پایان نامه ساخت سیستم خنک کاری هوشمند خودرو با واتر پمپ الکتری

ساخت سیستم خنک کاری هوشمند خودرو با واتر پمپ الکتری

تعداد صفحات۹۸

چکیده :

این پایان نامه در مورد یک طراحی بهینه سازی شده از واتر پمپ سیستم خنک کاری خودرو است که بوسیله موتور الکتریکی DC کار می کند.موتورهای بنزینی گرچه تا حدزیادی

چکیده : این پایان نامه در مورد یک طراحی بهینه سازی شده از واتر پمپ سیستم خنک کاری خودرو است که بوسیله موتور الکتریکی DC کار می کند.موتورهای بنزینی گرچه تا حدزیادی بهبود یافته‌ و اصلاح شده‌اند، اما هنوز بازده بالایی برای تبدیل انرژی شیمیایی به توان مکانیکی ندارند. بیشترین میزان انرژی موجود در بنزین (شاید ۷۰درصد) به گرما تبدیل می‌شود و مهم‌ترین وظیفه سیستم خنک‌کاری خودرو، مراقبت و استفاده صحیح از گرمای ایجاد شده است. در واقع، نخستین وظیفه سیستم خنک‌کاری خودرو، جلوگیری از گرم‌شدن بیش از حد مجاز خودرو ازطریق انتقال گرما به هوای بیرون خودرو است. موتور خودرو، بهترین عملکرد را در دمای مناسب و بهینه بالای خود دارد. وقتی موتور سرد است، عملکرد اجزای آن با نقصان مواجه می‌شود و بازده موتور کمتر و در نتیجه آلودگی ایجاد شده بیشتر می‌شود. بنابراین، دیگر وظیفه مهم سیستم خنک‌کاری خودرو این است که به موتور اجازه دهد با سرعت ممکن به دمای بالای بهینه و مناسب برسد و گرم شود، سپس موتور را در دمایی ثابت نگه دارد. درون موتور خودرو، سوخت به طور دائم می‌سوزد و عمل احتراق انجام می‌شود. گرمای حاصل از احتراق، به میزان زیادی از طریق اگزوز خارج می‌شود، اما مقداری از گرمای ایجاد شده به داخل موتور رسوخ کرده و باعث افزایش دما و در نهایت گرم شدن موتور می‌شود. موتور، زمانی خوب کار می‌کند که دمای مایع سردکننده، حدود ۹۳درجه سانتی‌گراد یا حدود ۲۰۰ درجه فارنهایت باشد. در این دما محفظه احتراق به اندازه کافی گرم می‌شود تا احتراقی بهتر و آلودگی کمترحاصل شود. لزجت روغن موتور کمتر(در اندازه استاندارد) و در نتیجه عملکرد اجزای آن روانتر و درنهایت میزان اتلاف توان موتور کمتر می‌شود. فرسایش قطعات و اجزای فلزی کمتر می‌شود. در این دما محفظه احتراق به اندازه کافی گرم می‌شود تا احتراقی بهتر و آلودگی کمترحاصل شود. لزجت روغن موتور کمتر(در اندازه استاندارد) و در نتیجه عملکرد اجزای آن روانتر و درنهایت میزان اتلاف توان موتور کمتر می‌شود. فرسایش قطعات و اجزای فلزی کمتر می‌شود. خنک کاری داخل موتور بوسیله مایع خنک کاری انجام می گیرد که در بیشتر موارد ترکیبی از آب و ضدیخ است.این مایع خنک کاری بوسیله واتر پمپ در داخل موتور به حرکت در می آید.در سیستم های که امروزه در تمام دنیا رایج است واتر پمپ بوسله تسمه و دو عدد پولی که یکی به واتر پمپ و دیگری به میل لنگ وصل شده است انرژی و توان لازم برای حرکت خودرا از میل لنگ خودرو تامین می کند و به همین دلیل مقداری از توان تولید شده توسط موتور باید صرف به حرکت درآوردن واتر پمپ می شود تا این قطعه بتواند آب را به خوبی داخل محفظه موتور و رادیاتور به حرکت در بیاورد. این امر بدین معنی است که در اینجا ما مقداری اتلاف انرژی داریم که هم بدلیل وجود تسمه و پولی ها است و دیگری اتلاف توانی است که واتر پمپ از موتور خودرو می گیرد تا به حرکت در بیاید. سرعت حرکت واتر پمپ با سرعت شفت پمپ که بوسیله تسمه نیروی خود را از میل لنگ می گیرد برابر است و پس از اینکه موتور خودرو گرم شود واتر پمپ باید برای سرد کردن موتور با سرعت شفت بگردد. این نوع پمپ ها می تواند به شکل های گوناگون و برای مدل های مختلف طراحی شوند تا در کارکردهای متفاوت عمل کنند،اماراندمان و خنک کاری این پمپ ها در سرعت های بالا و پایین به همان اندازه خوب نمی باشد.یک پمپی که بوسیله موتور غیر الکتریکی به حرکت در می آید در بیشتر زمانهای کارکرد خود به شکل Off-Desing کار می کند که در نتیجه سرعت نوسانات زیاد است و به همین دلیل به قدرت ورودی زیادی نسبت به پمپ های دارد که با موتور الکتریکی کار می کنند. یک پمپ با موتور الکتریکی میتواند سرعت هایی مختلفی را برای حالت های گوناگون فراهم آورد و همچنین مصرف سوخت کمتری هم به دلیل پمپ کردن در زمانی که نیاز هست داشته باشد.واتر پمپ های مکانیکی به طور متناوب کار می کنند و از یک ترموستات برای زمانی که نیاز به خنک کاری نیست استفاده می کنند تا جلوی جریان آبی که برای خنک کاری موتور به کار می رود را قطع کند. برای افزایش توان موتور و همچنین حذف کردن تلافات ایجاد شده توسط تسمه و پولی ها ما سیستم خنک کاری هوشمند خودرو با واتر پمپ الکتریکی را طراحی کرده ام که با افزایش کارایی واتر پمپ توان و بازده موتور خودرو را افزایش می دهد و خنک کاری موتور را به طور هوشمند و با توجه به دمای آب داخل موتور و رادیاتور انجام می دهد. کلید واژه: سیستم خنک کاری ،واتر پمپ الکتریکی ، اتلاف توان، خودرو، مصرف سوخت فهرست مطالب عنوان صفحه فصلاول : معرفی سیستم خنک کاری خودرو 1-1-سیستم روغن کاری ....................................................................................................................................2 1-2-جهت عکس جریان به دو دلیل مناسب نیست...............................................................................................3 1-3-اثرات افزایش دمای کارکرد موتور..............................................................................................................3 1-4-اثرات کاهش دمای کارکرد موتور .............................................................................................................4 1-5-وظیفه سیستم خنک کاری...........................................................................................................................5 1-6-انواع سیستم خنک کاری ............................................................................................................................5 1-6-1- سیستم خنک‌کاری با هوا (Air-Cooled System) ..........................................................................5 1-6-2- سیستم خنک‌کاری با مایع (Liquid-Cooled System)...................................................................6 1-7- موتور، بلوک موتور و سرسیلندر.................................................................................................................7 1-8- رادیاتور ....................................................................................................................................................8 1-8-1- لوله های رادیاتور...................................................................................................................................9 1-8-1-1- لوله با پره..........................................................................................................................................9 1-8-1-2- رادیاتور لانه زنبوری.......................................................................................................................10 1-8-2- طرز قرار گرفتن رادیاتور خودرو..........................................................................................................10 1-8-2-1- رادیاتور عمودی.............................................................................................................................10 1-8-2-2- رادیاتور افقی.................................................................................................................................10 1-8-3- ملاحظات طراحی رادیاتور..................................................................................................................10 1-8-4- رادیاتور و نحوه انتقال حرارت از سیال گرم به هوا................................................................................11 1-8-5- انواع رادیاتور.......................................................................................................................................11 1-8-6- درب رادیاتور......................................................................................................................................12 1-8-6-1- درب رادیاتورساده...........................................................................................................................12 1-8-6-2- درب فشاری رادیاتور......................................................................................................................12 1-9- فن خنک کننده سیستم خنک کاری........................................................................................................12 1-10- واتر پمپ..............................................................................................................................................13 1-11- سیستم لوله‌کشی یا مسیرها و مجراهای تعبیه شده در سیستم خنک‌کاری ................................................15 1-12- مایع خنک کننده...................................................................................................................................15 1-12-1- طریقه امتحان ضدیخ.........................................................................................................................15 1-13- ترموستات..............................................................................................................................................16 1-13-1 انواع ترموستات .................................................................................................................................17 1-13-1-1 ترموستات فانوسی...........................................................................................................................17 1-13-2 نصب و بازید ترموستات......................................................................................................................19 1-13-3 ساختمانترموستات..............................................................................................................................19 1-13-4 طرز بستن ترموستات..........................................................................................................................19 1-13-5 طریقه آزمایش ترموستات ..................................................................................................................20 1-14 بخاری یا سیستم گرمایش خودرو ............................................................................................................20 1-15 منبع انبساط .............................................................................................................................................21 1-16 تسمه .......................................................................................................................................................21 فصلدوم: پمپهای هیدرولیکی گریز از مرکز 1-2ساختمان و طرز کار پمپ های هیدرولیکی.................................................................................................24 2-2 پمپ ها در صنعت هيدروليک به دو دسته کلى تقسيم مى شوند .................................................................24 1-2-2 پمپ هاى با جابجايى مثبت..................................................................................................................24 2-2-2پمپ ها با جا به جايى غير مثبت..........................................................................................................24 2-3 تاریخچه پمپ گریز از مرکز......................................................................................................................25 2-4 پمپ گریز از مرکز چگونه کار می کند .....................................................................................................25 2-5 دسته بندی پمپ های گریز از مرکز............................................................................................................26 2-5-1 پمپ های جریان شعاعی........................................................................................................................26 2-5-2 پمپ های جریان مختلط.........................................................................................................................26 2-5-3 پمپ های جریان محوری.......................................................................................................................27 2-6 پروانه ها.....................................................................................................................................................28 2-7 تیغه............................................................................................................................................................28 2-8 مزایا و معایب استفاده از پمپ گریز از مرکز................................................................................................29 2-9 نابالانسی در پمپ های گریز از مرکز..........................................................................................................29 2-10 دلایل بروز نابالانسی.................................................................................................................................30 2-11 نحوه انتخاب پمپ در سیستم های هیدرولیکی .........................................................................................31 2-21 نحوه انتخاب پمپهاي هيدروليك..............................................................................................................32 2-31 نتیجه گیری..............................................................................................................................................32 فصلسوم:واتر پمپ مکانیکی 3-1-ساختمان واترپمپ مکانیکی .....................................................................................................................35 3-2-وظیفه و کار واترپمپ .............................................................................................................................35 3-3-طراحی واتر پمپ ....................................................................................................................................36 3-4-محاسبات مربوط به واتر پمپ .................................................................................................................37 3-4-1-محاسبه توان مصرفی واترپمپ...............................................................................................................37 3-4-2-سرعت مخصوص واتر پمپ .................................................................................................................37 3-4-3-راندمان حجمی ....................................................................................................................................38 3-4-4-محابه راندمان هیدرولیکی واتر پمپ .....................................................................................................38 3-5-4-راندمان مکانیکی ..................................................................................................................................38 3-4-6-توان مصرفی واتر پمپ .........................................................................................................................39 فصلچهارم:موتور الکتریکی 4-1- مقدمه ......................................................................................................................................................41 4-2 انواع موتورهای الکتریکی..........................................................................................................................41 4 -2-1 موتورهای DC ....................................................................................................................................41 4-2-2 موتورهای میدان سیم پیچی شده ............................................................................................................43 4-2-3 موتورهای یونیورسال ............................................................................................................................43 4-2-4 موتورهای پله‌ای .................................................................................................................................. 43 4-2-5 موتورهای خطی ...................................................................................................................................44 فصلپنجم: واتر پمپ الکتریکی 5-1- شرح ساختمان و کار کرد واتر پمپ الکتریکی..........................................................................................46 5-2-نحوه کارکرد واجزای سیستم خنک کاری هوشمند ..................................................................................48 5-3-ضریب اطمینان موجود در سیستم ..............................................................................................................49 5-4-مزایای این سیستم .....................................................................................................................................51 5-5-مدارات الکتریکی و نحوه کار آن در سیستم شماتیک ساخته شده بدون واحد کنترل ................................51 5-6-اجزاء تشکیل دهنده سیستم.......................................................................................................................52 5-7-آزمایش با واتر پمپ الکتریکی در خودرو ROA ( یکی از محصولات ایران خودرو ) .............................53 5-8-محل نصب واتر پمپ الکتریکی ...............................................................................................................55 5-9-مقایسه پارامترهای واترپمپ ......................................................................................................................56 فصلششم:طراحی مدل بهینه سازی شده واتر پمپ الکتریکی برای خودرو 6-1 آنالیز پارامتر های مختلف در طراحی واتر پمپ الکتریکی...........................................................................60 6-2 پارامتر های مدل مربوط به محاسبات واتر پمپ الکتریکی............................................................................62 6-3 هندسه اجزای موتور الکتریکی...................................................................................................................63 6-4 هندسه و اجزای پمپ..................................................................................................................................64 6-5 آنالیز دمای واتر پمپ الکتریکی..................................................................................................................65 6-5-1مدل مقاومت گرمایی موتور الکتریکی.....................................................................................................65 فصـل هفتم:نتیجه گیـری مراجع و مآخذ ...................................................................................................................................................71

پایان نامه ساخت سیستم خنک کاری هوشمند خودرو با واتر پمپ الکتری

مطالب مشابه :

طراحی خطوط

پروژه و پایانامه طراحی، شبیه سازی و ساخت سیستم هوشمند ضد لغزش چرخ(ASIS)

پایان نامه ساخت سیستم خنک کاری هوشمند خودرو با واتر پمپ الکتری

پروژه بررسی سیستم تعلیق بادی

مقاله و تحقیق حسابداری - طراحی یک سیستم انبارداری

پروژه طراحی سیستم ابزار دقیق ایستگاه تقویت فشار گاز…

طراحی، شبیه سازی و ساخت سیستم هوشمند ضد لغزش چرخ(ASIS)

دانلود پایان نامه طراحی و پیاده سازی پایگاه داده های توزیع شده همگن

پایان نامه بررسی و تحلیل انواع سیستم های فرمان و کنترل در خودرو

پایان نامه طراحی گیربگس 16 سرعته و تحلیل تنشها در اجزاء آن