بانک ماشین آلات پتروشیمی بندر امام


موتور خودرو و سوپاپ هایی با زمان بندی متغیر :

Tuesday, June 17, 2008

 

موتور خودرو و  سوپاپ هایی با زمان بندی متغیر :

 

lWhat is difference between sohc,dohc, and vtec?

 

فرق بین خودروهای تک میل سوپاپ و دو میل سوپاپ  و موتورهایی با زمان بندی متغییر و کنترل الکترونیکی  چیست ؟

 

توضیح اصطلاحات : VTEC – SOHC- DOHC-

VTEC (standing for Variable valve Timing and lift Electronic Control


* Single overhead camshaft (SOHC)
* Double overhead camshafts (DOHC)
Introduction to VTEC


مقدمه :

موتورهای خودرو و خصوصا موتورهای چهارزمانه بنزینی پیچیدگی های زیادی دارند و این پیچیدگی هنگامی بیشتر می شود که بخواهیم برای آنها قطعات اضافه دیگری در نظر بگیریم مثلا امروزه تقریبا تمامی  خودروهای جدید برای هر سیلندر از چهار سوپاپ استفاده می کنند که لازمه این امر آن است که از دو میل سوپا پ استفاده شود که چون اغلب این میل سوپاپ ها هم در بالای سیلندر قرار دارند این خود نیاز به انتقال نیرو از میل لنگ دارد که در پائین موتور و در محوطه کارتل واقع شده است و نیاز به زنجیر های مخصوص دارد

تافزایش تعداد سوپاپ ها هم نیاز به طراحی مجدد سر سیلندر و پیچیدگی بیشتر آن دارد و از این روست که موتورهای جدید ساختمان پیچیده تری پیدا می کنند و خرابی هایی هم که بر می دارند پیچیده تر و مشکل تر است و تعمیرات آنها هم سخت تر و گران تر می باشد ضمن اینکه خودرویی مثل 206 اگر در میانه راه در بیابان یا کوهستان تسمه تایمینگ اش پاره شود علاوه بر اینکه دیگر مطلقا قادر به حرکت نیست ممکن است باعث صدمه دیدن پیستون و خراب شدن تاج و خرابی بیشتری را سبب شود .

از این رو فناوری جدید اگر چه خودروهایی با عملکرد بهتر و سرعت بالاتر و مصرف سوخت کمتر ساخته است اما موضوع تعمیرو نگهداری آنها را نیز دقیق تر کرده است که نباید به آن بی توجهی شود .

اما اینکه اضافه کردن سوپاپ برای هر سیلندر چه فایده ای دارد و ارزش این همه زحمت را دارد چیزی است که در اینجا به آن پرداخته شده است ضمن اینکه اصطلاحاتی را که رد این رابطه وجود دارند را نیز توضیح داده است اصطلاحاتی که گاهی آنها را بر روی بدن ماشین و یا روی قالپاق بالای سیلندر می بینیم و. شاید ندانیم معنای آن چیست ؟

 

 

 در موتورهای چهارزمانه عادی   برای هر سیلندر دو سوپاپ وجود دارد که یکی سوپاپ دود و دیگری سوپاپ هوا است که هر کدام از این سوپاپها با استفاده از زائده ای که بر روی میل سوپاپ وجود دارد و بادامک خوانده می شود بالا و پائین می شوند . و این شکل بادامک است که تعیین کننده زمان بندی باز شدن و مدت باز ماندن هر سوپاپ می باشد . منظور از

* ز مان بندی سوپاپ این است که چه سوپاپها با توجه به سیکل احتراق موتور چه موقع باز و چه موقع بسته شوند .

* بالا رفتن یا همان LIFT  هم نشان دهنده این است که چه مقد ار باید سوپاپ باز باشد .

* مدت زمان DURATION  هم نشان دهنده این است که چه مدت زمان سوپاپ باید باز بماند

 

بخاطر رفتاری که گازهای موجود در موتور ( مخلوط سوخت و هوا ) چه قبل از سوختن و چه بعد از احتراق دارند که باعث تحمیل محدودیت هایی برای عبور جریان سیال می گردند بعلاوه وضعیت تعاملی که با جرقه شمع وجود دارد تنظیم  زمان بندی بهینه سوپاپ ها موقع بازو بسته شدن آنها و نیز مدت باز ماندشان در تحت شرایط دور پائین موتور و با هنگامی که موتور با دور بالا کار می کند تفاوت دارد . و همین مسئله باعث می شود که سوخت و هوای ناکافی در دورهای بالا به موتور برسد و به همین جهت سبب می شود که توان خرجی خودرو به مقدار زیادی محدود شود .

بعکس زمان بندی بهینه  در سرعت های بالا باعث می شود که زمان باز و بسته شدن و موقع باز شدن و مدت زمان باز ماندن در دورهای پائین وهنگامی که موتور درجا کار می کند نامناسب و بد باشد .

با این توصیفات ؛ موتور مطلوب موتوری است که دارای زمان بندی متغیر باشد و بتواند با توجه به شرایط دور موتورهای متفاوت زمان و موقع و مدت باز و بسته شدن سوپاپ ها را با توجه به شرایط دور موتورهای متفاوت تنظیم نماید .

این ایده که سیستم موتور دارای زمان بندی متغییر باشد باعث می شود که دقیقا به همانگونه که لازم است سوپاپها عمل نمایند و همان مدت زمانی که لازم است و با توجه به سرعت موتور سوپاپها باز و بسته شده و زمان باز بودن اشان تنظیم شود .

در عمل طراحی و اجرای  موتوری با زمان بندی کاملا متغیر خیلی مشکل است . کوشش های زیادی در این زمینه صورت گرفته است و مثلا بجای استفاده از فنر و بادامک سعی شده است که از سلونوئید برای شیر های کنترل استفاده شود اما این طراحی ها بدلیل آنکه خیلی پیچیده و گران قیمت هستند عملا در خط تولید خودرو مورد استفاده قرار نگرفته اند .

 

In practice, a fully variable valve timing engine is difficult to design and implement. Attempts have been made, using solenoids to control valves instead of the typical springs-and-cams setup, however these designs have not made it into production automobiles as they are very complicated and costly.

نگرشی کهخ در نقطه مقابل استفاده از روش زمان بندی متغیر قرار دارد استفاده کردن از همان میل بادامک است که در سرعت های بالا بهتر جواب می دهد . این نگرش بدین مفهوم است که خودرو در این سرعت های پائین کارآیی کمی دارد ( و اکثر اوقات  خودرو ها در سرعت کم  مورد استفاده قرار می گیرند  ) و به همین جهت بهتر است که  از روش  VTEC  استفاده شود که تلفیقی بین سرعت های بالا و پائین است .

بعلاوه در ژاپن برای خودروهایی که حجم موتور بالا دارند مالیات های سنگینی را باید بپردازند و از این جهت سازندگان خودرو در ژاپن باید موتورهایی با عملکرد بالا و حجم پائین را طراحی کنند که نمونه های آن در خودروهایی مانند سوپرا 300 زد ایکس Supra and 300ZX این کار با استفاده از توربو شارژر همراه بوده است . در این مورد مدل آر ایکس 7( RX-7) از موتور دوار وانکل استفاه شده بود و استفاده از روش VTEC راه دیگری است که بتوان خودرویی با توان خروجی خیلی بالا و حجم موتور کم lower displacement motors درست کرد .

DOHC VTEC
 میل سوپاپ دوگانه دربالا و   زمان بندی متغیر با کنترل الکترونیکی

سیستم زمان بندی متغیر با کنترل الکترونیکی VTEC که بر روی  خودرو های هوندا نصب شده است نمونه ای است که با روشی ساده که از میل سوپاپ چندگانه برای بهینه سازی کار موتور در دورهای کم و زیاد مورد استفاده قرار گرفته است .

بدین ترتیب که بجای استفاده از یک بادامک از دو بادامک استفاده شده است که یکی برای دورهای پائین و کارآمدن کردن مصرف سوخت  و دیگری برای دورهای بالا و گرفتن توان خروجی حداکثر از خودرو  مورد استفاده قرار می گیرند  .

و سوئیچ کرن بین این دو بادامک از طریق فشار روغن موتور ، درجه حرارت موتور ، سرعت خودرو و سرعت موتور  صورت می گیرد . بدین صورت که وقتی دور موتور افزایش می یابد فشار روغن بالا می روید و این موضوع باعث می شود که یک خار قفل کننده فعال می شود و باعث می شود که بادامک هایی را که مخصوص دور بالا هستند درگیر کند . و از این نقطه به بعد باز و بسته شدن سوپاپ ها تابع شرایط سرعت بالای موتور است بدین معنی که سوپاپ ها زودتر باز شده و برای مدت زمان طولانی تری باز می مانند . سیستم میل سوپاپ دوگانه بالاسری با استفاده از زمان بندی متغیر توسط کنترل الکترونیکی که به اختصار آن را DOHC VTEC می نامیم همین سیستم بادامک های مختلف برای سرعت های بالا و پائین را هم برای سوپاپ هوا و هم برای سوپاپ دود  دارد .

 استفاده از سیستم VTEC اولین بار در موتورهای با دو میل سوپاپ بالاسری DOHC  و در سال 1989 توسط خودروهایی هوندایی که در ژاپن فروخته شد اجراء شد . این خودرو ها دارای 160 اسب بخار قدرت بودند (119 کیلووات ) داشتند و در نمونه های B16A  مورد استفاده قرار گرفته بودند

اولین نمونه از خودروهای VTEC در آمریکا در سال 1990 ( یکسال بعد از ژاپن ) وارد بازار شد مدل Acura NSX, بود که موتور آن دارای مشخصه های DOHC VTEC V6. DOHC VTEC بود که بسرعت  این مشخصه ها در مدل های دیگر و از جمله  1992 Acura Integra GS-R مورد استفاده قرار گرفت .



SOHC VTEC


 همچنان که استفاده از سوپاپ با زمان بندی متغییر VTEC  رو به رشد نهاد هوندا این سیستم را به خودروهای تک میل سوپاپ SOHC  نیز اعمال کرد که هم برای دود و هم برای هوا از یک میل سوپاپ مشترک استفاده می کردند . موتورهای تک میل سوپاپ از روش سوپاپ متغیر تنها برای سوپاپهای ورود هوا سود می جستند . این بدان علت بود که در موتور های تک میل سوپاپ  ، شمع ها باید با زاویه ای نزدیک میل سوپاپ قرار بگیرند و چون از این جهت با سوپاپ دود تداخل پیدا می کردند امکان استفاده از زمان بندی متغیر برای دود غیر ممکن می شد.



SOHC VTEC-E


 این روش به شیوه ای که کمی  متفاوت است  عمل می نماید و بجای آنکه عملکرد موتور را در سرعت های بالا بهبود ببخشد میزان راندمان آن را در دورهای پائین زیاد می کند و در دورهای پائین یکی از دو سوپاپ ورودی این امکان را پیدا می کنند که باز شده و پاشش سوخت و هوا در سیلندر را افزایش داده و به شیوه ای خطی عمل نمایند همچنان که سرعت موتور افزایش می یابد هر دو سوپاپ نیاز دارند که مخلوط  مناسب را وارد سیلندر کنند یک خار لغزنده sliding pin, مانند آنچه در روش VTEC مورد استفاده بود برای اتصال هر دو سوپاپ به هم وارد عمل شده و باعث شدن سوپاپ دوم  می شود

.


3-Stage VTEC
 روش سه مرحله ای

. Thus, both low-speed economy and high-speed efficiency and power are improve

 

هوندا روش سه مرحله ای را نیز ارائه کرده است که ترکیبی از مشخصه های SOHC VTEC   و  SOHC VTEC-E است . بدین ترتیب که در سرعتهای پائین فقط یکی از سوپاپهای ورودی هوا مورد استفاده قرار می گیرند و در سرعت های متوسط هر دو سوپاپ مورد استفاده هستند . در سرعت های بالا موتور روی حالت سرعت بالا کلید می کند و میل بادامک بصورت VTEC  یا با زمان بندی متغیر و کنترل الکترونیکی عمل می نماید .

به این ترتیب هم در سرعت های پائین صرفه جویی در مصرف سوخت صورت می گیرد و هم در سرعت های بالا هم

 

 

 

................مقدمه و ترجمه از محمد توکلی 26 خرداد ماه 1387 – ماهشهر – BIPC

 

منابع :

http://answers.yahoo.com/question/index?qid=20060803220809AAMU6TE

http://www.fordscorpio.co.uk/flatspot.htm

 


محمد توکلی

جنس گژن پین

Thursday, May 22, 2008

 

جنس گژن پین

 

با پیشرفت هایی که در ساخت مواد ترکیبی و کامپوزیت ها و سایر الیاف مصنوعی و طبیعی مانند الیاف کربن و نظایر آن پدید آمده است این امکان ایجاد شده است که بتوانیم قطعاتی محکمتر و با دوام تر و در عین حال سبک تر و کم هزینه تر را برای ساختن تجیهیزات و از جمله قطعات خودروها و موتور را بسازیم .

این روشها انقلابی را در زمینه روشهای ساخت و ریخته گری های کلاسیک بوجود آورده است شاتون و گژن پین از جمله قطعات حساس در درون موتور خودرو هستند که در شرایط کاری سختی قرار دارند . مطلب زیر اشاره بسیار گذرایی به این موضوع دارد .

 

قطعاتی مانند گژن پین gudgeon pin که برای اتصال شاتون به پیستون مورد استفاده قرار می گیرند در موتورهای احتراق داخلی رفت و برگشتی و کمپرسورها و پمپ های رفت و برگشتی کاربرد فراوانی دارند را می توان از مواد سبک تری چون کامپوزیت ها و الیاف تقویت شده نیز ساخت .   لایه یاتاقانهای لغزشی sliding bearing layer در این قطعات به گونه ای طراحی شده است که الیاف بکار رفته در آن در جهت  های مختلف قرار گرفته اند . گژن پیسن نیز دارای لایه های متفاوتی است که الیاف آنها بصورت عمودی در کنار لایه های فیبر مجاور قرار گرفته اند

در دولایه مجاور هم الیاف بصورت  یک لایه موازی با محور گژن پین و یک لایه عمود با محور مزبور زده می شود . لایه کامپوزیتی که در سطح خارجی یاتاقانهای لغزشی قرار داده شده است با استفاده از آبکاری الکتریکی electro-plating و یا با روش رسوب گذاری تبخیری vapor deposition انجام می گیرد و یا اینکه از یک بوش لغزشی آماده بر روی لایه کامپوزیتی استفاده می شود

 

در مورد کمپرسورهایی که باید در دمای بالا و شرایط کاری مشکل کار کنند به منظور افزایش کارآیی و به این دلیل که انتقال از گاز CFC  به HFC و مبرد های طبیعی  موضوع حفاظت از لایه کلراید فلزی منتفی شده است . برای بازیابی مقاومت سایشی از دست رفته و انتقال به حالت کارکردن با کمترین مقدار روغن ممکن لازم است که محافظت بیشتری در مورد پوشش های سخت که دارای  خواص  مالشی   tribological properties هستند باید صورت گیرد . هنگامی که با فشارهای بالا و تحت شرایط غیر روانکاری روبرو هستیم باید کنترل های لازم برای وضعیت گژن پین صورت گیرد .

نمونه های مورد استفاده لازم است تحت آزمایش پوشش   WC/C   کژن پین فولاد 52100     و دیسک های بدون پوشش چدنی قرار گیرند .  عملکرد    WC/C با تغییرات درجه حرارت را می توان با ارزیابی    profilometry سطح و رج زدن  با میکروسکوپ الکترونی مشخص کرد .

مشخص شده است که ضریب حالت پادیدار اصطکاک با افزایش درجه حرارت کاهش می یابد در حالی که ضریب اصطکاک در طی دوره کاری زیادنر می شود . نیز مقدار سایش در حالتی که در در جه حرارت اتاق قرار دارد تا رسیدن به درجه حرارت 80 درجه سانتی گراد و بالاتر از آن بدلیل ناپایداری کاری کاهش می یابد .

بر پایه این تحقیقات استفاده از پوشش های سخت می تواند باعث شود که در آینده نوع روغن مورد استفاده در کمپرسورها تغییر کند

 

کلمات کلیدی : مالش شناسی – کمپرسور – اصطکاک – سایش – چقرمگی                             

Keywords: Tribology; Compressor; Friction; Wear; Roughnes

 

 

..................مقدمه و ترجمه از محمد توکلی – 2 خرداد 1387 – ماهشهر – BIPC

منبع :

http://www.freepatentsonline.com/4406558.html

http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6TVV-4PNJ1JX-30&_user=10&_coverDate=12%2F20%2F2006&_rdoc=1&_fmt=&_orig=search&_sort=d&view=c&_acct=C000050221&_version=1&_urlVersion=0&_userid=10&md5=68a193ac8f35dd69dd2741756282157d

 


محمد توکلی

صفحه نخست
آرشیو وبلاگ
پست الكترونيك

محمد توکلی


نویسندگان
محمد توکلی


آرشیو من
آذر ٩٥
آبان ٩٥
مهر ٩٥
شهریور ٩٥
امرداد ٩٥
تیر ٩٥
خرداد ٩٥
اردیبهشت ٩٥
فروردین ٩٥
اسفند ٩٤
بهمن ٩٤
دی ٩٤
آبان ٩٤
مهر ٩٤
شهریور ٩٤
امرداد ٩٤
تیر ٩٤
خرداد ٩٤
اردیبهشت ٩٤
اسفند ٩۳
بهمن ٩۳
دی ٩۳
آذر ٩۳
شهریور ٩۳
تیر ٩۳
خرداد ٩۳
اردیبهشت ٩۳
فروردین ٩۳
آذر ٩٢
آبان ٩٢
مهر ٩٢
شهریور ٩٢
امرداد ٩٢
تیر ٩٢
فروردین ٩٢
اسفند ٩۱
بهمن ٩۱
امرداد ٩۱
فروردین ٩۱
اسفند ٩٠
بهمن ٩٠
دی ٩٠
آذر ٩٠
آبان ٩٠
مهر ٩٠
شهریور ٩٠
امرداد ٩٠
تیر ٩٠
خرداد ٩٠
اردیبهشت ٩٠
فروردین ٩٠
آذر ۸٩
آبان ۸٩
مهر ۸٩
فروردین ۸٩
اردیبهشت ۸۸
اسفند ۸٧
دی ۸٧
آذر ۸٧
آبان ۸٧
شهریور ۸٧
امرداد ۸٧
تیر ۸٧
خرداد ۸٧
اردیبهشت ۸٧
فروردین ۸٧
اسفند ۸٦
بهمن ۸٦
دی ۸٦
آبان ۸٦
مهر ۸٦
شهریور ۸٦
تیر ۸٦
خرداد ۸٦
اردیبهشت ۸٦
اسفند ۸٥
دی ۸٥
آبان ۸٥
تیر ۸٥
خرداد ۸٥
اردیبهشت ۸٥
بهمن ۸٤
دی ۸٤
آذر ۸٤
آبان ۸٤
مهر ۸٤
شهریور ۸٤
امرداد ۸٤
خرداد ۸٤
فروردین ۸٤
بهمن ۸۳
دی ۸۳
مهر ۸۳
خرداد ۸۳
اردیبهشت ۸۳
فروردین ۸۳


لینک دوستان
  ليست وبلاگ ها
قالب هاي وبلاگ
اخبار ایران
فناوری اطلاعات
تفريحات اينترنتي
پردیس من


آمار وبلاگ


وبلاگ فارسی
  RSS 2.0