X
تبلیغات
آرشيو
5 0 3 3
صفحه آزمایشی
+ نوشته شده در  شنبه هفتم مهر 1386ساعت 17:38  توسط مهندس | 

عبارت اسب بخار توسط جیمز وات(١۸١٩- ١۷٣۶) ابداع شد. بیشتر شهرت او به خاطر کارهایش برای بهبود ماشین بخار است.همچنین ما هر وقت از لامپ های ١۰۰ واتی حرف می زنیم به یاد او می افتیم.

 داستان از آن جا شروع شد که وات در یک معدن زغال سنگ با اسب هایی که زغال سنگ بلند می کردند کار می کرد و راهی می خواست تا بتواند در باره ی توان هر یک از این اسب ها صحبت کند.او دریافت که به طور میانگین، یک اسب معدن می تواند ۲۲۰۰۰ پوند-فوت (حدود ٣۰ کیلوژول) کار را در یک دقیقه انجام دهد.سپس او این عدد را ۵۰ درصد افزایش داد و اسب بخار را ٣٣۰۰۰ پوند-فوت (حدود ٤۵ کیلوژول) انرژی در یک دقیقه قرار داد.این یک واحد دلخواه بود که پس از گذشت قرن ها،امروزه در خودرو ها،ماشین ها ی چمن زنی ، اره برقی ها و در بعضی جارو برقی ها به کار می رود.

 

مفهوم اسب بخار این است: به نظر وات،یک اسب می تواند در هر دقیقه ٣٣۰۰۰ پوند-فوت کار انجام دهد.پس اسبی را در نظر بگیرید که مانند شکل بالا در حال بالا کشیدن زغال از معدن است.اسبی که یک اسب بخار توان دارد می تواند ٣٣۰ پوند(١۵۰ کیلوگرم) زغال را در مدت یک دقیقه ١۰۰ فوت(٣۰ متر) بالا بکشد.و یا ٣٣ پوند(١۵ کیلوگرم) را در یک دقیقه ١۰۰۰ فوت(٣۰۰ متر) و...

شما می توانید ترکیب های متفاوتی از وزن و جابه جایی در یک دقیقه را در نظر بگیرید و تا زمانی که حاصل ضرب آنها ٣٣۰۰۰ شود،یک اسب بخار خواهید داشت.

ممکن است فکر کنید نمی توان ٣٣۰۰۰ پوند(١۵ تن) زغال را در یک سطل ریخت و از اسب خواست آن را در مدت یک دقیقه،١ فوت (٣۰ سانتی متر) جا به جا  کند چون اسب نمی تواند چنین بار سنگینی را تکان دهد.همچنین ممکن است فکر کنید نمی توان ١ پوند(٤۵۰ گرم) زغال را در یک سطل گذاشت و از اسب خواست در مدت یک دقیقه آن را ٣٣۰۰۰ فوت(١۰ کیلومتر) جا به جا کند،زیرا در این حالت سرعت اسب باید ٣۷۵ مایل در ساعت(۶۰٣ کیلومتر در ساعت) باشد که ممکن نیست.اگر مطلب قرقره و طناب چگونه کار می کند را خوانده باشید،می دانید که با یک مجموعه از قرقره ها می توان نسبت جا به جایی و وزن را عوض کرد.پس می توان آرایشی از قرقره ها را درست کرد به نحوی که با سرعت و بار مناسب اسب هماهنگ باشد و مهم نیست چه باری در سطل است.

اسب بخار می تواند به واحد های دیگر هم تبدیل شود:

●یک اسب بخار برابر با ۷٤۶ وات است.پس اگر یک اسب را به چرخی وصل کنیم تا آن را بچرخاند با آن چرخ می توان مولد برقی را به کار انداخت که ۷٤۶ وات توان تولید می کند.

●انرژی حاصل از یک اسب بخار در مدت یک ساعت برابر  ۲۵٤۵BTU است که هر BTU انرژی مورد نیاز برای بالا بردن دمای یک پوند  آب به اندازه ی یک درجه ی فارنهایت است.

●یک BTU برابر ١۰۵۵ ژول،یا ۲۵۲ گرم-کالری ویا ۲۵۲/۰ کالری غذایی است.یک اسب احتمالا ۶٤١ کالری غذایی را در یک ساعت می سوزاند.

 

اندازه گیری اسب بخار:

اگر بخواهید توان یک موتور را بدانید،باید موتور را به یک توان سنج (Dynamometer) وصل کنید. توان سنج باری را روی موتور قرار می دهد و توانی را که موتور در برابر بار تولید می کند را اندازه می گیرد.

ایده ی طرز کار توان سنج را می توان به این صورت درک کرد:تصور کنید موتوری را روشن کردید.و بدون آنکه باری روی آن باشد پدال گاز را فشار می دهید.در این جالت موتور آن قدر سریع می چرخد که از هم می پاشد. که این مناسب نیست بنابراین با یک توان سنج باری را بر موتور قرار می دهید و باری را که موتور در دور های مختلف می تواند تحمل کند را اندازه می گیرید.باید توان سنجی را به موتور وصل کنید،گاز دهید و با توان سنج بار روی موتور را تغییر دهید تا دور موتور مثلا روی ۷۰۰۰ دور بر دقیقه ثابت بماند.و در این دور،باری را که موتور می تواند تحمل کند را ثبت می کنید. سپس بار را زیاد تر کنید تا دور موتور مثلا به ۶۵۰۰ کاهش یابد و دوباره بار متناظر با این دور را ثبت کنید.و به همین ترتیب ادامه دهید.همچنین می توانید همین کارها را از ۵۰۰ و ١۰۰۰ دور به بالا انجام دهید.چیزی که توان سنج اندازه می گیرد در واقع گشتاور پیچشی است و برای تبدیل آن به اسب بخار باید گشتاور را در دور موتور ضرب کنید.

 رسم نمودار توان:

اگر نمودار توان یک موتور( بر حسب اسب بخار) در برابر دور موتور را رسم کنید ،چیزی که در نهایت به دست می آید منحنی توان موتور است.یک نمونه منحنی توان یک موتور با عملکرد بالا شبیه نمودار زیر است.(این منحنی مربوط به موتور ٣۰۰ اسب بخاری میتسوبیشی دو توربوشارژره است)

چنین نموداری نشان می دهد که هر موتوری یک توان بیشینه دارد.(دور موتوری که در آن توان خروجی موتور بیشینه است).همچنین یک موتوردر یک دور خاص،گشتاور بیشینه ای دارد.شما معمولا چنین چیزی را در مجلات و نشریات می بینید:  rpm ۶۵۰۰ hp@٣۲۰ ، rpm۵۰۰۰lb-ft@ ۲٩۰ (مربوط به 1999 Shelby Series 1)

وقتی می گویند موتوری گشتاورآخر پایینی دارد یعنی بیشینه ی گشتاور در دور موتورهای نسبتا پایین(مثلا ۲۰۰۰ یا ٣۰۰۰ دور) رخ می دهد.

چیز دیگری که در منحنی توان یک خودرو دیده می شود جایی است که توان بیشینه رخ می دهد.وقتی سعی می کنید به سرعت شتاب بگیرید می خواهید موتور را نزدیک توان بیشینه نگه دارید و به همین خاطر دنده را کم می کنید تا دور موتور زیاد شود و به توان بیشینه نزدیک شوید.وقتی می خواهید از پشت چراغ قرمز شروع به حرکت کنید گاز می دهید تا دور موتور بالا رود و به توان بیشینه نزدیک شوید آنگاه کلاچ را رها می کنید تا توان زیادی به چرخ ها منتقل شود.

 توان در خودرو هایی با عملکرد بالا:

خودرویی با عملکرد بالا نامیده می شود که نسبت به وزنش توان زیادی داشته باشد.هرچه وزن بیشتر باشد توان بیشتری برای شتاب دادن به خودرو لازم است.برای توان مشخصی باید وزن را کاهش داد تا شتاب زیاد تر شود.

جدول زیر توان و وزن چند خودرو با عملکرد بالا (و یک خودرو با عملکرد پایین)را نشان می دهد.در این جدول می توانید توان بیشینه،وزن،نسبت توان به وزن،زمان لازم برای رسیدن سرعت از صفر به ۶۰ مایل در ساعت(٩۷ کیلومتر در ساعت) و قیمت خودرو را ببینید.

می توانید رابطه ی واضحی بین نسبت توان به وزن و زمان صفر تا ۶۰ خودرو ببینید.معمولا نسبت بیشتر نشان دهنده ی خودرو ی سریع تر است.جالب است که رابطه ی کمتری بین سرعت و قیمت خودرو وجود دارد.به نظر می رسد دوج وایپردر این جدول قیمت خوبی دارد!

اگر خودروی سریع تری می خواهید در واقع نسبت توان به وزن بیشتری می خواهید پس اولین کار خالی کردن صندوق عقب است.

 


+ نوشته شده در  شنبه هفتم مهر 1386ساعت 17:28  توسط مهندس | 

اگر درست رانندگی کنید و به نکات مهم فنی در تعمیر و نگهداری خودروهایتان توجه نمایید سالانه میتوانید به ازای هر خودرو دست کم 600 لیتر سوخت کمتر مصرف کنید یا به عبارتی در سال 50 هزار تومان کمتر پول بنزین بدهید. البته اگر قیمت واقعی بنزین را چیزی حدود 50 سنت یا 500 تومان در نظر بگیریم رقمی که از محل صرفه جویی سالانه عاید کشور میشود به ازای هر خودرو به 300 هزار تومان میرسد.



در این مقاله در خصوص راه های کاهش مصرف سوخت بحث شده است.
خواندن آنرا به همه مخصوصا علاقمندان به خودرو توصیه میکنم. چون حاوی مطالب جالب و مفیدیست.

+ آیا صبح ها روشن شدن خودرو با اولین استارت مهم است؟
- بله. اگر با اولین استارت روشن نشد ببینید خودرویتان انرژکتوری است یا کاربراتوری. اگر انژکتوری بود بهتر آن است که به تعمیرگاههای دارای دستگاه دیاگ مراجعه کنید ولی اگر کاربراتوری بود مراجعه به یک تعمیرکار زبده کافی است. اگر در هوای سرد اتومبیل شما گرم میشود احتمالا باید ترموستات آنرا عوض کنید. به هر حال اقدام هریک از این امور در صورت عدم دسترسی به تعمیرگاه برای خود شخص هم امکان دارد.

+ برخی عادت دارند صبح قبل از روشن کردن خودروهایشان، کاپوت را بالا بزنند و دقایقی از وقت خود را صرف بازرسی قطعات موتور کنند آیا این کار هر روز ضروری است؟
- خودرو با صاحبش حرف میزند و ایرادهای خود را به راننده اطلاع میدهد! مثلا وقتی لوله اگزوز شم صدا میکند یا از درون آن دود بیرون می آید حتما موتور سعی دارد چیزی به شما بگوید!
پیش از روشن کردن موتور اتومبیل خود ابتدا به ناحیه زیر کاپوت نگاهی بیندازید تا ببینید آیا همه اجزا و وسایل در وضعیت مناسبی هستند و کار خود را درست انجام میدهند یا خیر.
اگر فیلتر هوا کثیف باشد و با سرعت 80 کیلومتر در ساعت حرکت کنید، با مصرف هر لیتر بنزین تقریبا نیم کیلومتر کمتر جلو میروید. مثلا خودروی شما اگر با مصرف هر لیتر بنزین معادل 15 کیلومتر جلو میرود، وقتی فیلتر هوا کثیف باشد همین مقدار بنزین مصرف میکند ولی معادل 14.5 کیلومتر جلو میرود.
اگر سوپاپ تهویه کارتر نیز درست کار نکنید راندمان و بازده موتور کاهش میابد و احتمال آلوده شده روغن موتور و روغن سوزی نیز هست.
اگر شمع ها خوب جرقه نزند و به اصطلاح موتور جرقه کم بیاورد، مصرف سوخت تا 25 درصد افزایش میابد.
اگر سیستم جرقه زنی خودرو نیازمند تنظیم است با یک تنظیم ساده میزان کربن مونواکسید و هیدروکربنهای خروجی از اگزوز به اندازه 40 تا 50 درصد کاهش میابد. با این کار هم در مصرف سوخت کاهش میابد و هم عملکرد موتور بهتر میشود.
اگر تسمه های مختلفی که پروانه، واتر پمپ، دینام و انواع وسایل دیگر را به موتور وصل میکنند، بیش از اندازه شل یا سفت باشد بازده موتور به شدت کاهش میابد. تسمه باید حدود 1.25 سانتیمتر آزادی داشته باشد و ساییده و نخ نما نباشد.
اگر ترمزها تنظیم نباشند، ممکن است در حین حرکت خودرو با کاسه یا دیسک ترمز تماس داشته باشند و در برابر حرکت چرخ مقاومت نشان دهند. این مقاومت سبب میشود که چرخ برای چرخیدن توان بیشتری لازم داشته باشد. بهترین راه این است که زیر هر چرخ جک بزنید و آنرا با دست بچرخانید. اگر ترمز با کاسه یا دیسک اصطکاک داشته باشد، وقتی میخواهید چرخ را بچرخانید مقاومت آنرا حس خواهید کرد.
اگر لوله اگزوز اتومبیل شما صدای غیر عادی میدهد، ممکن است سوراخ شده باشد.

+ در مورد گرم کردن صبحگاهی موتور به صورت کارکرد درجا چه باید کرد؟ میگویند اگر این کار را نکنیم پوسته موتور ترک میخورد. این گفته صحیح است؟
- حرکت تا 2 کیلومتر با موتور سرد، تا 70 درصد به مصرف سوخت اتومبیل شما افزوده میکند. ولی برای گرم کردن موتور احتیاجی به گرم کردن درجا آنهم در زمان طولانی نیست. زیرا برای گرم کردن موتور اغلب اتومبیلهای جدید نیم دقیقه کافیست. در مورد اتومبیلهای قدیمی میتوانید پس از یک دقیقه راه بیفتید. اما برای گرم کردن خودرو ابتدا کمی آهسته حرکت کنید.

+ گفته میشود حتی بی اهمیت ترین اقدامات در رانندگی به میزان مصرف سوخت ارتباط دارد. این گفته صحیح است؟
- بله. شاید باور نکنید اما حتی در هنگام گردش به چپ بنزین بیشتری مصرف میشود تا در هنگام گردش به راست.زیرا برای گردش به چپ ناگزیر باید توقف کرد و موتور ماشین باید مدتی درجا کار کند و این یعنی بنزین بسوزاند اما جلو نرود تا راه باز شود و شما بتوانید به چپ گردش کنید.
در این هنگام نیز باید هیکل سنگین اتومبیل را از حالت سکون به حالت حرکت دربیاورید که اینهم مستلزم مصرف کردن بنزین اضافی است. به همین دلیل با دور زدن در میدانی که در نزدیکی شماست، یا از محل دوربرگردان، بنزین کمتری مصرف میشود تا دور زدن در وسط خیابان.

+ آیا شرایط روحی و روانی راننده در کاهش و افزایش مصرف سوخت تاثیر دارد؟
- بله. مثلا باید صندلی اتومبیل خود را در راحت ترین وضعیت ممکن تنظیم کنید. تحقیق نشان داده است که رانندگی در وضعیت راحت به راننده کمک میکند که پدال گاز را ملایمتر فشار دهد و وقتی پدال گاز ملایمتر فشار داده شود، بنزین کمتری مصرف میشود.
در صورت رانندگی با سرعت 80 کیلومتر بر ساعت، به جای 110 کیلومتر بر ساعت، راننده سبک پایی مثل شما میتواند تا 20 درصد در مصرف بنزین صرفه جویی کند! مقاومت هوا در سرعت های بالا عیب دیگری هم دارد و آن اینکه عمر شاسی خودرو را نصف میکند.

+ بعضی ها هنگامی اقدام به تعویض دنده میکنند که اتومبیل به اوج سرعت در آن مرحله رسیده باشد و صدای زوزه موتور به گوش برسد. آیا واقعا به وجود آوردن چنین شرایطی برای تعویض دنده و سرعت گرفتن ضرورت دارد؟
- خیر. راننده باید قبل از اینکه صدای زوزه موتور درآید و به اتومبیل فشار بیاید دنده را تعویض کند و به دنده های بالاتر برسد.
راننده باید آهسته و نرم راه بیفتد و به تدریج سرعت بگیرید. به حرکت آوردن خودرو از حالت سکون نیازمند مصرف کردن توان زیادی است. میتوانید این توان را به صورت موثر با راه افتادن آهسته و سرعت گرفتن تدریجی به خودرو بدهید، تا پایتان را تا ته روی پدال گاز فشار دهید و تیک آف کنید. اگر آهسته راه بیفتید و به تدریج سرعت خود را افزایش دهید، میتوانید تا 50 درصد در مصرف سوخت برای پیمودن این مسافت اولیه صرفه جویی کنید.
یکنواخت رانندگی کنید. موجهای توقف و حرکت ترافیک را در نظر بگیرید تا ناگزیر از توقف نشوید. قبل از رسیدن به سربالایی، به تدریج سرعت خود را افزایش دهید به این ترتیب خودروی شا بخشی از مسیر را بدون زحمت طی میکند.
وقتی سربالایی را طی میکنید پایتان روی پدال گاز فشار ندهید. تا سرعت اولیه خود را حفظ کنید، مگر در حالتی که راه را بند آورده باشید.
در سرازیری گاز ندهید. وزن خودرو و سرعت اولیه آن شما را تا پایین سرازیری میبرد. پایتان را از روی پدال گاز بردارید و اجازه بدهید موتور کمی استراحت کند.

+ زمان خاصی را برای بنزین زدن باید مد نظر داشت؟
- یا صبح زود یا شب که هوای خنک تر است بنزین بزنید. بنزین هم مثل هرچیز دیگر در هوای گرم منبسط میشود. با افزایش دما به میزان 18 درجه سانتیگراد، 50 لیتر بنزین تقریبا به انداز 1 لیتر منبسط میشود. یعنی اگر در دمای 30 درجه سانتیگراد بالای صفر، 50 لیتر بنزین در باک خودروی خود بریزید و کنار پمپ بنزین توقف کنید تا هوا خنک شود و به 12 درجه سانتیگراد بالای صفر برسد، سرباک تقریبا به اندازه 1 لیتر پایین میرود.
هرگز باک را بیش از اندازه پر نکنید. کمی بگذارید خالی بماند. اگر باک بنزین را تا خرخره پر کنید وقتی درب باک را ببندید و راه بیفتید اگر از سربالایی بالا روید یا خودرو را در آفتاب پارک کنید، بنزین از بالای باک بیرون میریزد.

+ انجام چه اقداماتی را از سوی راننده برای مصرف بهینه سوخت اتومبیل ضروری میدانید؟
اگر لاستیکهای اتومبیل کمباد باشند، با مصرف هر لیتر بنزین تقریبا 1.5 کیلومتر کمتر راه خواهید پیمود. به علاوه لاستیکهای کم باید سریعتر ساییده میشوند. پس به اندازه کافی هوا به لاستیک برسانید. با توجه به رسیده فصل گرما لاستیکهای گل برفی و لاستیکهای یخ شکن را هرچه زودتر عوض کنید. این لاستیکها مصرف سوخت را افزایش میدهند.
برای حمل همه خرت و پرتهای درون صندوق عقب بنزین مصرف میکنید. بنابراین بهتر است تا حد امکان صندوق عقب را خالی نگه دارید.
باربند ظاهر گمراه کننده ای دارد. خیلی سبک به نظر میرسد و روی آن هم میشود هر چیزی را گذاشت. اما باربند به ویژه وقتی که بار روی آن باشد مقاومت بسیار زیادی در برابر هوا ایجاد میکند و جریان هوا را در اطراف اتومبیل تان مختل میسازد. اگر ناگزیر شدید باربند ببندید، دست کم بعد از اتمام کارتان آنرا بازکنید و باربند را همه جا با خودتان نبرید.
پایین بودن شیشه های بغل مقاومت باد را افزایش میدهد. سعی کنید از دریچه های تهویه، دریچه سقفی، یا شیشه های بادگیر(سانروف) استفاده کنید. روشن کردن کولر راه خوبی است.
وقتی کولر روشن باشد میتوانید شیشه ها را بالا بکشید. اما روشن کردن کولر مستلزم مصرف بنزین اضافی است. وقتی کولر اتومبیل روشن باشد با مصرف هر لیتر بنزین تقریبا یک کیلومتر کمتر طی میکنید. تا جایی که امکان دارد در سربالایی ها کولر اتومبیل را خاموش کنید و در سرازیری ها آنرا روشن کنید. بهتر است کولر را در فاصله های زمانی کوتاه روشن کنید.
مهارت خود را در رانندگی بر اساس میزان مصرف بنزین بسنجید. مثلا اگر با سرعت 50 کیلومتر در ساعت رانندگی میکنید و گاز میدهید تا سرعت خود را به 80 کیلومتر در ساعت برسانید، در حال که میدانید 300 متر جلوتر باید سرعت خود را کم کنید تا مثلا از چراغ چشمکزن یا میدان بگذرید، بنزین گرانبها را بیهوده برای رسیدن به سرعتی تلف کرده اید که خیلی زود باید آنرا کاهش دهید.
پیش از افزایش سرعت خودرو مطمئن شوید که کمی جلوتر مجبور نیستید برای عبور از چراغ چشمکزن، تقاطع یا پیچ، سرعت خود را کاهش دهید. یادتان باشد هروقت پایتان را روی پدال ترمز میگذارید سرعتی را کاهش میدهید که برای رسیدن به آن بنزین مصرف کرده اید(استهلاک سیستم ترمز و لنت هم جای خود را دارد) .

+ موتورشویی و تمیز نگه داشتن اجزای زیر کاپوت خوب است یا بد؟
- بسیاری عقیده دارند آنچه که دیده نمیشود ضرری به حال ما نخواهد داشت و هرگز خودشان را به زحمت نمی اندازند که موتور اتومبیل و ومحفظه زیر کاپوت را تمیز کنند. البته درست است کسانی که اتومبیل خود را میخواهند بفروشند یا به نمایش بگذارند یا آدمهای وسواسی همواره موتور اتومبیل خود را تمیز نگه میدارند اما دلایل عملی تری هم برای پاکیزه نگه داشتن این ناحیه و حذف گریس ٬ روغن ٬ بنزین و گرد و غبار از آن وجود دارد.
روغنی که در بدن سیلندر گرم شده در کارتر باید خنک شود تا هنگام بازگشت به موتور بتواند نقش خنک کنندگی خود را اجرا کند. کارتر از طریق تماس با هوایی که در هنگام حرکت اتومبیل زیر آن جریان دارد خنک میکند. بخش از گرمای موتور و نیز سایر اجزای فلزی زیر کاپوت نیز از طریق تماس بدنه آنها با هوا دفع میشود. اگر لایه ای از روغن و گریس و گرد و غبار و حشرات بیجان و احتمالا هزار و یک جور آشغال دیگر روی بدنه موتور و وسایل دیگر را پوشانده باشد٬ مبادله گرما بین سطح این وسایل و هوا وجود ندارد و در حقیقت موتور گرم میماند. موتور گرم قدرت کافی ندارد و در حقیقت بخش عمده بنزین مصرفی را به گرما تبدیل میکند و شما برای طی مسافت ثابت باید مقدار بیشتری بنزین مصرف کنید.

+ تعویض به موقع روغن موتور ارتباطی به مصرف بنزین دارد؟!
- بله. اگر روغن موتور اتومبیل خود را به موقع و به صورت منظم عوض کنید و همیشه موتور اتومبیل را طوری تنظیم کنید که در اوج قدرت و بازده باشد٬ احتمالا متوجه میشوید که مصرف بنزین خودروی شما٬ در مقایسه با گذشته چقدر کاهش میابد. اگر سوپاپ تهویه کارتر خوب کار نکند٬ بازده موتور کم میشود و احتمال آلوده شدن روغن موتور و روغن سوزی کاهش وجود دارد که همین موضوع موجب افزایش مصرف سوخت هم میشود.



+ نوشته شده در  شنبه هفتم مهر 1386ساعت 17:27  توسط مهندس | 

بعضی ها معتقدند نمی توان به یک سگ پیر حرکات جدید یاد داد،اما انتقال قدرت پیوسته ( CVT) که لئوناردو داوینچی ٥٠٠ سال پیش اندیشه اش را در سر داشت و در حال حاضر جای انتقال قدرت اتوماتیک را در بعضی خودروها گرفته،یک سگ پیر است که قطعا چیز جدیدی یادگرفته است !

در واقع از اولین CVT که در١٨٨٦ ثبت شده تاکنون تکنولوژی آن بهبود پیدا کرده است،امروزه چندین کارخانه خودروسازی از جمله جنرال موتورز،آیودی،هوندا و نیسان در حال طراحی CVT های خود هستند

 

Nissan HR15DE engine with Xtronic CVT
 

اگر درباره ی ساختار و طرزکار انتقال قدرت اتوماتیک در بخش دنده ی اتوماتیک چگونه کار می کند، خوانده باشید،می دانید که وظیفه ی انتقال قدرت، تغییر دادن نسبت سرعت چرخ و موتور است،به عبارت دیگر،بدون یک جعبه دنده خودرو فقط یک دنده خواهد داشت،دنده ای که به اتوموبیل اجازه دهد با سرعت مناسب حرکت کند

 

یک لحظه تصور کنید در حال رانندگی با اتوموبیلی هستید که فقط دنده یک یا دنده سه دارد،در حالت اول خودرو با شتاب خوبی از حالت سکون حرکت می کند و می تواند از یک تپه با شیب تند بالا رود اما بیشترین سرعت آن به چند مایل در ساعت محدود می شود، از طرف دیگردرحالت دوم خودرو با سرعت ٨٠ مایل بر ساعت در یک بزرگراه به سمت پایین حرکت خواهد کرد اما تقریبا شتابی هنگام شروع حرکت نخواهد داشت و نمی تواند از تپه بالا رود

 

جعبه دنده از تعدادی چرخ دنده استفاده می کند تا با تغییر شرایط رانندگی استفاده ی مناسبی از گشتاور موتور شود،دنده ها می توانند به طور دستی و یا اتوماتیک تغییر کند.

 

Mercedes-Benz CLK automatic transmission
 

در جعبه دنده های اتوماتیک قدیمی،چرخ دنده ها وظیفه انتقال و تغییر گشتاور و حرکت دایره ای را به عهده دارند،ترکیبی از چرخ دنده های سیاره ای تمام نسبت های دنده ای که لازم است را به وجود می آورند.معمولا ٤ دنده جلو و یک دنده معکوس،وقتی با این نوع جعبه دنده، دنده عوض می شود راننده ضربه ای را احساس می کند

 

اصول CVT

 

بر خلاف سیستم انتقال قدرت اتوماتیک،در سیستم انتقال قدرت با قابلیت تغییر پیوسته،جعبه دنده ای با تعداد مشخص چرخ دنده وجود ندارد یعنی در CVT چرخ دنده های دندانه دار درگیر با هم وجود ندارند رایج ترین نوع CVT بر اساس سیستم پولی کار می کندکه اجازه ی بینهایت تغییر بین بالاترین و پایین ترین دنده بدون گسستگی را می دهد.

 

 

Ford Freestyle Duratec engine with CVT

 

 

اگر از اینکه چرا درباره ی CVT هم از واژه دنده استفاده می شود تعجب می کنید به خاطر بیاورید که منظور از دنده نسبت سرعت موتور به سرعت محور چرخ هاست،اگرچه CVT این نسبت را بدون استفاده از چرخ دنده های سیاره ای انجام می دهد اما باز هم از واژه دنده برای CVT استفاده می شود

 

 

CVT هایی بر اساس پولی

 

به جعبه دنده اتوماتیک توجه کنید،در آن دنیایی از چرخ دنده ها،ترمز ها، کلاچ ها و دستگاه های کنترل را خواهید دید در مقابل CVT به سادگی قالب مطالع است،بیشتر CVT ها فقط سه جزء اساسی دارند:

 ● یک تسمه محکم فلزی یا لاستیکی

 ● یک پولی متغییر محرک (ورودی)

 ● یک پولی خروجی

 

 

بعلاوه CVT ها انواع مختلفی از ریزپردازنده ها و حسگر ها را دارا می باشند اما سه جزءی که در بالا توضیح داده شده اند اجزای اصلی اند که به این سیستم اجازه ی کار می دهند

 

Pulley-based CVT

 

 

 

 

پولی های با شعاع متغیر قلب CVT هستند،هر پولی از دو مخروط با زاویه راس ٢٠ درجه که رودر روی یکدیگر قرار دارند تشکیل شده است، تسمه ای در شیار بین دو مخروط قرار دارد،در صورت لاستیکی بودن تسمه ها از تسمه های V  شکل استفاده می شود،تسمه های V  شکل از آنجا نام خود را می گیرند که سطح مقطع V شکل دارند که اصطکاک تسمه با پولی را افزایش می دهد

 

 

وقتی دو مخروط از هم فاصله بگیرند،یعنی ضخامت پولی بیشتر شود،تسمه در شکاف پایین تر می رود و شعاع تسمه ی حلقه شده دور پولی  کاهش می یابد و وقتی دو مخروط به هم نزدیک می شوند ،یعنی ضخامت پولی کاهش می یابد،تسمه در شکاف بالا تر رفته و شعاع تسمه ی حلقه شده دور پولی افزایش می یابد CVT می تواند از فشار هیدرولیکی یا نیروی گریز از مرکز و یا کشش فنر به منظور تولید نیروی مورد نیاز برای تنظیم دو نیمه ی پولی استفاده کند

 

پولی ها با قطر متغیر همیشه به صورت دوتایی به کار می روند یکی از پولی ها که به عنوان پولی محرک شناخته می شود،به میل لنگ موتور متصل است،پولی محرک ، پولی ورودی هم نامیده می شود زیرا جایی است که انرژی موتور وارد سیستم انتقال قدرت می شود،پولی دوم پولی گردنده نامیده می شود زیرا پولی اول آن را می چرخاند،به عنوان  پولی خروجی،پولی گردنده انرژی را به محور چرخها منتقل می کند

 

Metal belt design

 

وقتی یک پولی ضخامت خود را افزایش می دهد،دومی از ضخامت خود می کاهد تا تسمه کشیده باقی بماند

زمانی که دو پولی ضخامت خود را نسبت به یکدیگر تغییر می دهند،بینهایت نسبت دنده مختلف بوجود می آید،از کم به زیاد،شامل همه نسبت های مابین، برای مثال وقتی شعاع تسمه در پولی محرک کم و در پولی خروجی زیاد باشد،سرعت دوران پولی خروجی کاهش می یابد که دنده پایین تری را ایجاد می کند و وقتی شعاع تسمه در پولی محرک زیاد و در پولی خروجی کم باشد،سرعت دوران پولی خروجی افزایش می یابد و دنده بالا تری را ایجاد می کند،بنابراین در تئوری یک CVT بینهایت دنده را شامل می شود و می تواند در هر زمانی و با هر دور موتوری کار کند

 

طبیعت ساده و بدون گسستگی CVT ها آنها را به یک سیستم انتقال قدرت ایده آل برای تمام ماشین ها و وسایل،نه فقط خودرو ها،تبدیل کرده است،CVT ها سالهای زیادی در ابزار های قدرتی و مته ها بکار می رفتند،همچنین از آنها در وسایل نقلیه مختلفی اعم از تراکتور ها و ماشین های برف رو و اسکوتر های موتوری استفاده می شود،در تمام این کاربرد ها این در نوع سیستم انتقال قدرت از تسمه هایی با لاستیک فشرده استفاده می شود که می تواند کشیده شده یا سر بخورد و در نتیجه باعث هدر رفتن انرژی و کاهش کارایی شود

 

اختراع ماده های جدید CVT ها را مطمئن تر و کارآمد تر از قبل می سازد،یکی از مهمترین پیشرفت ها طراحی و توسعه ی تسمه های فلزی برای متصل کردن دو پولی بوده است، این تسمه های انعطاف پذیر از چندین ، عموما ٩ یا ١٢، نوار نازک فولادی که تکه های فلزی پاپیونی شکل بسیار مقاوم را کنار هم نگه می دارد ساخته شده است

 

 

 

تسمه های فلزی سر نمی خورند و بسیار با دوام اند که به CVT اجازه ی انتقال گشتاور بیشتری را می دهند،در ضمن آرام تر از تسمه های لاستیکی هستند

 

  ی چنبری:

نوع دیگری از CVT است که در آن تسمه و پولی ها با دیسک ها و غلطک ها جایگزین شده است.

 

اگر چه چنین سیستمی خیلی متفاوت به نظر می رسد همه اجزای آن قابل مقایسه با تسمه و پولی است و نتیجه ی یکسانی می دهد.طرز کار آن اینجا آمده است:

 یک دیسک به موتور متصل است که معادل پولی محرک است

دیسک دیگری به میل گاردان متصل است که معادل پولی مقاوم است

غلطک ها و یا چرخ ها بین دو دیسک واقع شده اند و مانند تسمه نیرو را از یک دیسک به دیگری منتقل می کنند

 

 چرخ ها می توانند در دو جهت بچرخند.حول محور افقی می چرخند و به سمت بالا و پایین حرکت می کنند که این به چرخ ها اجازه می دهد در وضعیت های مختلف با دیسک در تماس باقی بماند.وقتی چرخ ها با دیسک محرک در نزدیکی مرکز در تماس باشند با دیسک مقاوم در نزدیکی لبه آن در تماس هستند که این باعث کاهش سرعت و افزایش گشتاور می شود(مانند دنده ی سنگین) وقتی چرخ ها با دیسک محرک در لبه ی آن تماس داشته باشند باید با دیسک مقاوم نزدیک مرکز در تماس باشند که باعث افزایش سرعت و کاهش گشتاور می شود(مانند دنده سبک) بدین ترتیب حرکت ساده ی چرخ ها نسبت دنده را بصورت لحظه ای و ملایم تغییر می دهد.

 

CVT های هیدرواستاتیکی:

هر دو نوع CVT ی  پولی- تسمه ای و چنبری از CVTهای اصطکاکی هستند که با تغییردادن شعاع تماس بین دو بخش چرخنده کار می کنند.نوع دیگری از CVT ها وجود دارد که به عنوان CVT ی هیدرواستاتیکی شناخته شده است.در آن از پمپ های جا به جایی متغیر استفاده شده تا جریان مایع ورودی به موتور هیدرواستاتیکی را تغییر دهد.در این نوع انتقال قدرت،حرکت چرخشی موتور یک پمپ هیدرواستاتیکی را در طرف محرک به کار می اندازد.پمپ حرکت چرخشی را به جریان سیال تبدیل می کند آنگاه با یک موتور هیدرواستاتیکی که در طرف مقاوم قرار دارد،جریان سیال دوباره به حرکت چرخشی تبدیل می شود.

 

اغلب انتقال قدرت هیدرواستاتیکی با یک دسته دنده ی سیاره ای و کلاچ ها ترکیب می شود تا یک سیستم دوگانه به نام انتقال قدرت هیدرومکانیکی را تشکیل دهد.انتقال قدرت هیدرومکانیکی نیرو را با سه روش به چرخ ها منتقل می کند.در سرعت های پایین به صورت هیدرولیکی و در سرعت های بالا به صورت مکانیکی نیرو را منتقل می کند و بین این دو حد،از هر دو روش برای انتقال استفاده می کند.انتقال قدرت هیدرومکانیکی برای کارهای سنگین مناسب است و به همین علت معمولا در تراکتورهای کشاورزی و وسایل نقلیه ای که روی هر سطحی حرکت می کنند به کار می رود.

 


 

+ نوشته شده در  شنبه هفتم مهر 1386ساعت 17:15  توسط مهندس | 

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

 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. 

 

 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.

عوامل موثر در افزایش راندمان حرارتی و کاهش مصرف سوخت و آلایندگی: 

  1. 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. 

  2. 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).                                                           
  3. 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.                                           

  4. 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.                                                       

  5. 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.                         
  6. تقسیم کار: دو انبساط (مراحل قدرت) طی شش زمان یا یک سوم کار مفید که نسبت به موتورهای چهار زمانه بیشتر است.                                                           
  7. بهتر پر شدن سیلندر در مکش به علت دمای پایین دیواره ی سیلندر و سر سیلندر.                           
  8. 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. 

  9. 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.  

  10. اینرسی کم به علت سبک بودن قطعات محرک                                                      
  11. 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.

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.


+ نوشته شده در  شنبه هفتم مهر 1386ساعت 17:13  توسط مهندس | 
http://mechanic-net.blogfa.com

mechanic-net.blogfa.com
+ نوشته شده در  شنبه هفتم مهر 1386ساعت 17:8  توسط مهندس | 


برخی خودروها ویژگی هایی دارند که توجه همگان حتی آنهایی که به خودرو علاقه خاصی ندارند را جلب می کنند. قدرت بالای موتور، سرعت و ایمنی بالا و قیمت سرسام آور که البته بی دلیل هم نیست،...در Bugatti Veyron شاهکاری است بی نظیر:

·         موتور16- w که توانی معادل 1001 اسب بخار تولید می کند.

·         ماکزیمم سرعت  mph250 (km/h 400)

·         شتاب 0 تا mph  ۶۰ تنها در مدت 3 ثانیه

·         شتاب 0 تا  mph 180 در مدت 14 ثانیه

·         و قیمتی معادل 1میلیون دلار 

بوگاتی ویرون

 

 

موتوری با توان 1001اسب بخار حدوداً به 33/1 گالن (5 لیتر) بنزین در هر دقیقه نیاز دارد.به نحوه محاسبه این مقدار سوخت در زیر اشاره شده است.

  • 1000 اسب بخارمعادل 6/2 بیلیون ژول در ساعت است.یک گالن (8/3 لیتر) بنزین، 132 میلیون ژول انرژی دارد.از این رو موتوری با توان 1000 اسب بخار بیش از 20گالن سوخت در ساعت مصرف کند.

·         از آنجایی که بیشتر این انرژی (حدودا" 75%) به صورت گرما به هدر می رود و تنها 25% آن صرف حرکت مطلوب می شود،برای داشتن 1000اسب بخار توان واقعی باید 80گالن در ساعت و یا 33/1 گالن (5 لیتر) در دقیقه سوخت مصرف شود.

·         برای سوختن 1 کیلوگرم بنزین به 7/14 کیلوگرم هوا نیاز است .چگالی هوا معادل 222/1 کیلوگرم بر متر مکعب در سطح دریاست. هر گالن بنزین 84/2 کیلو گرم وزن دارد از این رو موتور بوگاتی ویرون باید توانایی جذب و مکش 84/2*33/1*7/14 کیلوگرم هوا راجهت احتراق سوخت در هر دقیقه داشته باشد،یعنی 45 متر مکعب هوا در هر دقیقه... 45000لیتر هوا در دقیقه... 

اگر یک موتوربا آرایش v-8 را در نظر بگیریم در rpm 6000 ، می تواند 24000 سيلندر پر هوا را در هر دقیقه به داخل خود بکشد،با یک موتور 16 لیتر می توان مکش موردنظر یعنی 45000لیتر در دقیقه را بدست آورد

موتور 16 سیلندر بوگاتی ویرون شاهکاری باور نکردنی

 موتور 16 لیترV-8  بسیار بزرگ خواهد بود همچنین پیستون ها نیز حجيم خواهند بود، از این رو دستيابی به دوربالای آن یعنی rpm 6000 وجود ندارد.ماکزیمم دور امکان پذیربرای آن rpm 2000 است ، از این رو برای تولید توانhp 1000 احتیاج به موتور بزرگ48 لیتری داریم. به وضوح روشن است استفاده از این موتور بزرگ برای یک خودروی سواری امکان پذیر نیست و اینجاست که طراحان بوگاتی موتور افسانه ای ویرون را با توان بسیار بالای 1001 hp و البته مناسب جهت یک خودروی سواری طراحی کردند. مهندسان بوگاتی دو عامل را در طراحی موتوری جمع وجور با توان بسیار بالا در نظر گرفتند،اولین و البته معمول ترین روش،استفاده از توربو شارژربود.که امکان افزایش توان موتور را بدون تغییر آنچنانی در ابعاد آن امکان پذیر می سازد. در واقع به طور ساده می توان گفت توربوشارژ، با متراکم کردن هوای ورودی به سیلندرها امکان ورود هوای بیشتر به آنها را فراهم میکند.اگرهوای ورودی به سیلندرها دوبرابرشود، امکان احتراق سوخت بیشتر مثلا" دوبرابر قبل فراهم می شود البته این نسبت به این صورت دقیق نیست وصرفا" برای فهم بهتر اینگونه گفته شده است. دراین موتور با استفاده از این روش باتقویت هوای ورودی تا18 psi توان خروجی 2 برابر می شود. که در نتیجه آن نیز امکان جایگزینی موتور 8 لیتری بجای موتور 16 لیتری فراهم می شود.به منظور ایجاد تراکم مورد نیاز، از 4 توربوشارژر جداگانه که در اطراف موتور تعبیه شده اند استفاده می شود.

  بوگاتی ویرون    

دومین مساله که مهندسین بوگاتی جهت افزایش خط قرمز RPM یا همان ماکزیمم دور موتور و نیز کاهش تاخیرزمانی در هنگام  شتابگیری  مد نظر قرار دادند، دوبرابر کردن تعداد سیلندرها بود، چنانکه موتور بوگاتی ویرون از نوع کمیاب 16 سیلندر است. دو راه ساده برای ایجاد موتور 16 سیلندروجود دارد:

1- استفاده از دو آرایش V-8 در پشت سر هم در یک خط و اتصال شافت خروجی آنها به هم.

2- استفاده از دو آرایش V-8 در دو ردیف کنار هم.

 بوگاتی با بهره گیری از آرایش دوم، توانست اولین خودرو با موتور 16 سیلندر را در ابتدای قرن بیستم بسازد. در مورد ویرون نیز ، بوگاتی دو V-8 را باهم ادغام کرد وامکان اتصال هردوی آنها را به شافت خروجی فراهم کرد.

     محفظه موتور و ورودی هوای آن 

 

از جمله دیگر مشخصه های موتور W-16 بوگاتی می توان به:

         وجود 4 سوپاپ در هر سیلندر و درکل 64 سوپاپ

         سیستم  dry sump lubrication برگرفته از خودروهای مسابقه ای فرمول 1که شامل یک مسیر داخلی پیچیده جهت عبور روغن و اطمینان از روغنکاری و خنک کردن مناسب 16 سیلندر است.

         وجود یک رادیاتور بزرگ برای مقابله با گرمای تولید شده در اثر سوختن 33/1 گالن در هر دقیقه

         ابعاد مناسب:طول  710mm ، عرض 889mm  و 730mm ارتفاع، که با توجه به توان تولیدی این موتور سایز بسیار مناسب و معقولی است.


+ نوشته شده در  شنبه هفتم مهر 1386ساعت 17:6  توسط مهندس |