندر نیمکره ای در برابر سرسیلندر تخت است،دیواره محفظه احتراق گرما از دست می دهد و سوخت نزد یک دیواره آنقدر سرد است که بخوبی نمی سوزد،در سرسیلندر تخت مساحت دیواره نسبت به کل محفظه احتراق زیاد است اما در موتور های نیمکره ای مساحت دیواره خیلی کمتر از سرسیلندر های تخت است بنا بر این گرمای کمتری هدر می رود و فشار بیشینه بیشتر است
        خصوصیت دیگر سرسیلندر نیمکره ای اندازه سوپاپ هاست،از آنجایی که سوپاپ ها در دو جهت مخالف سرسیلندر قرار دارند برای هر سوپاپ جای بیشتری است،موتورهای قبل از نیمکره دارای محفظه احتراق گوه ای شکل با سوپاپ های در یک جهت بودند،چیدن خطی سوپاپ ها اندازه آنها را محدود می کند،اما در موتور های نیمکره سوپاپ ها می توانند بزرگ باشند و جریان هوا به موتور بهتر باشد
        موتور نیمکره ای دوج
        موتور نیمکره ای ۳۴۵ اینچ مکعبی ، ۷/٥ لیتری،دوج رکورد قدرت موتور های نیمکره ای را شکسته است


        5.7-liter HEMI Magnum V-8 engine from the 2003 Dodge Ram
        این موتور ۳۴۵ اسب بخار قدرت دارد و نسبت به سایر موتور های بنزینی این رده بهتر است
        موتور ۷/٥ لیتری دوج، ۳۴۵ اسب بخار در ۵۴٠٠ دور بر دقیقه
        فورد 4.5 لیتری،260 اسب بخار در 4500 دور در دقیقه
        جنرال موتورز،۶ ليتری ۳٠٠اسب بخار در ۴۴٠٠ دور در دقيقه
        جنرال موتورز،١/٨ ليتری،۳۴٠ اسب بخار در ۴٢٠٠ دور در دقيقه
        دوج ٨ ليتری ،٣٠٥ اسب بخار،۴٠٠٠ دور در دقيقه
        فورد ٨/۶ ليتری، ۳١٠ اسب بخار در ۴٢۵٠ دور در دقيقه
        موتور نیمکره ای دوج دو سوپاپ و دو شمع برای هر سیلندر دارد،وجود دو شمع برای هر سیلندر به حل مشکل انتشار که موتورهای نیمکره های کرایسلر در گذشته با آن روبرو بودند کمک می کند ،دو شمع دو نقطه شروع سوختن را بوجود می آورد،و سوختن کاملتر را تضمین می کند
        معایب
        اگر موتور های نیمکره ای این همه مزایا دارند چرا همه موتور ها به این شکل ساخته نمی شوند؟ چون امروزه روش های بهتری موجود است
        چیزی که یک سرسیلندر نیمکره ای هیچوقت ندارد چهار سوپاپ برای هر سیلندر است،زاویه چهار سوپاپ آنقدر بد می شود که تقریبا نمی توان چنین سرسیلندری ساخت،داشتن چهار سوپاپ به ازای هر سیلندر برای خودرو های مسابقه مهم نیست زیرا این خودرو ها به داشتن دو سوپاپ محدود شده اند اما در مورد خودرو های شهری داشتن چهار سوپاپ کمی کوچکتر به موتور اجازه تنفس بهتری نسبت به دو سوپاپ بزرگ می دهد،موتور های امروزی از طرح pentroof برای جا دادن چهار سوپاپ استفاده می کنند
        Click this bar to view the full image.
        دلیل دیگر استفاده نکردن از سرسیلندر نیمکره ای در موتور های قدرتمند علاقه به وجود داشتن محفظه احتراق کوچکتراست،محفظه کوچکتر در حین احتراق حرارت کمتری از دست می دهد و نیز در زمان کمتری تمام سوخت می سوزد که هر دو به افزایش فشار کمک می کنند در نتیجه طرح pentroof فشرده مفید تر است
        از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
        هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
        استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

        نظر


          #5
          ممنون

          دوست عزيز ممنون...مطالب رو گرفتم تا مطالعه كنم...
          اگه فرصتي دست بده من هم مطالبي رو مي زارم....

          ولی ...

          در دل
          هنوز هم نقل های حضرت باران
          داستان ها از طریق مهر می گوید
          اللهم عجل لولیک الفرج

          نظر


            #6
            موتور های شبه توربین چگونه کار می کنند؟
            طراحی موتور تحت تاثیر سه عامل است:نگرانی درباره ی مسایل زیست محیطی،افزایش قیمت سوخت و لزوم حفظ منابع سوخت های فسیلی . خودرو های هیدروژنی (که با سلول های سوختی و یا با احتراق داخلی هیدروژن کار می کنند) آن طور که پیش بینی می شد در آینده ی نزدیک در دسترس نخواهند بود.در نتیجه مهندسان زیادی علاقه به بهبود موتور های احتراق داخلی فعلی دارند.

            موتور شبه توربین
            موتور شبه توربین (( Quasiturbine Engines که در 1996 به ثبت رسید نتیجه ی چنین بهبودی است.در این مقاله موتور شبه توربین را معرفی می کنیم و به سوالات زیر پاسخ خواهیم داد:
            ● ایده ی این موتور از کجا آمده است؟
            ● اجزای موتور شبه توربین چیست؟
            ● چگونه کار می کند؟
            ●بازدهی آن نسبت به سایر موتور های احتراق داخلی چگونه است؟
            مقاله را با یاد آوری اصول کار موتور شروع می کنیم:
            اصول کار موتور:
            اساس کار موتور ساده است:اگر مقداری هوا و سوخت پر انرژی (مانند بنزین) را در یک فضای کوچک و بسته قرار دهید و مشتعل کنید،گاز به سرعت منبسط شده و مقدار زیادی انرژی آزاد می کند.
            هدف نهایی یک موتور تبدیل انرژی انبساط این گاز به انرژی دورانی است و در مورد موتور خودرو هدف چرخاندن محور چرخ هاست.
            برای مهار این انرژی موتور باید چرخه ی احتراقی را طی کند که در آن:
            ●مخلوط سوخت و هوا اجازه ی ورود به محفظه ی احتراق را داشته باشد.
            ●هوا و سوخت فشرده شود.
            ●سوخت مشتعل شود.
            ●دود به عنوان محصول احتراق خارج شود.
            موتور چگونه کار می کند با جزییات بیشتر این چرخه را در موتور های پیستونی معمولی توضیح می دهد که در آن چرخه ی احتراق پیستونی را بالا و پایین می برد و این حرکت رفت و برگشتی توسط میل لنگ به حرکت دورانی تبدیل می شود.
            اگرچه موتور پیستونی در خودرو ها متداول تر است اما موتور شبه توربین بیشتر مانند موتور دورانی عمل می کند.در موتور دورانی به جای استفاده از پیستون از یک روتور مثلثی استفاده می شود. فشار احتراق در فضای بین یک ضلع روتور مثلثی و استاتور(بدنه ی موتور) ایجاد می شود.

            حرکت روتور به نحوی است که هر سه گوش آن با بدنه در تماس باقی می ماند و به این ترتیب سه حجم جدای گاز ایجاد می شود.وقتی روتور حرکت می کند این سه حجم پیوسته منبسط و منقبض می شوند.همین انبساط و انقباض است که هوا و سوخت را به داخل می کشد،آن را فشرده می کند و انرژی مفید آن را می گیرد و دود را به خارج می راند.(برای اطلاعات بیشتر موتورهای دورانی چگونه کار می کند را ببینید.)
            اصول موتور شبه توربین:
            Saint-Hilaire موتور شبه توربین را در 1996 به ثبت رساند.ایده ی موتور شبه توربین از تحقیقات گسترده برای ارزیابی تمام موتورها و پیدا کردن نقاط ضعف و قوت آن ها و روش های بهتر کردنشان بدست آمد.در این تحقیقات گروه Saint-Hilaire دریافت که یک موتور بی همتا موتوری است که از بهتر کردن موتور ونکل(دورانی) بدست می آید.
            مانند موتورهای دورانی،موتور شبه توربین نیز با یک روتور و استاتور(بدنه) کار می کند.اما روتور آن به جای سه لبه،از چهار جز که مانند زنجیر به هم متصل اند تشکیل شده است.روتور چهار گوش چیزی است که موتور شبه توربین را از موتور دورانی جدا می کند.دو نوع موتور شبه توربین وجود دارد که یکی روتور کالسکه ای دارد و دیگری بدون کالسکه ای است.همان طور که خواهیم دید در اینجا منظور از کالسکه قطعه ی ساده ای از این موتور است.
            در ابتدا نگاهی به اجزای موتور شبه توربین ساده تر یعنی نوع بدون کالسکه ای می اندازیم.

            موتور شبه توربین ساده

            موتور شبه توربین ساده:
            موتور شبه توربین ساده خیلی شبیه موتور دورانی است:یک روتور درون بدنه ی تقریبا بیضی شکل می چرخد.اما فراموش نکنید که موتور شبه توربین روتور چهار جزیی دارد.گوشه های روتور با بدنه به خوبی آب بندی شده اند و نیز گوشه های روتور نسبت به بخش داخلی آب بندی اند.در نتیجه چهار محفظه ی مجزا تشکیل می شود.
            در موتور پیستونی،یک دور تکرار چرخه ی چهار زمانه دو دور میل لنگ را می چرخاند.در نتیجه قدرت خروجی موتور چهارزمانه یک انرژی یک احتراق به ازای دو دور گردش میل لنگ ( ویا نصف انرژی یک احتراق به ازای یک رفت و برگشت پیستون) است.
            اما یک موتور شبه توربین پیستون ندارد و چهار زمان یک چرخه پشت سر هم در بدنه ی بیضی شکل ردیف شده اند.همچنین نیازی به میل لنگ برای ایجاد حرکت دورانی نیست.
            تصویر متحرک زیر هر زمان یک چرخه ی چهار زمانه را نشان می دهد.توجه کنید که در این مثال،شمع در یکی از مجراهای بدنه قرار گرفته است.
            در این مثال ساده به راحتی می توان چهار زمان یک موتور احتراق داخلی را مشاهده کرد:
            ●مکش:سوخت و هوا به داخل کشیده می شود.
            ●تراکم:مخلوط سوخت و هوا فشرده می شود.
            ●احتراق:جرقه ی شمع سوخت را مشتعل می کند.
            ●تخلیه:گاز های مصرف شده از استاتورخارج می شوند.
            موتور شبه توربین کالسکه ای نیز با همین ایده کار می کند با این تفاوت که قسمت کالسکه ای شکلی به روتور اضافه شده و اجازه ی رخ دادن انفجار نوری (photo detonation) را می دهد.انفجار نوری حالت احتراق بهتری است که نیاز به فشار زیاد و مقاومت فیزیکی بیشتری دارد که موتورهای پیستونی و دورانی توانایی تولید آن را ندارند.در ادامه درباره ی انفجار نوری می آموزیم.
            انفجار نوری (photo-detonation):
            موتور های احتراق داخلی بر اساس نحوه ی مخلوط شدن سوخت و هوا و نیز چگونگی مشتعل شدن آن به چهار دسته تقسیم می شوند.در نوع اول سوخت و هوا پیش از ورود به سیلندر به صورت یک مخلوط همگن درمی آید و با جرقه ی شمع مشتعل می شوند که این همان موتور بنزینی معمولی است.
            Click this bar to view the full image.
            نوع دوم موتور تزریق مستقیم بنزینی است.در این نوع با تزریق مستقیم بنزین به داخل سیلندر،مخلوط نا همگنی خواهیم داشت.(در موتور های بنزینی انژکتوری،انژکتورها سوخت را در منیفولد ورودی می پاشند اما در این نوع بنزین مستقیما به سیلندر تزریق می شود.)وقتی شمع جرقه می زند،بیشتر سوخت می سوزد اما کمی از آن نسوخته باقی می ماند.
            در نوع سوم سوخت و هوا در محفظه ی احتراق تا حدودی با هم مخلوط می شوند.سپس این مخلوط ناهمگن فشرده می شود و دمای آن بالا می رود تا اینکه خود به خود مشتعل شود.که موتورهای دیزل این گونه اند.
            در نوع چهارم بهترین خصوصیات موتورهای بنزینی و دیزلی ترکیب شده اند.سوخت وهوا پیش از ورود به سیلندر کاملا مخلوط می شوند.سپس این مخلوط همگن به شدت فشرده می شود تا خود به خود بسوزد.این همان چیزی است که به آن انفجار نوری می گوییم.چون در این نوع موتور مخلوط همگن در اثر فشار مشتعل می شود به آن موتور HCCI(Homogeneous Charge Compression Ignition) نیز می گویند.
            احتراق HCCI هیچ هیدروکربن نسوخته ای باقی نمی گذارد و در نتیجه بهره وری بالایی دارد.(به دلیل فشار و دمای بالا و نیز همگن بودن مخلوط ،تمام آن می سوزد.)
            البته برای انفجار نوری فشار بالایی مورد نیاز است که این موضوع تنش قابل توجهی به موتور وارد می کند و موتور پیستونی نمی تواند ضربه ی شدید این نوع احتراق ( که نوعی خود سوزی است) را تحمل کند.همچنین موتورهای دورانی قبلی به دلیل داشتن اتاق احتراق کشیده و بزرگ نمی توانند فشار مورد نیاز برای انفجار نوری را ایجاد کنند.
            فقط موتور شبه توربین کالسکه دار می تواند نیروی انفجار را تحمل کند و ضریب تراکم مورد نیاز برای خودسوزی را فراهم کند.
            در بخش بعد به اجزای اصلی موتور شبه توربین کالسکه دار نگاهی می اندازیم.
            شبه توربین کالسکه ای (Quasiturbine with Carriages)
            موتور شبه توربین کالسکه ای با وجود پیچیدگی بخش های اضافه اش،طرح ساده ای دارد.اجزای آن در ادامه توضیح داده شده است:
            استاتور (همان بدنه ی موتور) با شکل تقریبا تخم مرغی خود فضایی که روتور در آن می چرخد را تشکیل می دهد.بدنه چهار روزنه دارد:
            ●یک روزنه برای شمع(البته شمع می تواند روی درپوش بدنه نیز قرار گیرد.دو تصویر پایین تر را ببینید.)
            ●یک روزنه که توسط درپوشی بسته شده است.
            ●یک روزنه برای ورود هوا
            ●یک روزنه برای خروج گازهای احتراق
            بدنه از دو طرف توسط دو درپوش بسته می شود.درپوش ها نیز سه روزنه دارند که بیشترین انعطاف پذیری را به موتور در نحوه ی استفاده می دهند.مثلا یک روزنه می تواند به عنوان ورودی از کاربراتور یا برای انژکتور دیزل یا بنزین استفاده شود.روزنه ی دیگر می تواند مکان جایگزین برای شمع باشد.و از روزنه ی سوم که بزرگتر است می توان به عنوان خروجی دود استفاده کرد.
            چگونگی استفاده از روزنه ها بسته به این است که مهندس خودرو می خواهد از موتور به عنوان یک موتور احتراق داخلی معمولی استفاده کند و یا به عنوان موتوری با ضریب تراکم بسیار بالا و احتراقی از نوع انفجار نوری(photo-detonation).
            روتور از چهار تیغه (به جای پیستون در موتور معمولی) تشکیل شده است.هر تیغه یک بخش پر کننده و یک شکاف برای قرارگیری بازوی گشتاور دارد.هر تیغه با اتصال مفصلی به تیغه ی بعدی و کالسکه ای متصل شده است.در کل چهار کالسکه ای(برای هر تیغه یک عدد) وجود دارد.هر کالسکه ای حول مفصل خود آزاد می چرخد و بنابراین همیشه با سطح داخلی بدنه در تماس باقی می ماند.
            هر کالسکه ای دو چرخ دارد.یعنی در کل هشت چرخ داریم.چرخ ها به روتور اجازه می دهند به نرمی بر روی دیواره ی استاتور دوران کند.همچنین پهنای جرخ ها باعث کاهش فشار در نقطه ی تماس روتور با بدنه می شود.
            موتور شبه توربین برای کار کردن نیازی به محور مرکزی ندارد اما برای یک خودرو نیاز به محور خروجی داریم تا قدرت را از موتور به چرخ ها منتقل کنیم.محور خروجی به کمک بازوهای گشتاور به روتور متصل شده اند.بازوهای گشتاور در شکاف تیغه ها قرار دارند و به چهار عدد نگه دارنده ی بازو ها متصل اند.
            Click this bar to view the full image.
            وقتی همه ی قطعات را کنار هم قرار دهیم موتور به شکل زیر در می آید:
            توجه کنید که موتور شبه توربین هیچ یک از بخش های پیچیده ی یک موتور پیستونی را ندارد.میل لنگ،سوپاپ،پیستون،میل بادامک و... ندارد. و چون تیغه های روتور بر روی کالسکه ای و چرخ ها سوار شده اند اصطکاک کمی وجود دارد و این بدان معناست که روغن و کارتل غیر ضروری است.
            تا اینجا به بخش های اصلی موتور شبه توربین کالسکه ای نگاهی انداختیم.بیایید ببینیم این بخش ها چگونه با هم حرکت می کنند.پویا نمایی زیر چرخه ی احتراق را نشان می دهد.
            نخستین چیزی که باید به آن توجه داشته باشید این است که تیغه های روتور وقتی می چرخند چگونه حجم محفظه ها را تغییر می دهند.در ابتدا حجم افزایش می یابد و در نتیجه مخلوط سوخت و هوا وارد می شود.سپس حجم کاهش می یابد و در نتیجه مخلوط فشرده می شود.
            دومین چیزی که باید در نظر داشته باشید این است که چگونه احتراق در یک محفظه هنگامی که محفظه ی دیگر آماده ی احتراق است به پایان می رسد.با ایجاد کانال کوجکی در دیواره ی داخلی بدنه(نزدیک شمع) هنگامی که کالسکه ای از روی آن رد می شود مقدار کمی از گاز داغ به محفظه ی احتراق بعدی که آماده ی مشتعل شدن است راه می یابد و در نتیجه احتراق پیوسته، مشابه توربین گازی هواپیما، رخ می دهد.
            در ادامه به مسایلی که کارایی و بازدهی موتور شبه توربین را افزایش می دهند اشاره می کنیم.چهار محفظه ی احتراق دو حالت پی در پی را ایجاد می کنند.حالت اول انقباض و انبساط در مرحله ی تراکم و احتراق است.حالت دوم تغییر حجم هنگام ورود هوا و خروج دود است.در یک گردش روتور،چهار احتراق رخ می دهد که هشت برابر تعداد احتراق ها به ازای یک دور گردش میل لنگ در موتور چهار سیلندر معمولی است.حتی در یک موتور ونکل(دورانی) در هر دور گردش روتور سه احتراق رخ می دهد پس از این نظر موتور شبه توربین بهتر است.
            مزایا و معایب:
            بدیهی است که قدرت خروجی بیشتر موتور شبه توربین آن را برتر از موتور پیستونی و دورانی کرده است.اما موتور شبه توربین بسیاری از مشکلات موتور دورانی را نیز حل کرده است.مثلا موتور دورانی با احتراق ناقص کمی هیدروکربن نسوخته تولید می کند.موتور شبه توربین با اتاق احتراقی که 30 درصد کوتاهتر است این مشکل را حل کرده است.چون ضریب تراکم بالاتری دارد و سوخت کاملتر می سوزد.و به همین دلیل موتور شبه توربین بازده سوخت بالاتری دارد.
            دیگر مزایای مهم موتور شبه توربین عبارتند از:
            ●لرزش ناچیز چون موتور کاملا بالانس است.
            ●شتاب بیشتر بدون وجود چرخ طیار
            ●گشتاور بیشتر در دور موتور پایین تر
            ●تقریبا بدون نیاز به روغن کاری
            ●سر و صدای کمتر
            ●انعطاف پذیری کامل در جهت گیری موتور.حتی واژگون
            ●قطعات متحرک کمتر و در نتیجه استهلاک کمتر
            در نهایت موتور شبه توربین می تواند با انواع مختلف سوخت ها کار کند. متانول،بنزین،نفت سفید،گاز طبیعی،گازوییل.حتی می تواند برای استفاده از هیدروژن نیز تنظیم شود.در نتیجه موتور شبه توربین تطبیق پذیری بالایی با سوخت های جدید و جایگزین دارد.
            کاربرد:
            با توجه به اینکه موتور درون سوز توسط کارل بنز در 1885 اختراع شد و حدود 120 سال اصلاحات طراحی را تجربه کرده است می توان گفت موتور شبه توربین در دوره ی کودکی خود به سر می برد.این موتور هنوز در جهان واقعیت به کار گرفته نشده تا بتوان گفت جایگزین مناسبی برای موتور پیستونی است.هنوز در حد نمونه ی آزمایشی ساخته می شود.خوش بینانه ترین پیش بینی این است که تا 2004 در خودرو های کارتینگ به کار گرفته شود.موتور شبه توربین تا دهه های آینده توانایی رقابت با موتور پیستونی را ندارد.
            از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
            هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
            استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

            نظر


              #7
              موتور های دورانی چگونه کار می کنند؟
              یک موتور دورانی،یک موتور احتراق داخلی است درست مثل موتور اتومبیل ولی کاملا متفاوت با موتور های مرسوم پیستونی کار می کند.در یک موتور پیستونی حجم مشخصی از فضا (سیلندر) متناوبا چهار کار متفاوت را انجام می دهد.مکش،تراکم،احتراق،و خروج دود.موتور دورانی همین کار را انجام می دهد اما هر کدام در جای مخصوص خوذ انجام می شود و این شبیه این است که برای هر کدام از چهار مرحله یک سیلندر جداگانه داشته باشیم و پیستون به طور پیوسته از یکی به بعدی حرکت کند.
              موتور دورانی که مخترع آن دکتر فلیکس وانکل بود، گاهی موتور وانکل یا موتور دورانی وانکل نامیده می شود.در این مقاله می آموزیم که موتور دورانی چگونه کار می کند.
              اصول موتور دورانی
              مانند یک موتور پیستونی،موتور دورانی از فشار تولید شده هنگام احتراق مخلوط سوخت و هوا استفاده می کند.در موتور پیستونی،این فشار در سیلندر جمع می شود و پیستون را به جلو و عقب می راند.میل لنگ حرکت رفت و برگشتی پیستون ها را به حرکت دورانی تبدیل می کند.
              در یک موتور دورانی،فشار حاصل از احتراق،در یک اتاقک ایجاد می شود که این اتاقک قسمتی از فضای موتور است که به وسیله ی وجه روتور مثلثی شکل پدید می آید و موتور دورانی از این اتاقک به جای پیستون استفاده می کند.

              روتور و محفظه ی یک موتور دورانی در Mazda RX-7
              این قسمت ها جایگزین پیستون ها،سیلندر ها،سوپاپ ها،میل سوپاپ و میل لنگ در موتور پیستونی می شود.روتور مسیری را طی می کند که در این مسیر هر سه گوش روتور با محفظه در تماس باقی می ماند و سه حجم مجزای گاز را ایجاد می کند.وقتی روتور می چرخد،این سه حجم متناوبا منبسط و منقبض می شوند.همین انقباض و انبساط است که هوا و سوخت را به داخل موتور می کشد،آن را متراکم می کند و انرژی قابل استفاده آن را می گیرد و سپس دود را خارج می کند.
              در ادامه به داخل موتور دورانی خواهیم پرداخت تا قسمت هایش را بشناسیم اما اینک به مدل تازه ی موتور دورانی نگاهی می اندازیم:
              مزدا RX-8 :
              شرکت مزدا در تولید و توسعه ی خودرو هایی که از موتور دورانی استفاده می کنند سابقه ی طولانی دارد. مزدا RX-7 که در 1978 به فروش رسید موفق ترین خودرو با موتور دورانی بوده است. ولی قبل از آن خودرو ها،کامیون ها و حتی اتوبوس هایی با موتور دورانی تولید شده بودند.سرآغاز آن ها نیز Cosmo sportدر 1967 بود.آخرین سالی که RX-7 در آمریکا فروخته شد سال 1995 بود ولی موتور دورانی در آینده ی نزدیک به بازار برمی گردد .
              مزدا RX-8 خودرو جدیدی از شرکت مزدا است که یک موتور دورانی جدید و برتر به نام Renesis را عرضه کرده است.این موتور که موتور بین المللی سال 2003 نامیده شد،به صورت طبیعی مکش دارد و یک موتور 2 روتوره می باشد که قدرت آن 250 اسب بخار است.
              قسمت های مختلف موتور دورانی: موتور دورانی یک سیستم جرقه و تحویل سوخت دارد که شبیه به قسمتهای مشابه در موتور پیستونی هستند.در ادامه به معرفی بخش های اصلی موتور دورانی می پردازیم:
              روتور:
              روتور سه سطح محدب دارد که هر کدام همانند یک پیستون عمل می کند.هر سطح یک فرورفتگی دارد که حجم مخلوط هوا و سوخت را در موتور افزایش می دهد.
              در قسمت انتهایی هر سطح یک تیغه ی فلزی وجود دارد که اتاقک احتراق را آب بندی می کند و مانع خروج مواد از اتاقک احتراق می شود.همچنین حلقه های فلزی در هر طرف روتور وجود دارند که به اطراف اتاقک احتراق محکم می شوند.
              روتور یک سری دندانه های داخلی دارد که در مرکز یک لبه بریده شده اند.این دندانه ها با چرخ دنده هایی که به بدنه ی موتور محکم شده اند درگیر می شوند.این در گیر شدن مسیر و جهت حرکت روتور در داخل بدنه را مشخص می کند.
              بدنه:
              بدنه تخم مرغی شکل است.شکل اتاقک احتراق به گونه ای طراحی شده است که سه راس روتور همواره در تماس با دیواره ی اتاقک خواهند بود و سه حجم جدای گاز را ایجاد می کنند.
              هر قسمت بدنه به یک مرحله از عمل احتراق اختصاص دارد.این چهار مرحله عبارتند از:
              1-مکش
              2-تراکم
              3-احتراق
              4-تخلیه
              مجراهای مکش و تخلیه در بدنه طراحی شده اند. این مجرا ها سوپاپ ندارند.اگزوز خودرو مستقیما به مجرای تخلیه وصل می شود. مجرای مکش هم مستقیما به دریچه ی ساسات وصل می شود.
              محور خروجی:
              محور خروجی قطعه های گردی دارد که خارج از مرکز(خارج از محور میله) نصب شده اند. هر روتور روی یکی از این قطعات خارج از مرکز نصب می شود.این قطعه ها تقریبا شبیه میل لنگ عمل می کنند.هنگامیکه روتور مسیر خودش را درون بدنه طی می کند،به این قطعه ها فشار می آورد و از آن جاییکه قطعه ها خارج از مرکز اند،نیروی اعمال شده از روتور به قطعه ها گشتاوری بر میله وارد می کند و آن را می چرخاند.
              اکنون بیایید ببینیم این قسمت ها چگونه به هم متصل می شوند و چگونه نیروی حرکتی را ایجاد می کنند.
              سوار کردن قسمتها و ایجاد نیرو محرکه:
              یک موتور دورانی به صورت لایه ای سر هم می شود.موتور دو روتوره که ما بررسی کردیم 5 لایه اصلی دارد که به وسیله حلقه ای از غلاف های دراز کنار هم نگه داشته شده اند و سیال خنک کننده که در راههای مخصوص خود جریان دارد همه ی قطغات را در بر می گیرد.
              دو لایه ی انتهایی شامل مهره ها ، یاتاقان ها و شفت خروجی می باشد.آن ها همچنین دو قسمت اتاقک را که شامل روتور ها می شوند را به هم متصل می کنند.سطح داخلی این قطعات خیلی صاف و صیقلی می باشد که کمک می کند مهره های روی روتور کار خود را به خوبی انجام دهند.یک دریچه ورودی بر روی هر کدام از این قطعات انتهایی وجود دارد.

              یکی از دو قطعه انتهایی از یک موتور دو روتوره ی ونکل
              لایه ی بعدی (از بیرون به داخل) اتاقک تخم مرغی شکل روتور است که دریچه های اگزوز را شامل می شود.

              قسمتی از اتاقک روتور(به مکان مجرای تخلیه توجه کنید)
              قطعه میانی شامل دو دریچه ورودی می باشد که هر کدام از آن ها برای یکی از روتور هاست.این قطعه علاوه بر این دو روتور را از یکدیگر مجزا می کند لذا سطوح خارجی آن بسیار صاف است.

              قطعه ی میانی برای هر روتور یک دریچه ورودی دیگر فراهم می کند.
              در مرکز هر روتور یک چرخ دنده ی بزرگ داخلی وجود دارد که روی یک چرخ دنده ی کوجک تر حرکت می کند که این چرخ دنده ی کوچک به اتاقک موتور متصل شده است. این قسمت آن چیزی است که چرخش روتور را ایجاد می کند.روتور همچنین روی پوسته بزرگ و دایروی شفت خروجی حرکت می کند.
              در ادامه خواهیم دید که موتور چگونه نیروی محرک تولید می کند.
              قدرت موتور دورانی:
              موتورهای دورانی چرخه ی چهار زمانه ای را طی می کنند که شبیه چرخه ایست که موتور پیستونی در آن کار می کند.ولی در موتور دورانی نحوه ی رسیدن به هدف کاملا متفاوت است.
              قلب یک موتور دورانی،روتور آن است که معادل پیستون در موتورهای پیستونی می باشد.
              روتور روی یک پوسته ی بزرگ دایروی روی شفت خروجی نصب می شود.این پوسته از خط مرکزی شفت انحراف دارد و مانند یک دسته اهرم در جرثقیل های کوچک عمل می کند و به روتور قدرت لازم برای چرخاندن شفت خروجی را می دهد.هنگامی که روتور درون اتاقک می چرخد،پوسته را حول دایره هایی می چرخاند که به ازای هر دور روتور،پوسته 3 دور می چرخد.
              هنگامی که روتور درون اتاقک می چرخد سه قسمتی که توسط روتور در فضای اتاقک از هم جدا می شوند،حجمشان تغییر می کند(مطابق شکل بالا) این تغییر حجم باعث ایجاد عملیاتی شبیه به پمپ کردن می شود.حال به بررسی هر کدام از چهار مرحله ی موتور دورانی می پردازیم.

              1-مکش:
              فاز مکش هنگامی آغاز می شود که نوک روتور از دریچه ی ورودی عبور می کند.وقتی که دریچه مکش باز می شود در ابتدا حجم این قسمت در حداقل مقدار خود است و با ادامه حرکت روتور حجم افزایش می یابد و هوا به داخل کشیده می شود.
              وقتی راس دیگر روتور از دریچه مکش عبور می کند دیگر هوایی وارد این قسمت نمی شود و مرحله تراکم آغاز می شود.
              2-تراکم:
              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.
              3-احتراق:
              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.
              4-تخلیه:
              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.
              نکته ی ظریف در مورد موتور دورانی این است که هر کدام از سه وجه روتور همواره در حال طی کردن یک قسمت چرخه هستند (در یک دور چرخش کامل روتور،سه بار مرحله احتراق وجود دارد). ولی به خاطر داشته باشید که شفت خروجی به ازای هر دور چرخش روتور سه دور می زند که این یعنی به ازای هر دور چرخش شفت خروجی یک مرحله احتراق داریم.
              تفاوت ها و چالش ها:
              ویژگی های متعددی وجود دارد که موتور دورانی را از یک موتور پیستونی معمولی متمایز می کند:
              قسمتهای متحرک کمتر:
              در موتور دورانی تعداد قسمت های متحرک به مراتب کمتر از یک موتور پیستونی مشابه است.یک موتور دورانی دو روتوره سه قسمت متحرک دارد:دو روتور و یک شفت خروجی.حتی ساده ترین موتور پیستونی چهار سیلندر،حداقل 40 قسمت متحرک دارد:پیستون ها،میل بادامک،سوپاپ ها،فنر سوپاپ ها،رقاصک ها،تسمه تایم،چرخ دنده ها و میل لنگ،میله های رابط.
              این تعداد کم قسمت های متحرک،قابلیت اطمینان موتورهای دروانی را بالا می برد.به همین دلیل است که بعضی از سازندگان فضاپیما،موتورهای دورانی را ترجیح می دهند.
              یکنواختی حرکت:
              همه ی قسمت های موتور دورانی در یک جهت و به طور پیوسته می چرخند و تغییر جهت های ناگهانی (مانند پیستون ها) وجود ندارد.
              موتورهای دورانی از نظر داخلی به وسیله ی وزنه های تعادلی چرخان ،که برای از بین بردن ارتعاشات نصب شده اند، متعادل می شوند.
              تحویل نیرو در موتورهای چرخان نیز یکنواخت تر انجام می شود.از آنجاکه هر مرحله احتراق در چرخس روتور به اندازه ی 90 درجه پایان می یابد و شفت خروجی به ازای هر دور روتور، سه دور می زند، بنابراین هر مرحله احتراق پس از 270 درجه چرخش شفت خروجی پایان می یابد. این بدان معنی است که یک موتور تک روتوره،برای 4/3 از هر دور چرخش شفت خروجی ، نیروی محرکه تولید می کند. این را مقایسه کنید با یک موتور تک سیلندر پیستونی که در آن احتراق در 180 درجه از دو دوران کامل اتفاق می افتد (یعنی 4/1 از هر چرخش میل لنگ)
              آرامتر بودن حرکت:
              از آن جا که روتور ها با سرعتی به اندازه 3/1 سرعت شفت خروجی می چرخند، قسمت های متحرک موتور دورانی آرامتر از قسمت های موتور پیستونی حرکت می کنند. که این موضوع قابلیت اطمینان موتور های دورانی را افزایش می دهد.
              چالش ها:
              معمولا ساختن یک موتور چرخان سخت تر از موتور پیستونی است.
              هزینه های تولید بالاتر می باشد زیرا تعداد موتورهای دورانی که تولید می شوند به اندازه تعداد موتورهای پیستونی نیست.
              موتورهای دورانی معمولا سوخت بیشتری مصرف می کنند زیرا بازده ترمودینامیکی موتور دورانی کم است.(به دلیل اتاقک احتراق بزرگ و دراز و ضریب تراکم پایین)
              از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
              هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
              استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

              نظر


                #8
                مقدمه ای بر چگونگی کار کرد موتورهای هوای فشرده : آیا شما این هفته در پمپ بنزین بوده اید؟با توجه به اینکه ما در جامعه ی متحرکی زندگی می کنیم ، به احتمال زیاد جواب شما به این سوال بله است و حتماً از روند رشد صعودی قیمت بنزین در سالهای اخیر مطلع شده اید. مشاهده می کنیم بنزین که مهمترین منبع سوخت در تاریخچه ی خوروهاست ، گرانتر و دست نیافتی تر شده است(تحت تأثیر عوامل محیطی). این عوامل کارخانه های خودرو سازی را به سمت پیشرفت و تغییر نوع سوخت خودروها هدایت می کند ، که به دنبال آن ما از سال 2000 خودروهاي هيبريدي (Hybrid Cars) را در جاده ها می بینیم و خودروهاییی که با سلول سوختی (Fuel-Cell-Powered) کار می کنند نیز سه تا چهار سال آینده وارد جاده ها خواهند شد.

                انتظار می رود که موتور هوای فشرده ی e.Volution این
                خودرو را به خودرویی ایده آل برای شهرهای آلوده تبدیل کند.

                با آن که قیمت بنزین در ایالات متحده هنوز به بالاترین مقدار خود نرسیده است(هر گالن 2.66 دلار در سال 1980) اما قیمت این محصول در دو سال اخیر افزایش چشم گیری داشته است به طوری که 30 درصد در سال 1999 و 20 درصد از دسامبر 1999 تا اکتبر 2000 افزایش قیمت داشته است(بر طبق گزارش دفتر آمار کار ایالات متحده).در اروپا هم قیمت بالا است ؛ بیشتر از 4 دلار در کشورهایی مثل انگلیس و هلند.
                اما قیمت تنها مشکل استفاده ی بنزین به عنوان منبع عمده سوخت ما نیست.بنزین به محیط زیست ما صدمه می زند و از آنجایی که منبع تجدید پذیری ندارد ، سرانجام به پایان خواهد رسید.
                یک انتخاب ممکن خودروهایی است که با هوا نیرو می گیرند (Air-Powered Cars) . حداقل دو پروژه ی در حال پیشرفت وجود دارد که آنها این توانایی را به مدلهای جدید خودروها می دهند که با هوای فشرده حرکت کنند.در این مقاله شما در مورد این دو پروژه خواهید خواند و اینکه چگونه سوخت گیری ما در آخر این دهه تغیر خواهد کرد.
                موتورهای هوای فشرده ی دو سیلندر:
                در ظرف مدت دو سال آینده شما می توانید اولین خودر با موتور Air-Powered را در میان شهرتان ببینید. به احتمال زیاد آن خوردرو e.Volutionخواهد بود که در بریگنولز فرانسه توسط شرکت Zero Pollution Motors در حال ساخت است .علاقه به این خودروها در سالهای اخیر افزایش پیدا کرده است به طوری که دولت مکزیک اخیراً قرارداد خرید 40000 دستگاه e.Volution را برای جایگزینی با تاکسیهای بنزینی و دیزلی شهر آلوده ی مکزیکو سیتی ، به امضا رسانده است.

                e.Volution قادر است که 200 کیلومتر را بدون سوخت گیری مجدد بپیماید

                سازندگان e.Volution این خودرو را به عنوان خودرویی بدون آلودگی یا با آلودگی کم به فروش می رسانند اگرچه هنوز بحثهایی راجع به اینکه اثرات محیطی این خودرو چه خواهد بود وجود دارد.سازندگان مدعی هستند که چون ابن خودرو با هوای فشرده کار می کند بنابراین دوست محیط زیست تلقی می شود.منتقدان این ایده معتقدند که این خودروها تنها آلودگی را از اگزوز خودروها به جای دیگری منتقل می کند، مثل موتورهای الکتریکی . این خودروها برای فشرده کردن هوا در مخزن ، نیازمند نیروی الکتریکی هستند و نیروی الکتریکی نیز نیازمند سوختهای فسیلی است.
                e.volution با یک موتور دو سیلندر هوا ی فشرده کار می کند که دارای ایده ای منحصر به فرد است.این موتور می تواند هم با هوای فشرده کار کند ویا به عنوان یک موتور درون سوزعمل کند.هوای فشرده در مخزنی که از فیبر کربن یا شیشه ساخته شده ، تحت فشار (psi) 4351ذخیره شده است. این هوای فشرده توسط انژکتورهای هوا به درون موتور تزریق شده و به اتاقکی که محل انبساط هوا است جاری می شود.هوا پیستونها را به پایین می راند و پیستونها نیز میلّنگ را به حرکت در می آورند که در نتیجه نیرو به وسیله ی نقلیه منتقل می شود.


                در اینجا خروخی موتور e.Volution دیده می شود که هیچ آلودگی نخواهد داشت

                Zero Pollution Motors همچنین بر روی موتورهای هیبریدی خود که می توانند با سوختهای سنتی در ترکیب با هوا عمل کنند ، کار می کند.تغییر نوع انرژی توسط یک دستگاه الکترونیکی انجام می شود.زمانی که خودرو در سرعتی زیر Km/h 60 حرکت می کند این موتور با هوا کار می کند.در سرعتهای بالاتر موتور با سوخت هایی از قبیل بنزین ، گازوئیل یا گاز طبیعی کار می کند.
                تانکرهای سوخت در قسمت زیرین خودرو قرار گرفته اند که می توانند حدود 79 گالن (300 لیتر) هوا را نگهداری کنند که این هوای فشرده می تواند e.Volution را برای طی مسافت 124 مایل (200 کیلومتر) با حد اکثر سرعتی معادل 60 مایل در ساعت (Km/h 96.5 ) تغذیه کند.وقتی که مخزن شما در حال خالی شدن است ، کافیست که شما در نزدیکترین جایگاه پمپ هوا کنار بزنید . استفاده از منبع الکتریکی خانگی برای دوباره پر کردن مخزن های هوا در حدود 4 ساعت وقت می گیرد ، اگرچه با استفاده از پمپهای فشار بالا می توان این زمان را به 3 دقیقه کاهش داد.
                موتور این خودرو تنها نیازمند 0.8 لیتر روغن بوده که راننده باید در هر 31000 مایل (50000 کیلومتر) ان را تعویض کند.این خودرو به یک جعبه دنده ی اتوماتیک مجهز خواهد شد، با محرک عقب (rwd) و سیستم فرمان دنده شانه ای (Rock and Pinion) .فاصله ی بین محور جلو و عقب 2.89 متر ، وزن حدود 700 کیلو گرم (1.543 پوند) ، طول حدود 3.81 متر ، ارتفاع 1.74 متر و عرض 1.71 متر خواهد بود.
                نخستین نمایش عمومی e.Volution در نمایشگاه اتومبیل افریقای جنوبی (Auto Africa Expo 2000) در سال 2000 بود. Zero Pollution وعده داد که این خودرو در سال 2002 در افریقای جنوبی به فروش برسد اما درباره ی زمان در دسترس بودن این خودرو در بقیه نقاط دنیا چیزی اعلام نکرد.
                موتور گرمایی برودتی (Cryogenic Heat Engine):
                نوع دیگری از خودروهایی که از هوا نیرو می گیرند توسط پژوهشگران دانشگاه واشینگتن در حال پیشرفت است که از ایده ی موتور بخار استفاده می کند با این تفاوت که احتراقی وجود ندارد. پژوهشگران دانشگاه واشینگتن از نیتروژن مایع به عنوان سوخت نمونه ی اولیه ی LN2000 استفاده می کنند.آنها از نیتروژن بدلیل فراوانی آن در اتمسفر- نیتروژن بیشتر از 78 درصد از اتمسفر را تشکیل می دهد- و قابل دسترسی بودن نیتروژن مایع استفاده می کنند .موتور LN2000 از پنج قسمت زیر تشکیل می شود :
                · مخزن 24 گالنی استیل
                · پمپ که نیتروژن مایع را به پیش گرمکن منتقل می کند
                · پیشگرمکن که نیتروژن مایع را به وسیله ی هوای گرم اگزوز ، گرم می کند
                · مبدل حرارتی که نیتروژن مایع را به جوش آورده و گاز فشار بالا را می سازد
                · منبع انبساط که انرژی نیتروژن را به یک نیروی قابل استفاده تبدیل می کند
                نیتروژن مایع که در دمای 196- درجه ی سانتیگراد (320- درجه ی فارنهایت) نگهداری می شود ، توسط مبدل حرارتی تبخیر شده ؛ مبدل حرارتی قلب موتور برودتی LN2000 به حساب می آید .هوایی که در اطراف خودرو جریان دارد برای گرم کردن ودر نهایت به جوش آمدن هیدروژن مایع استفاده می شود در نتیجه نیتروژن مایع به گاز تبدیل می گردد ، شبیه تبدیل شدن آب به بخار در موتور بخار.
                گاز نیتروژنی که در درون منبع انبساط مبدل حرارتی شکل می گیرد ، حدود 700 بار حجیمتر از حالت مایع خود است.این فشار بالای تنظیم شده ی گاز، به درون منبع انبساط تزریق می شود ، جایی که نیروی گاز نیتروژن با راندن پیستون به نیروی مکانیکی تبدیل می شود. تنها خروجی موتور نیتروژن است و از آنجایی که بخش عظیمی از اتمسفر را این گاز تشکیل داده است در نتیجه موتور ، آلودگی بسیار کمی خواهد داشت.اگر چه این خودرو آلودگی را تا آنجا که شما تصور می کنید کم نخواهد کرد. با اینکه خودرو هیچ آلودگی ای خارج نمی کند ، آلودگی ممکن است به جای دیگری منتقل شده باشد. LN2000 نیز مانند e.Volution برای فشرده کردن هوا به الکتریسیته احتیاج دارد ، که استفاده از الکتریسیته یعنی ایجاد آلودگی در جایی دیگر.
                مقداری از گرمای باز مانده ی خروجی موتور ، به درون پیشگرمکن موتور باز گردانده می شود تا نیتروژن را قبل از ورود به مبدل حرارتی ، مقداری گرم کند و باعث افزایش راندمان شود . دو فن هم که در قسمت عقب خودرو قرار دارند ، هوا را از میان مبدل گرمایی می کشند تا باعث سهولت تبادل گرمایی نیتروژن مایع شوند.
                پژوهشگران دانشگاه واشینگتن طرح اولیه و خام خودرو خود را با استفاده از ایده ی خودرو Grumman-Olson Kubvan (1984) پیشرفت داده اند.این خودرو از یک موتور 5 سیلندر شعاعی که 15 اسب بخار نیرو تولید و با نیتروژن مایع کار می کند ، تشکیل شده . گیربکس آن نیز از نوع 5 دنده ی دستی می باشد . در حال حاضر این خودرو قادر است مسافت 2 مایل (3.2 کیلومتر) را با یک مخزن پر از نیتروژن مایع بپیماید و حداکثر سرعت آن نیز mph 22 (kmph 35.4) می باشد.از آنجایی که نیتروژن مایع باعث سبکتر شدن خودرو می شود ، پژوهشگران LN2000 معتقدند که یک مخزن 60 گالنی (227 لیتر) ، پتانسیل پیمایش 200 مایل (321.8 کیلومتر) را به این خودرو می دهد.
                با سیر صعودی قیمت سوخت های فسیلی ، مانند دو سال گذشته ، شاید زمان زیادی باقی نمانده باشد که رانندگان به خودروهایی تمایل پیدا کنند که با سوختهای دیگری کار بکند. اگرچه خودروهایی که با هوا کار می کنند هنوز وابسته به شریک بنزینی خود هستند اما وقتی که کارایی این خودروها به قدرت رسید ، کمی قیمت آنها و دوستی آنها با محیط زیست ، آنها را جذاب آینده ی حمل و نقل جاده ها می سازد.
                منبع: http://www.parsikhodro.com
                از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
                هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
                استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

                نظر


                  #9
                  موتورهای دوزمانه:
                  اگر شما مقاله طرز کار موتورماشین و طرز کار موتورهای دیزل را خوانده باشید ،شما با دو نوع از موتور که امروزه تقریبا در هر خودرو و کامیونی در جاده پیدا می شود آشنا می شوید . هر موتور خودرو دیزلی و بنزینی به عنوان یک موتور چهار زمانه رفت و برگشتی احتراق داخلی طبقه بندی می شود .
                  این سومین نمونه از موتور های رفت و برگشتی است که آنرا به عنوان موتور دو زمانه می شناسید، که معمولا در کاربردهای که به قدرت پایین نیاز باشد متداول است . بعضی از دستگاههای که ممکن است موتور دوزمانه داشته باشند :
                  ·تجهیزات باغبانی و چمنزنی( اره زنجیری، دستگاه های برش)
                  ·موتور گازی ها
                  ·جت اسکی ها
                  ·هواپیما ها با دستگاه کنترلی بی سیم ( هواپیما های بدون سرنشین)
                  ·موتور قایق های کوچک
                  در این مقاله ، شما در مورد موتورهای دو زمانه یاد خواهید گرفت : آنها چطور کار می کنند ، چرا ممکن است آنها مورد استفاده قرار بگیرند و چه چیز آنها را از موتور خودروهای معمولی و دیزلی متفاوت می سازد .
                  اصول موتور های دوزمانه:
                  این چیزی شبیه به یک موتور دو زمانه است :


                  شما می توانید یک موتور دو زمانه را در هر وسیله ای مانند اره های زنجیری و جت اسکی ها ببینید زیرا موتور های دو زمانه سه مزیت مهم نسبت به موتورهای چهار زمانه دارند :
                  ·موتور های دو زمانه سوپاپ ندارند ، که همین امر ساختمان آنها را ساده تر و وزنشان را کمتر کرده است .
                  ·در موتور های دوزمانه به ازای هر دور چرخش میل لنگ یک حرکت انبساط داریم در حالیکه در موتور های چهار زمانه به ازای دو دور چرخش میل لنگ یک حرکت انبساط داریم که این به موتور های دوزمانه قدرت فزآینده قابل توجهی می دهد .
                  ·موتور های دوزمانه در هر جهتی می توانند کار کنند که آن می تواند در بعضی دستگاه ها مانند اره های زنجیری مهم باشد .
                  یک موتور استاندارد چهار زمانه ممکن است مشکلاتی با ریزش روغن داشته باشد مگر آن که به طور عمودی قرار داشته باشد و حل این مشکل می تواند به پیچیدگی ها یک موتور بیافزاید .
                  بعضی از مزایای یک موتور دو زمانه عبارتند : سبکتر، ساده تر و برای تولید کننده کم هزینه تراند. موتورهای دوزمانه همچنین این پتانسیل را دارند که حدود دو برابر قدرت را در همان فضا انباشته کنند .
                  ترکیب سبک وزن بودن و قدرت دو برابر داشتن، یک نسبت قدرت به وزن بزرگی در مقایسه با بسیاری از موتور های چهار زمانه به موتورهای دوزمانه در طراحی می دهد .
                  با این حال شما معمولا موتورهای دوزمانه را در خودروها نمی بینید . زیرا در یک نگاه اجمالی به طرز کار آن یک جفت معایب قابل توجهی می بینیم .
                  پرش جرقه :
                  شما می توانید با نگاه کردن به هر قسمت از سیکل، موتور های دو زمانه را بفهمید . برای این کار از نقطه ای که شمع جرقه می زند شروع کنید .مخلوط سوخت و هوا در سیلند متراکم می شود و وقتی که شمع جرقه می زند مخلوط مشتعل می شود و نتیجه این انبساط راندن پیستون به سمت پایین است . توجه کنید از آنجاییکه پیستون به سمت پایین حرکت می کند آن ، مخلوط هوا و سوخت را در کارتر متراکم می کند .
                  وقتی که پیستون به انتهای کورس می رسد دریچه تخلیه باز می شود و فشار داخلی سیلندر بیشتر گازهای خروجی را به بیرون سیلندر می راند . همانطور که در شکل می بینید :


                  مکش سوخت :
                  سرانجام که پیستون به ته می رسد ، دریچه مکش باز می شود . با حرکت پیستون مخلوط در داخل کارتر فشرده می شود ، بنابراین آن (مخلوط سوخت و هوا) به سرعت وارد سیلندر شده ، و گازهای باقیمانده را خارج کرده و سیلندر با شارژ جدیدی از سوخت پر می شود ، همانطور که در شکل زیر می بینید :


                  کورس تراکم :
                  در این مرحله با شروع حرکت میل لنگ، پیستون به سمت شمع بر می گردد . موقعی که مخلوط هوا و سوخت توسط پیستون فشرده می شود خلائی در کارتر ایجاد می شود . این خلاء باعث باز شدن سوپاپ ماسوره ای (reed valve ) ومکش مخلوط هوا ،روغن و سوخت از کاربراتور می شود.
                  وقتی که پیستون به سمت بالا می آید مرحله تراک پایان می یابد و شمع دوباره جرقه می زند تا این چرخه تکرار شود . دلیل نامگذاری موتور های دوزمانه این است که یک مرحله تراکم و سپس یک مرحله احتراق داریم . اما در موتور های چهار زمانه مراحل مکش، تراکم، احتراق و تخلیه جدا از هم انجام می شود .
                  شما می توانید ببینید که پیستون دو چیز مختلف رار در موتورهای دوزمانه انجام می دهد :
                  ·در یک سوی پیستون که محفظه احتراق قرار دارد ، جایی است که پیستون مخلوط هوا و سوخت را متراکم می کند و انرژی آزاد شده از احتراق سوخت را ذخیره می کند.
                  ·در سوی دیگر پیستون کارتر قرار دارد یعنی جاییکه در آن خلاء ایجاد می شود تا مخلوط سوخت و هوا را، از کاربراتور توسط سوپاپ ماسوره ای بکشد . و سپس در داخل کارتر متراکم تا اینکه مخلوط سوخت و هوا در داخل محفظه احتراق متراکم شود .
                  ·ضمنا دو سمت پیستون شبیه به سوپاپ عمل می کند ، یعنی دریچه های مکش و تخلیه را باز و بسته می کنند .
                  بسیار جالب است که می بینیم پیستون کارهای مختلفی را انجام می دهد ! اینست که چرا موتورهای دو زمانه ساده و سبکتر هستند .
                  اگر شما از موتور های دو زمانه استفاده کرده باشید شما می دانید که باید روغن موتور های دو زمانه را با بنزین مخلوط کنید . محفظه احتراق در یک موتور چهار زمانه ، به طور کاملا جداگانه از کارتر است . بنابراین شما می توانید کارتر را با روغن غلیظ برای روان کاری یاتاقان میل لنگ، یاتاقان انتهای دیگر شاتون (پیستون) و دیواره سیلندر پرکنید . در یک موتور دوزمانه ، در سمت دیگر، کارتر قرار دارد که به عنوان محفظه ای تحت فشار برای متراکم کردن مخلوط هوا و سوخت در داخل سیلندر، نصب شده است، بنابراین نمی توان از روغن غلیظ استفاده کرد . در عوض شما می توانید از مخلوط روغن و بنزین برای روانکاری میل لنگ، شاتون و دیواره سیلندر استفاده کنید . بنابراین اگر شما مخلوط کردن روغن را فراموش کنید موتور نمی تواند عمر زیادی داشته باشد .
                  معایب موتور های دو زمانه :
                  شما می توانید دو مزایای مهم موتورهای دو زمانه را نسبت به موتور های چهار زمانه ببینید: آنها ساده تر و سبکتر و حدود دو برار بیشتر قدرت تولید می کنند. بنابراین چرا خودرو ها و کامیونها از موتور های چهار زمانه استفاده می کنند؟ به چهار دلیل مهم زیر :
                  ·موتور های دو زمانه تقریبا به اندازه موتورهای چهار زمانه عمر نمی کنند. (فقدان سیستم روغن کاری اختصاصی دلیل سایش بیشتر قسمتهای موتور های دو زمانه می باشد .)
                  ·روغن موتورهای دو زمانه گران است، و شما به 4 انس روغن در هر گالن بنزین نیاز دارید. اگر شما از یک موتور دو زمانه در یک خودرو استفاده کنید آن یک گالن روغن در هر 1000 مایل می سوازند .
                  ·موتور های دو زمانه به طور پر بازده از سوخت استفاده نمی کنند، بنابراین برای پیمودن هر چند مایل یک گالن سوخت نیاز است .
                  ·موتور های دو زمانه به اندازه ای آلودگی ایجاد می کنند که در فواصل دور نمی توان آنها را دید .
                  آاودگی که در موتور های دو زمانه تولید می شود از دو منبع است که اولی از احتراق روغن است.احتراق روغن باعث می شود که همه موتور های دوزمانه به اندازه قابل ملاحظه ای دود تولید کنند و متاسفانه موتور های دو زمانه به دلیل سایش قطعات توده های عظیمی از دوده های روغنی در هوا تولید می کنند. دلیل دوم کمتر آشکار است اما در شکل زیر می توانیم ببینیم :

                  هر بار که شارژ جدیدی از مخلوط بنزین و هوا وارد محفظه احتراق می شود، قسمتی از آن از دریچه تخلیه به بیرون نشت می کند . این است دلیل این که در اطراف موتور دو زمانه قایق ها، درخشش روغن را می بینیم . نشت هیدروکربن از سوخت تازه و ترکیب آن با روغن نشتی، حقیقتا یک آلودگی برای محیط زیست می باشد.
                  این معایب باعث شده است که موتور های دو زمانه تنها در جاهایی استفاده شوند که موتور به طور دائم کار نکند . و نسبت قدرت به وزن بزرگ مهم باشد .
                  ضمنا بیشتر کارخانه ها روی ساخت موتورهای چهار زمانه ، سبک و کم حجم کار می کنند و شما می توانید این تحقیقات را در انواع موتورهای چمن زنی و ناوگان های دریایی جدید که در بازار وجود دارد ببینید .
                  از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
                  هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
                  استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

                  نظر


                    #10
                    آيا بين موتورهاى خطي و وي شكل اختلافي هست؟
                    در بين موتورهاى معمول استفاده شده در اتومبيل ها 3 نوع موتور وجود دارد:
                    1- خطي: سيلندرها در يك خط قرار مى گيرند و در يك سري
                    2 – وي شكل : سيلندرها به صورت دو سري با زاويه نسبت به هم قرار مي گيرند
                    3- مسطح: (اغلب با نام افقي يا باكسر معروف است) كه در اين حالت سيلندرها به صورت دو سري در مقابل هم (180 درجه) قرار مى گيرند.
                    شما ممکن است موتورهاي خطي 6 سيلندر, موتور مسطح 6 سيلندر و موتور وي شكل 6 سيلندر را دیده باشید.اگر شما بخواهيد اين 3 نوع موتور 6 سيلندر را با مشخصات مشابه هم بسازيد (يعني كورس برابر , سيستم ورود و خروج يكسان, و سوپاپ هاي يكسان .. ) آنها عملكردي مشابه هم دارند.
                    با وجود اين , بين اين موتورها در عمل اختلافاتي وجود دارد. در اينجا تعدادي از اين اختلافات را بيان مى كنيم.
                    • موتورهاي خطي بلند و باريك هستند . در خودروهاي كوچك به ويژه, موتورهاي بلند و باريك سوار شده بطور اريب اجازه داشتن يك كاپوت كوچك را مى دهد. در موتورهاي خنك شونده با هوا , تركيب موتور خطي اغلب مواقع سخت تر خنك مى شود.
                    • موتورهاي مسطح , عريض و مسطح هستند.اين نوع موتور به داشتن مركز ثقل پايين خودرو كمك مي كند.
                    • موتور وي شكل در حالت ميان آن دو است و شكلش مكعب مانند است.
                    • شكل خطي فقط به نصف تعداد ميل بادامك در مقايسه با موتور وي شكل نياز دارد كه مى تواند كمى باعث كاهش وزن شود.
                    • ممكن است شاهد اختلافي بين مقدار فلز بكار رفته در بلوك موتور باشيم , يعني نوعي از موتور ممكن است كه سبكتر از ديگري باشد.
                    • ممكن است اختلافي در قيمت تمام شده موتورها در طول توليد وجود داشته باشد.
                    طراحان خودرو براي انتخاب موتور مناسب براي يك خودرو پارامترها و متغيرهاي زيادي را در نظر مى گيرند.
                    اين متغيرها شامل قيمت , فضاي موجود زير كاپوت, امكانات موجود كارخانه , نسبت قدرت به وزن و ساير پارامترها مي باشد

                    منبع : http://www.parsikhodro.com
                    از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
                    هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
                    استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

                    نظر


                      #11
                      مقدمه ای بر نحوه کارکرد خودرو های با سوخت گاز طبیعی:
                      قسمت اول:
                      طراحی ، پیش برد و بازاریابی خودروهای سبز ( سازگار با محیط زیست ) چندان کار ساده ای نیست. بهترین شاهد این مدعا این است که همچنان خودروهای بنزینی بر جاده ها فرمانروایی می کنند وسوخت های فسیلی تقریبا 75 درصد از مصرف انرژی جهان را تشکیل می دهند.همزمان با بالا رفتن قیمت بنزین و نگرانی درباره اثرات زیان بار آن ، خودروهای دو گانه سوز اهمیت ویژه ای می یابند.یک خودرو گاز سوز یا NGV نمونه ای کامل از یک خودرو دوگانه سوز است. بهره وری سوخت ، سازگاری با محیط زیست و هزینه اشتراک به نسبت کمتر، از مزایای این خودرو هاست.


                      خودرو هوندا مدل Civic GX در حال سوخت گیری بادستگاه سوخت گیری خانگی
                      این مقاله به تشریح اصول کلی NGV (Natural-gas Vehicles) ها می پردازد و با نگاهی به ادعا های بی نظیر در طراحی آنها، مزایای این تکنولوژی را بررسی می کند.

                      کشف گاز طبیعی :
                      بعضی از مححققان معتقدند ، مردم خاورمیانه بین 6000 تا 2000 سال قبل از میلاد گاز طبیعی را کشف کرده بودند. آنها دیده بودند که وقتی صاعقه به منافذ خروجی گاز طبیعی از زمین برخورد می کند، گاز شعله ور می شود. در حدود 211 سال قبل از میلاد چینی ها از سوزاندن گاز طبیعی برای خشک کردن سنگهای نمک موجود در سنگ آهک استفاده می کردند. آنها همچنین اولین چاههای گاز طبیعی را با دیرک هایی از جنس بامبو (خیزران ) و با امکانات اولیه ساختند. البته فقط می توانستند تا عمق 500 فوتحفاری کنند.



                      گاز طبیعی :
                      واژه گاز کلمه ای مبهم است چرا که مواد با حالتی مشابه ولی خواصی متفاوت را در بر می گیرد. به طور مثال گازی که به عنوان سوخت در خودرو مورد استفاده قرار می گیرد یکی از مشتقات نفت خام است. نفت خام ماده ای سیاه و چسبناک و ترکیبی چند جزئی است که در زیر زمین ، بر اثر تجزیه بدن جانوران دریایی باستان و طی سالیان دراز تشکیل می شود.
                      گاز طبیعی هم از ترکیبات موجودات زنده در باستان به وجود میآید ولی به طور طبیعی به جای حالت مایع، ،شکل گازی به خود میگیرد و معمولا همراه نفت خام خارج می شود.گاز طبیعی هم از گیاهان زمین و هم از مواد آلی بدن جانوران آبزی به وجود آمده است و روی سطح ذخایر نفتی و یا زیر آن قرار می گیرد. معمولا به علت فشار بالای موجود در مخازن ، گاز در نفت خام حل می شود. البته مخازن گاز طبیعی که فقط شامل گاز بوده و نفت خام ندارند نیز وجود دارد.


                      Click this bar to view the full image.


                      ترکیبات پایه گاز طبیعی متان و چند هیدروکربن گازی دیگر است .هیدرو کربن ها ترکیباتی آلی هستند که فقط از دو عنصر کربن و هیدروژن تشکیل شده اند. هیدرو کربن های موجود در گاز طبیعی جزو هیدرو کربن های سیر شده هستند چرا که در آن ها ، اتم ها با پیوند یگانه به یکدیگر متصل شده اند. همانطور که در نمودار مشاهده می شود ، متان ساده ترین هیدرو کربن سیر شده است.


                      Click this bar to view the full image.


                      همانند بنزین ، گاز طبیعی نیز قابل اشتعال است. یعنی می تواند همچون بنزین ، در یک موتور احتراقی به کار رود. اما تا دهه 1930 از خودرو هایی که بتوانند از گاز طبیعی به عنوان سوخت استفاده کنند ، خبری نبود.


                      انتقال از میدان تا محل مصرف:
                      ما گاز طبیعی انباشته شده در مخازن زیر زمین را با حفاری به سطح خاک منتقل می کنیم. یک چاه مدرن که به مته های نوک الماسه مجهز شده باشد ، توانایی حفاری تا عمق حدود 7600 متر را دارا است.



                      عملیات استخراج و پالایش :


                      بیشتر چاههای جدید ، همزمان نفت خام و گاز طبیعی استخراج می کنند.بعضی از گاز طبیعی بدون نیاز به عملیات پالایش قابل استفاده اند. اما در بیشتر موارد گاز طبیعی به عملیات پالایش احتیاج دارد. در این عملیات انواع هیدرو کربنها و مواد سیال از گاز طبیعی" مرطوب" تفکیک می شوند تا گاز طبیعی "خشک" به دست آید.گاز طبیعی خشک ، متان خالص است که در بسیاری از موارد از جمله خودروهای گازسوز به کار گرفته می شود.



                      در تمام طول قرن نوزدهم استفاده از گاز طبیعی به کاربری های محلی محدود شده بود. چرا که راهی برای انتقال حجم عظیم گاز در مسیر های طولانی وجود نداشت. در سال 1890 با اختراع اتصالات متراکم خط لوله ، امکان انتقال گاز به مایل ها دورتر از منبع به وجود آمد. پیشرفت هایی که در دو دهه بعد در صنعت لوله کشی به وجود آمد ، انتقال گاز در مسافت های بسیار طولانی را میسر کرد. از سال 1927 تا1931 در آمریکا بیش از ده شبکه بزرگ انتقال گاز ساخته شد و به این ترتیب گاز طبیعی به عنوان یکی از منابع انرژی پر کاربرد شناخته شد. کمبود نفت در اواخر دهه 1960 و اوایل 1970 ، باعث افزایش رغبت نسبت به استفاده از گاز به عنوان یک منبع سوخت به خصوص برای اتومبیل ها شد.
                      در قسمت بعدی ما در مورد چگونگی طراحی خودروهای گاز سوز بحث خواهیم کرد.


                      بیو گاز:


                      گازطبیعی تنها منبع متان نیست. متان همچنین می تواند از تخمیر مواد آلی همچون کود کشاورزی ، در محیطی با اکسیژن کم به دست آید. در این شرایط ، باکتریها مواد مغذی موجود در کود را به عنوان غذا استفاده کرده و متان و کربن دی اکسد به عنوان پسماند تولید می شود. این نوع متان که یک بیو گاز نامیده می شود، میتواند به عنوان سوخت به کار رود.


                      منبع : پارسي خودرو

                      از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
                      هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
                      استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

                      نظر


                        #12
                        مقدمه ای بر نحوه کارکرد خودرو های با سوخت گاز طبیعی:

                        قسمت دوم:
                        طراحی خودرو های گازسوز :
                        اصول کلی خودرو های گاز سوز همان قواعد خودروهای بنزینی است . به عبارت دیگر سوخت ( در اینجا گاز طبیعی ) با هوا در یک موتور چهار زمانه مخلوط شده و با جرقه شمع مشتعل می شود تا پیستون را به بالا و پایین حرکت دهد. هر چند تفاوت هایی بین بنزین و گاز از نظر اشتعال پذیری و دمای احتراق وجود دارد (جدول زیر ) ، ولی اساس طرز کار خودروهای گاز سوز مشابه خودروهای بنزینی است.

                        مشخصات گاز طبيعي بنزين ديزل
                        قابلیت اشتعال ( درصد حجم در هوا ) 5-15 1.4-7.6 0.6-5.5
                        دمای خودسوزی(فارنهايد) 842 572 446
                        حداکثر دمای شعله(فارنهايد) 3423 3591 3729

                        البته هنوز تغییراتی برای بهبود عملکرد خودروهای گاز سوز احتیاج است. به طور کلی این تغییرات در تانک ذخیره سوخت ، موتور و بدنه خودرو اعمال می شود.
                        ذخیره سازی سوخت :
                        بیشتر خودرو های گاز سوز از گاز طبیعی فشرده شده CNG (compressed natural gas) استفاده میکنند تا مخزن حجم کمتری را اشغال کند.در یک جایگاه سوخت رسانی ، گاز با فشار 3500-3000 پوند بر اینچ مربع متراکم شده و درون مخزن استوانه ای شکل با فشار بالا پمپ می شود. مخزن معمولا در صندوق عقب یا جلو و یا در زیر بدنه خودرو قرار می گیرد. مخازن ذخیره در ابتدا بزرگ بوده و بیشتر فضای مربوط به بار را در خودرو اشغال میکردند. اما بعدها استوانه های سبکتر موسوم به مخازن یک پارچه تولید شدند. مخازن یک پارچه استوانه هایی از مواد مختلط ( کامپوزیت ها ) هستند که در داخل، شامل یک صفحه پشم شیشه و اسفنج ضربه گیر برای محافظت در تصادفات است. همچنین قطر استوانه ها کمتر شده ، به گونه ای که فضای اشغال شده توسط سه مخزن گاز معادل فضایی است که باک یک خودرو بنزینی به طور معمول اشغال می کند.

                        اصلاحات در موتور :
                        وقتی که موتور یک خودرو گاز سوز شروع به کار می کند ، جریان گاز از مخزن استوانه ای به ریل سوخت حرکت می کند . نزدیک موتور ، برا ی کاهش فشار، گاز وارد یک شیر تنظیم فشار می شود. سپس سیستم تزریق سوخت چند نقطه ای ، سوخت را به درون سیلندرها هدایت می کند. حسگرها و کامپیوترها نسبت هوا به سوخت را در مخلوط تنظیم می کنند تا در هنگام جرقه شمع، کارکرد گاز بهتر باشد. یک موتور گاز طبیعی علاوه بر این ، پیستون هایی متراکم و از آلومینیوم ریخته گری دارد. نشیمنگاه سوپاپ دود از جنس سخت آلیاژ نیکل- تنگستن بوده و دارای مبدل کاتالیزوری مخصوص متان است.


                        تغییرات در شاسی و بدنه :
                        ممکن است اصلاحاتی در یک خودرو گاز سوز مورد نیاز باشد تا فضای کافی برای مخزن سوخت وجود داشته باشد. در عقب خودرو ممکن است سیستم تعلیق نیمه دنباله جایگزین حلقه ی عرضی سیستم شود که این در بسیاری ازخودرهای گازسوز به عنوان استاندارد شناخته شده است. این کار فضای بیشتری در صندوق عقب خودرو باز می کند و در عین حال سواری راحت وهمواری را ارائه می دهد. در این نوع از خودرو های گازسوز همچنین لاستیک زاپاس و جک که برای یک پنچری پیش بینی می شود، حذف شده است.به همین منظور لاستیک هایی استفاده می شود که با وجود پنچری میتوان مدتی را با آنها رانندگی نمودRun-flat به این تایر ها . می گویند.


                        تفاوت ها در سوخت گیری :
                        سوخت گیری یک خودرو گاز سوز کمی متفاوت است. دریچه سوخت گیری آن معمولا در جلو خودرو است. البته در بعضی از مدل ها همچون Honda Civic GX این دریچه در عقب قرار دارد . مدت زمان سوخت گیری گاز با یک پمپ سریع تقریبا مشابه زمان سوخت گیری بنزین یا گازوئیل است.اما در صورت به کار گیری یک پمپ کند، گاز بین 5 تا 8 ساعت پر کردن مخزن زمان می برد. روش دیگر، استفاده از گاز خانگی برای سوخت اتوموبیل است که توسط شرکت هوندا ارائه می شود و سوخت گیری تمام شب طول می کشد.
                        در قسمت بعدی به بررسی مزایا و معایب خودرو های گازسوز نسبت به خودروهای بنزینی می پردازیم.

                        مزایا و معایب :
                        بزرگترین مزیت خودروهای گازسوز ،کاهش اثرات زیان بار حاصل از احتراق ، در محیط زیست است. خودروهای گازسوز در مقایسه با خودروهای بنزینی ، تا 93 درصد کربن مونوکسید کمتری تولید می کنند. دست یابی به 33 درصد کاهش تولید اکسیدهای مختلف نیتروژن و 50 درصد هیدروکربنهای سیرنشده ، ازدیگر مزایای خودروهای گازسوز در کاهش آلودگی هواست. علاوه بر اینه خودروهای گازسوز در آزادکردن ذرات معلق (PM10 امتیاز بیشتری کسب می کنند. ذرات PM10 باعث رسوب و انتقال ذرات سمی موجود در هوا می شوند. خودروهای گاز سوز در کاربرد دیزل تا 10 برابر ذرات PM10 کمتری تولید می کنند.
                        دیگر مزایای خودروهای گاز سوز عبارتند از :
                        این خودروها ایمن ترند. مخزن سوخت گاز ضخیم تر و محکم تر از مخازن ( باک ) بنزین و گازوئیل است.
                        گاز طبیعی سوخت ارزان تری است.
                        گاز طبیعی فراوان تر و دسترسی به آن آسان تر است.با بنا کردن یک سیستم خط لوله مناسب تقریبا می توان این سوخت را به مناطق شهری مختلف و حتی برون شهری انتقال داد.
                        گاز طبیعی در مقایسه با نفت از ثبات قیمت بیشتری برخوردار است. تجربه نشان داده است که گاز طبیعی در مقایسه با سایر سوخت های با پایه نفت خام ، تغییرات قیمت کمتری داشته است. این پایداری قیمت ، برآورد هزینه و برنامه ریزی در استفاده دراز مدت از این سوخت را آسان تر می کند.
                        هزینه تعمیر و نگهداری خودروهای گازسوز کمتر است. از آنجایی که گاز طبیعی تمیز می سوزد ، بنا بر این فرسودگی و استهلاک ناشی از ضایعات سوخت کمتر است و تعداد دفعات نیاز به تنظیم موتور و تعویض روغن را کاهش می دهد.
                        معایب :
                        یکی از بیشترین شکایاتی که در مورد خودروهای گازسوز مطرح است ، این است که این خودروها به اندازه خودروهای بنزینی جادار و وسیع نیستند. دلیل آن اینست که در خودروهای گازسوز به ناچار حجم قابل توجهی از قسمت بار و صندوق ماشین برای جاسازی سیلندرهای ذخیره گاز اختصاص می یابد.
                        علاوه بر این ، طراحی و ساخت این سیلندرها گران است و باعث می شود که به طور کلی ، قیمت تمام شده یک خودرو گازسوز نسبت به نوع بنزینی آن بالاتر باشد.


                        سیلندرهای جا سازی شده در قسمت زیرین خودرو
                        مشکل دیگر ، محدود بودن مسافت قابل طی کردن در خودروهای گازسوز است. که تقریبا نصف یک خودرو بنزینی کارایی دارد. به عنوان مثال ، خودرو گازسوز شرکت هوندا مدل Civic GX می تواند تا حداکثر220 مایل بدون سوخت گیری حرکت کند. در حالی که نوع بنزینی آن تقریبا تا 350 مایل بدون نیاز به سوخت گیری به حرکت خود ادامه می دهد. اگر یک خودرو که صرفا از گاز به عنوان سوخت استفاده می کند ، در جاده سوختش تمام شود ،به ناچار باید یا تا منزل صاحب خودرو و یا یک جایگاه سوخت گیری محلی گاز برای سوخت گیری یدک کشیده شود ، که احتمالا سخت تر از یافتن یک پمپ بنزین به طور عادی است.
                        در آخر بایست متذکر این نکته شد که ،گاز طبیعی همانند بنزین یک سوخت فسیلی است و جزو منابع غیر تجدید پذیر محسوب می شود.هر چند ذخایر گاز موجود در جهان هنوز مقدار قابل توجهی است ، اما نباید فراموش کرد که این مقدار نیز بالاخره روزی به پایان خواهد رسید. طبق بعضی پیش بینی ها منابع گاز طبیعی کافی تا 67.1 سال دیگر وجود خواهد داشت.البته با این فرض که میزان تولید در سال 2003 ، در سال های آتی نیز ادامه یابد.
                        با وجود مزایای زیاد خودروهای گازسوز ، انتظار می رود در دو دهه آینده استفاده از خودروهای گازسوز عمومیت بیشتری پیدا کند.به ویژه با بالا رفتن قیمت نفت.در این صورت کمک بزرگی به داشتن محیط زیستی پاک تر خواهد شد.
                        خودروهای دو گانه سوز :
                        با توجه به مزایا و معایب خودروهای گاز سوز و بنزینی ، در این میان ، خودرو های دوگانه سوز که قادرند با هر دو نوع سوخت کار کنند ارزشمند خواهند بود. در خودروهای دوگانه سوز ، راننده به آسانی می تواند در حال رانندگی نوع سوخت خودرو را از گازی به بنزین و یا بالعکس تغییر دهد.

                        سیستم حمل ونقل عمومی گازسوز:
                        استفاده از گاز طبیعی در ناوگان حمل و نقل عمومی ، یعنی تاکسی ها ، اتوبوس های داخل شهری ، سرویس های مدارس و خودروهای جمع آوری زباله رواج بیشتری دارد. تعداد زیاد خودرو در این سیستم ها باعث می شود که خرید خودروهای نوع گازسوز یا تبدیل مدل های دیگر به نوع گازی ، مقرون به صرفه تر باشد. علاوه بر این ، وجود یک واحد نگهداری و تعمیرات مرکزی و همچنین مساله سوخت گیری ساده تر و کاربردی تر، باعث رونق سیستم گازسوز در ناوگان های حمل و نقل عمومی است.
                        بسیاری از کامیون های جاده ای و اتوبوس ها از نوع دیگری از گاز طبیعی به نام LNG یا گاز طبیعی مایع استفاده می کنند. گاز مایع از سرد کردن گاز طبیعی تا دمای منهای 260 فارنهایت و متراکم شدن آن تا حالت مایع به وجود می آید. گاز مایع چگال تر است و بنابر این نسبت به فضایی که اشغال میکند مقدار بیشتری انرژی ذخیره شده دارد.این بدان معنی است که با حجم فضای ثابت ، میتوان مقدار بیشتری انرژی ذخیره کرد.
                        ویرایش شده توسط mirage_sat; 2008/9/29, 10:22 PM.
                        از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
                        هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
                        استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

                        نظر


                          #13
                          همه چيز درباره جعبه دنده
                          مقدمه
                          گشتاور توليدي توسط موتور پس از انتقال توسط کلاچ به جعبه دنده مي رسد. وظيفه جعبه دنده انتقال دور موتور با نسبتهاي گوناگون و رساندن آن به خطوط انتقال و ميل گاردان در خودروهاي ديفرانسيل عقب يا مستقيماً به ديفرانسيل در خودروهاي ديفرانسيل جلو است.
                          سيستم جعبه دنده اي انتقال قدرت را مي توان به دو گروه جعبه دنده اي دستي و جعبه دنده اي اتوماتيک تقسيم بندي کرد. سيستم انتقال قدرت دستي در حالت انتقال مستقيم بازدهي در حدود 98% ولي در دنده هاي با نسبت انتقال پايين تر بازده به حدود 90% مي رسد. چون بيشترين زمان استفاده از اتومبيل، جعبه دنده در حالت انتقال مستقيم قدرت است، بنابراين با توجه به اين مورد و هزينه اوليه به نسبت کمتر اين سيستم جعبه دنده اي، هنوز استفاده از آنها در اکثر اتومبيلها مورد توجه است. از سيستم انتقال اتوماتيک بيشتر در اتومبيلهاي گرانقيمت تر و کلاسهاي بالاتر استفاده مي شود چرا که با توجه به عملکرد ساده تر آن براي راننده، هزينه ساخت آن نيز بيشتر است. علاوه بر دو نوع فوق، امروزه استفاده از نسل جديدي از سيستم انتقال قدرت بنام سيستم انتقال قدرت پيوسته متغير (CVT) نيز مورد توجه طراحان خودروها قرار گرفته است.
                          سيستم انتقال قدرت دستي
                          در دسته بندي کلي از لحاظ نحوه کارکرد، جعبه دنده هاي دستي به سه گروه کلي تقسيم مي شوند:
                          - Sliding mesh type Gearbox
                          - Constant mesh type Gearbox
                          - Synchromesh type Gearbox

                          Sliding Mesh Type Gearbox
                          اين جعبه دنده ها از قديميترين و ساده ترين انواع جعبه دنده ها هستند که درگيري دنده ها در آنها توسط جابجا کردن دنده ها ايجاد مي شود. اين جعبه دنده ها در واقع شامل دو رديف شفت مي باشند : شفتي که از طرف کلاچ مي آيد و خود شامل دو قسمت است؛ يکي که کاملاً ثابت مي باشد و در واقع محور ورودي است بنام محور اصلي ( primary shaft ) و شفت ديگري که در امتداد آن اما بصورت جداگانه و متحرک قرار دارد و بنام splined mainshaft خوانده مي شود و عمل تعويض دنده نيز با جابجايي اين شفت صورت مي گيرد.
                          شفتي پاييني که بنام محور ثانويه ( lay shaft) خوانده مي شود و بسته به نوع جعبه دنده، تعدادي دنده بر روي آن قرار مي گيرد. اين شفت توسط درگيري بين دو دنده به طور دائم در ارتباط با محور اصلي است. (شکل2-1)
                          هنگامي که گشتاور از طريق درگيري يک جفت دنده از محور اصلي به محور ثانويه منتقل مي شود، با توجه به نسبت تعداد دنده ها يک کاهش دور در آن ايجاد مي شود. حاصلضرب اين کاهش دور در کاهش دور ناشي از درگيري دو چرخ دنده نهايي، نسبت کاهش دور اصلي ناشي از يک دنده خاص را به ما مي دهد.

                          شکل2-1 sliding mesh type Gearbox
                          نحوه درگيري دنده ها و همچنين محاسبه کاهش نسبت دور را براي دنده هاي مختلف در شکلهاي2-2 مشاهده مي کنيد :
                          Click this bar to view the full image.
                          Click this bar to view the full image.
                          شکل2-2 شکل شماتيک درگيري دنده ها در دنده هاي مختلف در sliding mesh type Gearbox

                          Constant Mesh Type Gearbox
                          در اين نوع از جعبه دنده ها بر خلاف حالت قبل همه دنده ها با هم درگير هستند، اين عمل باعث عملکرد آرام و بدون صداي اين دنده ها مي شود، چرا که عمده صدا در سيستم جعبه دنده اي قبلي ناشي از جازدن دنده ها بود. علاوه بر آن، در اين سيستم چون دنده ها هميشه با هم درگير هستند مي توان از دنده هاي مارپيچي (هليکالي) استفاده نمود که اين خود نيز در کاهش صدا و عملکرد نرمتر جعبه دنده موثر است. در اين نوع از جعبه دنده ها محل و نحوه قرارگيري دنده ها بر روي محورهاي اصلي و ثانويه همانند حالت قبلي است، ولي در اينجا هر دنده روي محور اصلي با دنده متناظر روي محور ثانويه درگير است. بنابراين در اين حالت بدون توجه به اينکه اتومبيل در چه دنده اي قرار دارد، در هر حال تمام دنده ها در حال چرخش هستند، اما تنها يکي از اين دنده هاي در حال چرخش است که مي تواند به تناسب شماره دنده مورد نياز با محور اصلي کوپل شود و آنرا به حرکت درآورد. اولين دنده روي primary shaftو نيز تمامي دنده هاي روي lay shaftبا محور خود کاملاً فيکس هستند و امکان جابجايي نسبت به محور را ندارند. اما دنده هاي روي splined main shaft بر روي بلبرينگهايي سوار هستند و نسبت به محور خود در حال چرخشند و تنها يک دنده است که توسط مکانيزمي به محور کوپل مي شود. اين مکانيزم sliding dog clutch نام دارد که روي محور ثانويه هزارخار شده است. با انتخاب دنده مورد نظر زبانه هاي روي dog clutch مربوط به آن دنده خود را با دنده درگير مي کند و با اين عمل، دنده مورد نظر با محور خود قفل مي شود و در واقع نسبت انتقال دلخواه را براي ما فراهم مي گرداند. (شکلهاي2-3 و 2-4)

                          شکل2-3 Constant mesh type Gearbox

                          در اين نوع از جعبه دنده ها براي درگيري بهتر زبانه dog clutchو دنده لازم است که سرعت آنها با هم برابر باشند. براي تحقق نسبي اين امر در اين نوع سيستم جعبه دنده اي از double declutching استفاده مي شود. بدينگونه که بار اول که کلاچ گرفته مي شود، ارتباط موتور با جعبه دنده قطع مي شود. پس فشار از روي زبانه هاي dog clutch برداشته مي شود تا بتوان آن را به حالت خلاص منتقل کرد. بعد با رها کردن کلاچ، موتور را به سرعت مناسب مي رسانيم. منظور از سرعت مناسب، دور موتوري است که با دنده بعدي تناسب دارد. يعني کاري مي کنيم که زبانه هاي dog clutch و چرخ دنده اي که مربوط به دنده بعدي است با سرعت يکساني بچرخند تا زبانه ها بتوانند در چرخ دنده جفت شود. حالا مجبوريم يک بار ديگر کلاچ را فشار دهيم تا اين زبانه ها و دنده جديد با هم درگير شوند. بنابراين در اين حالت براي تعويض دنده راننده ابتدا بايد دنده را خلاص کند و سپس با کلاچ گيري دوباره دنده بعدي را انتخاب نمايد.
                          Click this bar to view the full image.
                          شکل2-4 Dog clutch در حالت آزاد و درگير با دنده ها

                          Synchromesh Type Gearbox
                          در اين نوع جعبه دنده نيز همانند حالت قبل دنده هاي روي شفت اصلي با دنده مربوطه روي شفت ثانويه در حالت درگيري دائم هستند. دنده هاي روي شفت ثانويه روي محور ثابت و دنده هاي روي شفت اصلي توانايي گردش آزادانه حول محور خود را دارند. از اين لحاظ نيز، اين نوع جعبه دنده همانند جعبه دنده هاي constant mesh هستند، اما نکته اي که در اينجا وجود دارد استفاده از سيستم همسرعت کننده (synchronizer) در اين نوع جعبه دنده ها مي باشد که در اين حالت لزوم جعبه دنده به double declutching را از ميان مي برد. با استفاده از اين سيستم همسرعت کننده در اين جعبه دنده ها، عمل تعويض دنده براحتي و بدون سروصداي ناشي از بهم خوردن دنده ها صورت خواهد گرفت. (شکل2-5)
                          Click this bar to view the full image.
                          شکل2-5 Synchromesh type gearbox
                          اگر جعبه دنده در وضعيت خلاص باشد توان انتقال نمي دهد. در اين حالت هيچ يک از چرخدنده هاي روي محور خروجي به آن قفل نمي شوند. در هنگام تعويض دنده، چرخدنده ها با عمل کشويي به محور قفل مي شوند. خود کشوييها نيز توسط هزار خار به محور خروجي متصلند و با آن مي چرخند. ماهک روي کشويي در شيارهاي غلاف کشويي جفت مي شود. وقتي راننده دسته دنده را جابجا مي کند، اين حرکت از طريق ميله بندي به ماهک روي کشويي منتقل مي شود. ماهک، غلاف کشويي را به حرکت در مي آورد و غلاف چرخدنده مورد نظر را روي محور قفل مي کند. به کمک کشويي مي توان کاري کرد که چرخدنده ها و غلافهاي کشويي در حوالي زماني که بايد با هم درگير شوند، با سرعت برابر بچرخند. وقتي اين سرعتها با هم برابر باشند، چرخدنده ها به نرمي درگير مي شوند. کشوييها، مخروطهاي هماهنگ کننده اي روي چرخدنده ها و نيز روي دنده برنجي دارد که در واقع کار يک کلاچ کوچک را انجام مي دهند. مغزي کشويي با هزار خار به محور خروجي جعبه دنده متصل است. غلاف کشويي روي مغزي کشويي جفت مي شود. (شکل2-6)
                          Click this bar to view the full image.
                          شکل2-6 شکل يک دنده بهمراه اجزاي همسرعت کننده مربوط به آن
                          عمل همسان سازي سرعت طي سه مرحله صورت مي گيرد:
                          وقتي دنده عوض مي کنيم، غلاف کشويي به طرف چرخدنده مورد نظر مي رود. اين غلاف روي خارهاي مغزي کشويي مي لغزد و خارهايي را با خود جابجا مي کند. اين خارها نيز به دنده برنجي نيرو وارد مي کنند و آن را به طرف چرخدنده مورد نظر مي رانند، در نتيجه سطح مخروطي دنده برنجي با سطح مخروطي چرخدنده تماس پيدا مي کند. اصطکاک بين آنها سبب يکسان شدن سرعت و هماهنگي در چرخششان مي شود. وقتي دنده هاي خارجي دنده برنجي و چرخدنده با يک سرعت مي چرخند، غلاف کشويي روي آنها مي لغزد. درنتيجه چرخدنده به محور قفل و تعويض دنده انجام مي شود. توان از اين چرخدنده از طريق غلاف کشويي و مغزي کشويي به محور منتقل مي شود. (شکل2-7)
                          Click this bar to view the full image.
                          شکل2-7 عمل سيستم همسرعت کننده
                          از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
                          هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
                          استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

                          نظر


                            #14
                            انتقال قدرت دستی چگونه کار می کند؟
                            هنگام رانندگی با اتومبیل دنده دار ممکن است با چنین سوالاتی روبه رو شوید:
                            ●چه ارتباطی بین حرکت H مانند دنده و چرخ دنده های درون جعبه دنده وجود دارد؟ وقتی دنده را عوض می کنید چه چیزی درون جعبه دنده جا به جا می شود؟
                            ●وقتی راننده در عوض کردن دنده اشتباه می کند، صدای قیژقیژ شنیده می شود. واقعا چه اتفاقی می افتد؟
                            ●اگرهنگامی که راننده در بزرگراه مشغول رانندگی با سرعت بالا است ، ناگهان دنده را به عقب بزند چه اتفاقی می افتد؟ آیا ممکن است کل جعبه دنده متلاشی شود؟
                            در این مقاله، با بررسی سیستم انتقال قدرت دستی به این سوالات و حتی سوالات بیشتری در این زمینه پاسخ داده می شود.
                            اول از همه باید بدانید که ، اتومبیل ها به علت ساختار موتورهای بنزینی به جعبه دنده احتیاج دارند. هر موتوری یک خط قرمز دارد (ماکزیمم دور موتور که اگربیش از این مقدار دور داشته باشد متلاشی می شود)
                            در ضمن اگر قسمت " اسب بخار چگونه کار می کند؟ " را بخوانید ، می فهمید دور موتوری که در آن قدرت و گشتاور در ماکزیمم خود هستند دامنه ی محدودی دارد. برای مثال ، یک موتور ممکن است ماکزیمم توان خود را در ۵۵۰۰ دور در دقیقه به دست آورد. سیستم انتقال قدرت این امکان را ایجاد می کند که با کم و زیاد شدن سرعت خودرو نسبت دنده بین موتور و چرخ های خودرو تغییر کند. در واقع شما دنده را عوض می کنید تا موتور زیر خط قرمز بماند در حالی که دور موتور نزدیک به دور آن در بهترین حالت عملکرد است.

                            به طور ایده آل ، جعبه دنده باید آنقدر در نسبت دنده ها قابلیت تغییر داشته باشد که موتور بتواند همیشه با تعداد دور مربوط به بهترین شرایط عملکرد خودش بچرخد. این ایده ی مربوط به CVT ها است.

                            یک CVT تقریبا دامنه ی نا محدودی از نسبت دنده ها دارد. در گذشته CVT ها در هزینه ، اندازه وقابلیت اطمینان توانایی رقابت با سیستم های 4 و5 سرعته را نداشتند در نتیجه به ندرت در خودرو های تولید شده مشاهده می شدند. امروزه ، پیشرفت در زمینه ی طراحی ، CVT ها را متداولتر کرده است. Toyota pruis یک خودروی هیبریدی است که در آن از CVT استفاده شده است.

                            جعبه دنده از طریق کلاچ به موتور وصل شده است. بنا براین محور ورودی جعبه دنده با همان تعداد دورهای موتور می چرخد.

                            یک جعبه دنده ی ۵ سرعته یکی از ۵ نسبت دنده را برای محور ورودی به کار می گیرد تا تعداد دور متفاوتی در محور خروجی ایجاد کند.

                            برای اطلاعات بیشتر قسمت CVT چگونه کار می کند را بخوانید.
                            حال به یک جعبه دنده ی ساده نگاه کنید:
                            برای فهمیدن ایده ی اصلی یک جعبه دنده ی استاندارد ، به دیاگرام زیر که مربوط به یک جعبه دنده ی دو سرعته و ساده در حالت خلاص است توجه کنید:

                            حال هر یک از اجزای دیاگرام را بررسی می کنیم:
                            ●محور سبز رنگ از طریق کلاچ از موتور خارج شده است.چرخ دنده و محور سبز رنگ به هم متصلند و یک واحد مجزا را تشکیل می دهند.(کلاچ وسیله ایست که امکان اتصال و قطع اتصال موتور و جعبه دنده را ایجاد می کند.وقتی که پدال کلاچ را فشار می دهید، اتصال موتور و جعبه دنده قطع می شود در نتیجه موتور حتی در حالت خلاص کار می کند. با رها کردن پدال ، موتور و محور سبز مستقیمآ به هم وصل می شوند ، به این ترتیب چرخ دنده ومحور سبز با همان تعداد دور موتور می چرخند.)
                            ●محور قرمز وچرخ دنده ها میل هرزگرد نام دارد. محور وچرخ دنده ها مانند قسمت قبل به هم متصل اند ویک واحد مجزا را ایجاد می کنند. در نتیجه همه ی چرخ دنده های روی هرزگرد و حتی خود میل مانند یک واحد می چرخند.محور سبز و قرمز رنگ از طریق چرخ دنده هایشان مستقیمآ به هم متصل اند در نتیجه با چرخش محور سبز ، محور قرمز هم شروع به حرکت می کند. بدین ترتیب میل هرزگرد ، قدرتش را با درگیر شدن کلاچ از موتور می گیرد.
                            ●محور زرد رنگ یک محور هزارخار است که مستقیمآ بوسیله ی دیفرانسیل به میل گاردان وصل شده وسپس به چرخ های خودرو متصل است.اگر چرخ ها در حال حرکت باشند ، محور زرد هم متحرک خواهد بود.
                            ●دنده های آبی رنگ روی یاتاقان سوارند و بر روی محور زرد رنگ می چرخند.اگر موتور خاموش باشد ولی اتومبیل با دنده ی خلاص در حال حرکت ، محور زرد می تواند داخل دنده ی آبی بچرخد با وجود اینکه دنده ی آبی و میل هرزگرد ساکن اند.
                            ●حلقه ((collar یکی از دو دنده ی آبی را به میل گاردان زرد رنگ متصل می کند. حلقه بوسیله ی هزارخار مستقیمآ به محور زرد مرتبط است و با آن حرکت می کند.به علاوه میتواند برای درگیر کردن هر یک از دنده های آبی روی محور زرد به چپ و راست بلغزد. دندانه های روی حلقه(dog teeth) در سوراخ های روی دنده ی آبی قرار می گیرند و آنها را درگیر می کنند.

                            دنده یک:
                            تصویر زیر نشان می دهد که چگونه در دنده ی یک ، حلقه، چرخ دنده ی آبی سمت راست را درگیر می کند:

                            در این تصویر ، محور سبز موتور، میل هرزگرد را میچرخاند که خود دنده ی آبی سمت راست را می چرخاند.این دنده انرژی را از طریق حلقه به میل گاردان منتقل می کند.بدین ترتیب اگر دنده ی آبی سمت چپ در حال چرخش باشد اما روی یاتاقانش به حالت هرز بگردد ، هیچ تاثیری روی محور زرد ندارد.

                            وقتی حلقه بین دو دنده قرار دارد(حالت شکل اول) دنده خلاص است و هر دو دنده ی آبی روی محور زرد به حالت هرز، با سرعت های متفاوت ، بسته به نسبتشان با میل هرزگرد ، می گردند.

                            از این بحث نتایج زیر بدست می آید:
                            ●وقتی دنده بد عوض می شود ، صدایی که به گوش میرسد ، صدای گیرافتادن دندانه های دنده ها نیست چون همانطور که در شکلها می بینید دندانه ها همیشه کاملآ درگیر هستند .در واقع صدایی که شنیده می شود نتیجه ی تلاش ناموفق دندانه های حلقه( (dog teeth برای گیر انداختن سوراخ های بدنه ی دنده ی آبی است.
                            ●جعبه دنده ای که اینجا نشان داده شده سیستم "همگام ساز" (بعدا توزیح داده خواهد شد) ندارد.بنابراین باید دو کلاچه دنده عوض کنید.این روش دنده عوض کردن در خودرو های قدیمی تر معمول بوده هر چند الآن هم در بعضی ماشین های مسابقه استفاده می شود.در این روش اول پدال کلاچ را یک بار فشار می دهید تا اتصال جعبه دنده و موتور قطع شود، این کار فشار را از روی دندانه های حلقه( (dog teethبر می دارد و می توانید حلقه را به حالت خلاص در آورید.بعد پدال را آزاد می کنید و دور موتور را بالا می برید تا به سرعت مناسب برسید.سرعت مناسب،تعداد دوری است که موتور باید در دنده ی بعدی بزند.روش کار به این ترتیب است که دنده ی آبی مربوط به دنده ی بعدی و حلقه با سرعت یکسان بچرخند تا دندانه های حلقه( (dog teeth درگیر شود.سپس پدال را برای بار دوم فشار می دهید و حلقه را در دنده ی جدید قفل می کنید.همانطور که از نام "دو کلاچه" پیداست برای هر بار عوض کردن دنده باید دوبار کلاچ را فشار داده و آزاد کنید.
                            ●می توان دید که چگونه حرکت خطی کوچک دسته ی دنده باعث تعویض دنده می شود.دسته ی دنده میله ای را که به ماهک وصل است حرکت می دهد.ماهک حلقه را روی محور زرد حرکت می دهد تا یکی از دو دنده را درگیر کند.
                            امروزه دنده ی دستی ۵ سرعته تا حد خوبی برای خودرو ها استاندارد است. داخل این دنده چیزی شبیه شکل زیر است:

                            کلآ ٣ ماهک وجود دارد که با ٣ میله ی متصل به دسته دنده کنترل می شوند.اگر از بالا به میله های تعویض دنده نگاه کنیم در حالت های دنده عقب ، یک و دو به شکل زیر اند:

                            به یاد داشته باشید که دسته دنده در وسطش یک نقطه ی چرخش دارد.وقتی در حالت دنده یک ،دسته دنده را به جلو حرکت می دهید درواقع ماهک و میله ی دنده ی یک جا به عقب می کشید.
                            وقتی که به چپ و راست حرکت می دهید در واقع ماهک های مختلف(و درنتیجه حلقه های متفاوت)را در گیر می کنید.از طرفی جلو و عقب بردن دسته دنده حلقه را با یکی از دنده ها درگیر می کند.

                            دنده عقب به کمک یک دنده ی کوچک کمکی شکل می گیرد(بنفش).دنده ی آبی عقب در این شکل همیشه خلاف جهت سایر دنده های آبی حرکت می کند.در نتیجه عقب زدن دنده وقتی خودرو به جلو حرکت می کند ممکن نیست.در ضمن دندانه های حلقه( (dog teeth در این جریان اصلآ در گیر نمی شود اگرچه صدای زیادی ایجاد می کنند.
                            همگام سازها:
                            سیستم انتقال قدرت دستی در ماشین های مسافربری جدید برای رفع نیاز دو بار کلاچ گرفتن از همگامسازها کمک می گیرد.روش کار یک همگام ساز به این صورت است که باعث می شود دنده و حلقه قبل از اتصال دندانه های حلقه( (dog teeth تماس اصطکاکی داشته باشند.این باعث می شود تا سرعت دنده و حلقه انطباق زمانی پیدا کند قبل از اینکه دندانه ای در گیر شود.مانند شکل زیر:

                            مخروط روی چرخ دنده ی آبی در سوراخ مخروطی شکل حلقه قرار می گیرد و اصطکاک بین مخروط و حلقه ،چرخ دنده و حلقه را همگام می کند.سپس حلقه به گونه ای می لغزد که دندانه های حلقه( (dog teeth دنده را درگیر کند.
                            البته هر تولید کننده ی ابزارهای انتقال قدرت و همگام ساز را به روشهای متفاوتی تولید می کند اما ایده ی کلی همانطور است که شرح داده شد.
                            از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
                            هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
                            استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

                            نظر


                              #15
                              گیربکس اتوماتیک چگونه کار می کند ؟


                              قسمت اول



                              اگر شما یک ماشین با گیربکس اتوماتیک رانده باشید ، دو تفاوت بزرگ بین گیربکس های اتوماتیک و گیربکس های دستی را می شناسید :
                              • خودرو های دارای گیربکس اتوماتیک پدال کلاچ ندارند .
                              • خودرو های دارای گیربکس اتوماتیک نیازبه تعویض دنده دستی ندارند . یک بار شما دنده را در حالت drive قرار می دهید ، همه چیز ها دیگر خودکار عمل می کند .
                              گیربکس اتوماتیک ( بعلاوه مبدل گشتاور ) و گیربکس دستی ( با کلاچ ) دقیقاً مانند هم عمل می کنند ، اما از راه های کاملاً متفاوت. روش گیربکس اتوماتیک برای تعویض دنده کاملاً شگفت انگیز است .

                              محل قرار گرفتن گیربکس اتوماتیک
                              ما در این مقاله طرز کار گیربکس اتوماتیک را خواهیم گفت . ابتدا با اساس کلی سیستم شروع می کنیم : دنده های سیاره ای .
                              سپس چگونگی درگیر کردن دنده ها را خواهیم دید ، و چگونگی کنترل کار آنرا خواهیم آموخت و در مورد ریزه کاریهای پیچده مربوط به کنترل گیربکس بحث خواهیم کرد .
                              درست مثل جعبه دنده های دستی ، کار اصلی گیربکس های اتوماتیک این است که به موتور ( که دارای دامنه محدود سرعت است ) اجازه می دهد که سرعت خروجی با دامنه وسیعی داشته باشند .


                              نمونه برش خورده یک گیرکس اتوماتیک (Mercedes-Benz CLK)
                              خودرو ها بدون گیربکس محدود به یک نسبت انتقال دور می باشند ، این نسبت که قابل انتخاب است و به خودرو اجازه می دهد که با حداکثر سرعت مطلوب طی مسیر کند . اگر حداکثر سرعت 80 مایل می خواهید ، پس باید انتقال دور شما شبیه دنده سه گیربکس های دستی خودرو ها باشد .
                              شما احتمالاً در حین رانندگی با خودرو های دارای جعبه دنده دستی فقط از دنده سه استفاده نمی کنید و اگر هم این کار را بکنید شتاب مورد نظرتان را در هنگام شروع حرکت نخواهید داشت . و در سرعت های بالا نیز ، موتور زوزه ای شدید خواهد داشت ( اگر عقربه نشان دهنده دور موتور نزدیک خط قرمز شود ) در این حالت موتور خودرو به زودی فرسوده می شود و تقریباً غیر قابل رانندن است.
                              بنابراین دنده های گیربکس تاثیر بیشتر یر گشتاور موتور دارد و موتور کار خود را با سرعت مناسبی ادامه می دهد .
                              تفاوت اساسی بین گیربکس های اتوماتیک و دستی این است که گیربکس دستی با درگیر و آزاد کردن مجموعه دنده های مختلف به شفت خروجی نسبت انتقال دور های متفاوتی می دهد. در حالی که در گیربکس اتوماتیک با همان مجموعه از دنده ها همه نسبت انتقال دور های متفاوت را می دهد . مجموعه دنده های سیاره ای وسیله ای است که این کار ها را در گیربکس اتوماتیک مقدور می کند . اکنون چگونگی کار مجموعه دنده های سیاره ای را خواهیم دید.





                              جموعه دنده های سیاره ای و نسبت انتقال دور: وقتی جعبه دنده اتوماتیک را باز کرده و به داخل آن نگاه می کنیم ، مجموعه ای عظیم از اجزای مختلف را در فضای نسبتاً کوچکی می بینیم . از جمله چيزهاى ديگرکه شما مىبينيد:
                              • مجموعه مبتکرانه دنده های سیاره ای
                              • مجموعه ای از باند ها که اجزای مختلف مجموعه دنده ها را قفل می کند
                              • مجموعه ای متشکل از سه صفحه کلاچ تر که قسمت های دیگر از مجموعه دند ها را قفل می کند .
                              • یک سیستم هیدرولیک شگفت انگیز که کلاچ ها و باندها را کنترل می کند
                              • یک پمپ دنده ای بزرگ که روغن را در اطراف گیربکس به حرکت در می آورد .
                              مجموعه دنده های سیاره ای قلب گیربکس های اتوماتیک است . که اندازه ی آن به مانند یک طالبی است . این یک قسمت ، همه نسبت های انتقال دور را که در یک گیربکس اتوماتیک قابل تولید است به وجود می آورد . همه قسمت های دیگر که در آنجا هستند به مجموعه دنده های سیاره ای کمک می کنند که این کار ها را انجام بدهد .

                              از چپ به راست : دنده رینگی( کرانویل) ، حامل سیار ه ای و دو مجموعه دنده خورشیدی





                              هر مجموعه دنده های سیاره ای متشکل از سه قسمت اصلی است :
                              • دنده خورشیدی
                              • دنده های سیاره ای و حامل دنده های سیاره ای
                              • دنده رینگی
                              هر یک از این سه قسمت می توانند ورودی ، خروجی یا می توانند ثابت نگه داشته شوند . انتخاب هر قطعه نقشی را بازی می کند که نسبت انتقال دور برای مجموعه دنده ها را تعیین می کند . اجازه دهید به یک مجموعه دنده های سیاره ای نگاه کنیم .
                              یکی از مجموعه دنده های سیاره ای گیربکس ما یک دنده رینگی با 72 دندانه و یک دنده خورشیدی با 30 دندانه دارد . ما می توانیم نسبت های انتقال دور خیلی متفاوتی را از این مجموعه دنده ها داشته باشیم هم چنین با قفل شدن دو قسمت از سه قسمت ( دنده خورشیدی ، دنده رینگی و حامل سیاره ای) در یک دیگر ، تمام قسمت ها با کاهش دنده ای 1:1 قفل خواهد شد .
                              توجه کنید که اولین نسبت انتقال دور که در بالا لیست شده یک نسبت انتقال دور کاهشی است . یعنی سرعت شفت خروجی نسبت به سرعت شفت ورودی آرام تر است . دومی اوردرایو است یعنی سرعت شفت خروجی سریعتر از سرعت شفت ورودی است . آخری هم نسبت انتقال دور کاهشی است اما جهت شفت خروجی مع****************** شده است . چندین نسبت دور دیگری نیز می تواند در این مجموعه دنده های سیاره ای تولید شود . نسبت انتقال دور های دیگری نیز وجود دارد که برای گیربکس اتوماتیک ما مناسب است .


                              Input



                              Output



                              Stationary



                              Calculation



                              Gear Ratio



                              A



                              Sun (S)



                              Planet Carrier (C)



                              Ring (R)



                              1 + R/S



                              3.4:1



                              B



                              Planet Carrier (C)



                              Ring (R)



                              Sun (S)



                              1 / (1 + S/R)



                              0.71:1



                              C



                              Sun (S)



                              Ring (R)



                              Planet Carrier (C)



                              -R/S



                              -2.4:1



                              بنابراین یک مجموعه می تواند همه این نسبت های انتقال دور را تولید کند بدون این که از هر دنده دیگر ، درگیر یا خلاص شود . با دو عدد از این مجموعه دنده ها در یک راستا ،ما می توانیم چهار دنده جلو و یک دنده عقب ( مع******************) از گیربکس مان را داشته باشیم . ما در قسمت بعدی دو مجموعه دنده را باهم درگیر می کنیم .
                              اجزای مجموعه دنده های سیاره ای:
                              این گیربکس اتوماتیک از مجموعه دنده هایی استفاده می کند که ترکیب مجموعه دنده های سیاره ای نامیده می شود، آن شبیه یک مجموعه دنده سیاره ای منفرد است اما مانند دو مجموعه سیاره ای ترکیب شده(متحد) عمل می کند . آن یک دنده رینگی دارد که همیشه خروجی گیربکس است . اما آن دو دنده خورشیدی و دو مجموعه دنده سیاره ای دارد .
                              اجازه دهید به بعضی قسمت های آن نگاهی داشته باشیم :

                              چگونگی قرار گرفتن دنده ها در داخل یک دیگر
                              از چپ به راست : دنده رینگی ، حامل سیاره ای و دو دنده خورشیدی
                              شکل زیر نشان دهنده سیاره ای در حامل سیاره ای است . توجه کنید که سیاره ای سمت راست پایین تر از سیاره ای سمت چپ جای داده شده . سیاره ای سمت راست با دنده رینگی درگیر نیست ، آن با سیاره ای های دیگر درگیر است . تنها سیاره ای سمت چپ با دنده رینگی درگیر است .

                              حامل سیاره ای : توجه کنید به دو مجموعه از سیاره ای
                              در شکل بعدی شما داخل حامل سیاره ای را می توانید ببینید . دنده های کوچکتر ، تنها با دنده خورشیدی کوچکتر درگیر شده اند . سیاره ای های بزرگتر با دنده خورشیدی بزرگتر و سیاره ای کوچکتر درگیر شده است.

                              نمای درونی حامل سیاره ای : به دو مجموعه دنده سیاره ای توجه کنید .
                              ویرایش شده توسط mirage_sat; 2008/10/04, 06:12 PM.
                              از بخش تخصصی مکانیک ديدن فرماييد :Web Site
                              هنگامي كه آرزوي چيزي را داري، سراسر كيهان همدست مي‌شود تا بتواني اين آرزو را تحقق بخشي
                              استفاده از گزينه تشكر، ايجاد انگيزه در كاربران

                              نظر

                              Working...
                              X