برسی سیستم های سوخت رسانی موتورهای بنزینی

برسی سیستم های سوخت رسانی موتورهای بنزینی

تعداد صفحات ۱۱۱

-مقدمه

با توجه به پیشرفت صنعت و اینکه کاربراتور به خوبی نمی تواند سوخت را به ذرات ریز در آورد و سوخت هر چه بیشتر به ذرات ریز تبدیل شود بهتر می تواند در مجاورت هوا قرار گیرد و کامل تر بسوزد اهمیت انژکتوری کردن موتورها برای کاهش مصرف سوخت و کاهش آلودگی هوا و افزایش راندمان موتور آشکار می گردد.

هدف از سوخت رسانی موتورهای بنزینی این است که مخلوطی جهت احتراق تهیه گردد که با وضعیت کاری موتور منطبق باشد تا بهترین نتیجه در تمامی حالات کارکرد بدست آید و در صورتغییر در کارکرد (هنگام شتاب گیری، ترمز کردن ....) عمل انطباق با شرایط کارکرد با حداقل زمان ممکن انجام گردد. یک سیستم سوخت رسانی مناسب بایستی شرایط زیر را فراهم نماید تا عمل احتراق به خوبی صورت گیرد.

1- مخلوط قابل احتراق باشد.

2- در هنگام احتراق مخلوط گازی شکل باشد، تا عمل احتراق سریعتر صورت گیرد.

3- نسبت هوا به سوخت مناسب باشد.

4- مخلوط به لحاظ نسبت هوا به سوخت در تمامی نقاط یکنواخت باشد.

5- توزیع مخلوط در سیلندرها برابر باشد .

از لحاظ تئوری سوخت در کاربراتور بایستی کاملا ً تبخیر شده و سپس در داخل سیلندر پس از بسته شدن سوپاپ در طی مرحله تراکم برای احتراق آماده گردد.

برای تسهیل در تبخیر سوخت مجبور به گرم کردن مجاری تنفسی می باشیم که جرم حجمی مخلوط را کاهش داده و بازده تنفسی را کاهش می دهد که در نهایت توان ماکزیمم موتور را با کاهش قابل توجهی مواجه می سازد. متعادل کردن شارژ ورودی به تمام سیلندرها و توزیع یکسان مخلوط بین سیلندرها از مشکلات دیگری است که سیستمهای کاربراتوری به همراه دارد. بدلیل نا مساوی بودن مسیر عبور مخلوط سوخت و هوا از محل کاربراتور تا محل ورود به سیلندرهای مختلف، همراه در مقدار و کیفیت شارژ ورودی به سیلندرها تفاوت وجود دارد که موجب نا هماهنگی در تنفس و توان آنها شده و کارکرد موتور را تحت تأثیر قرار می دهد.

کاربراتور، یک سیستم مکانیکی تنظیم نسبت هوا به سوخت می باشدکه تعداد معدودی از کمیتها را مورد سنجش قرار داده و در تنظیم دبی سوخت مورد استفاده قرار می دهد، در حالیکه عوامل متعددی در کارکرد موتور تأثیر داشته و در تعیین نسبت هوا به سوخت بهینه مؤثر می باشد و کاربراتور قادر به در نظر گرفتن تمامی این عوامل نمی باشد. از جمله این عوامل شرایط محیطی و آب و هوایی است که در صورت انتقال اتومبیل از یک منطقه جغرافیایی به منطقه دیگر تنظیم موتور آن از جمله کاربراتور دچار اشکال شده و نیاز به تنظیم مجدد پیدا می کند. یا به عبارت دیگر کاربراتور پیکان به سادگی تحت شرایط محیط، دما، ارتفاع و زمان از تنظیم خارج می شود و این بزرگترین ضعف آن است. برای نظر به این موارد استفاده از سیستم های پیشرفته تر و گران قیمت تر را ایجاب می نماید. همچنین با توجه به متفاوت بودن شرایط کارکرد موتور، لازم است سیستم سوخت رسانی، بطور خودکار عمل انطباق را با وضعیت موجود انجام دهدکه کاربراتور ساده فاقد این توانایی است. هنگام راه اندازی اتومبیل (وقتی موتور سرد می باشد) کاربراتور ساده نمی تواند مخلوط مافوق غنی تهیه نماید، در شرایط بار متوسط نیز که دریچه گاز باز می شود، مخلوط بجای اینکه از لحاظ هوا غنی شود از نظر سوخت غنی می شود که در این حالت مصرف سوخت در حد مطلوب نیست. لذا برای اینکه بسته به کار موتور مخلوط را به لحاظ مقدار مصرف سوخت تغییر دهد، در ساختار کاربراتور چند مدار رسانی به نامهای مدار دور آرام، کم و دور زیاد با بار کم، و مدار قدرت ساخته می شود که هر مدار تأثیر مستقیمی بر کارکرد موتور در شرایط مختلف می گذارد، به این ترتیب ساخت وسیله ای بعنوان کاربراتور برای موتورهای امروزی نیازمند تکنولوژی پیشرفته و صرف هزینه های زایدی است بدون آنکه جوابگوی نیازهای کنونی صنعت اتومبیل باشد. محدود شدن مقدار مجاز آلودگی اگزوز اتومبیلها، ضرورت اعمال کنترل دقیق بر مصرف سوخت و نسبت هوا به سوخت را ایجاب می نماید .

1-2- محاسن سیستم تزریق سوخت

1- تقسیم ماده سوختی بطور یکنواخت در کلیه سیلندرها در موتورهای چند سیلندری.

2- کاهش مصرف سوخت که این به علت اندازه گیری دقیق سوخت می باشد.

3- بهینه شدن نسبت به هوا در شرایط رانندگی مختلف.

4- افزایش ورودی به موتور در زمان کاهش سرعت.

5- بالا رفتن بازدهی و افزایش قدرت خروجی در واحد حجم.

6- شتاب گیری موتور زیاد است(بدون تأخیر).

7- کنترل دقیق و ضعیت دور آرام موتور.

8- گشتاور بالا در دوره های پایین.

9- در هوای سرد بهتر روشن شده و سریعتر گرم می شود.

10- بالا رفتن بازدهی و افزایش قدرت خروجی در واحد حجم.

11- تصحیح میزان آوانس برای جلوگیری از ایجاد نوسانات در عملکرد موتور.

12- نداشتن سطح مقطع باریک(گلوگاه) در لوله مکش.

13- کاهش گازهای آلاینده خروجی از اگزوز.

فهرست مطالب

فــصل اول

مــقـدمــه

1-1-مقدمه

1-2- محاسن سیستم تزریق سوخت

فصـل دوم

کنتـرل مـوتور

2-1- مقدمه

2-2 - EGI چیست؟

-3- مقایسه کلی بین سیستم EGI و سیستم کاربراتوری:

سیستم EGI :

مدارهای اضافی

نتیجه گیری:

ج) مدار قدرت:

الف) مدار استارت سرد:

ب) مدار شتاب:

-4- اجزای سیستم EGI و دیاگرام کلی سیستم

2-5-معرفی سیستم ورودی و اجزای آن:

2-5-1- سنسور هوا و صفحه اندازه گیر هوا:

-5-2 -سوئیچ پمپ سوخت رسانی

2-5-3- سنسور دمای هوای ورودی:

2-5-4- محفظه تنظیم:

2-5-5-شیر هوا:

2-5-6- فیلتر هوا:

-6- معرفی سیستم سوخت رسانی و اجزای آن

2-6-1- تانک سوخت:

2-6-2 مسیرهای سوخت رسانی (خط سوخت رسانی ):

2-6-3- ریل سوخت رسانی:

2-6-4- رگلاتور فشار:

2-6-5- فیلتر سوخت:

2-6-6-پمپ سوخت رسانی:

2-6-7- انژکتور:

2-6-8-انژکتور استارت سرد:

2-6-9-ترموسوئیچ استارت سرد:

2-7-سیستم های سوخت رسانی

2-7-1- مروری بر سیستم:

2-7-2 -سیستم های پاشش تک نقطه ای:

2-7-2-الف- توضیح اجزاء:

2-7-2-ب- تطابق با شرایط کاری:

2-7-3- سیستم های پاشش چند نقطه ای سوخت:

2-7-3-الف – سیستم پاشش پیوسته کنترل شده مکانیکی :

2-7-3-ب- سیستم پاشش پیوسته کنترل شده الکتریکی:

2-7-3-ج- سیستمهای پاشش سوخت پالسی :

2-8- معرفی سنسورهای سیستم کنترلی:

2-8-1-سنسور اکسیژن:

2-8-2- سنسور استارت سرد:

2-8-3-سنسور دمای آب:

2-8-4-سنسورهای دور:

2-8-5-سنسور زاویه میل لنگ:

2-8-6- سنسور حجم هوای ورودی:

2-8-7- سنسور دریچه گاز:

2-8-8- ترمو سنسور دمای هوای ورودی:

2-8-9- سوئیچ استارت:

2-8-10- سوئیچ های کلاچ و خلاص:

2-8-11- سنسور ضربه:

2-9-توابع کنترلی موتور:

2-9-1-استراتژی تزریق:

2-9-1-الف -تزریق نوبتی:

2-9-1-ب- تزریق همزمان:

2-9-1-ج-تزریق دوتایی:

2-9-1-د-مراحل پاشش:

2-9-1-و - تصحیحات تزریق:

2-9-1-ه- سیستم قطع سوخت:

2-9-2-کنترل لامبدا :

2-9-3-کنترل تنظیم جرقه:

2-9-4- کنترل ضربه:

2-9-5-کنترل نشر بخار:

2-9-5-الف-کنترل شیر تخلیه:

2-9-6- کنترل سرعت موتور:

2-9-7-کنترل EGR (باز چرخش گازهای خروجی):

2-9-8-کنترل منیفولد ورودی متغیر:

2-10-مودهای کنترلی موتور:

2-10-1-استارت موتور:

2-10-1-الف- تقاضای سوخت:

2-10-1-ب-احتیاجات تنظیم زمان جرقه:

2-10-2-گرم شدن موتور:

2-10-3- جبران کردن آنی:

2-10-3-الف - غنی سازی در طی شتاب گیری:

2-10-3- ب - ضعیف سازی در طی شتاب منفی:

2-10-4- تمام بار:

2-10-5-کنترل سرعت در جا کارکردن:

2-10-5-الف - کنترل هوا:

2-10-5-ب-کنترل زمان جرقه:

2-11- عیب یابی کنترلی موتور:

2-11-1- تشخیص جرقه نزدن:

2-11-2- نمایش دهنده کاتالیست کانورتر:

2-11-3- نمایش دهنده سنسور لامبدا:

2-11-4- نمایش دهنده سیستم سوخت رسانی:

2-11-5- نمایش دهنده باز چرخش گاز خروجی (EGR):

2-11-6- نمایش دهنده سیستم کنترل نشر بخار EECS:

فصل سوم:

سیستم کنترلی K-jetronic

3-1- اجزای این سیستم:

3-2- سیستم سوخت رسانی:

3-2-1- پمپ الکتریکی سوخت:

3-2-2- انباره سوخت:

3-2-3- فیلتر سوخت:

3-2-4- رگلاتور فشار اولیه:

3-3- واحد اندازه گیری سوخت:

3-3-1- سنسور جریان هوا:

3-3-2- مقسم سوخت:

3-3-3 -شیر های فشار متغیر:

3-3 -4-تشکیل مخلوط:

3-4- متعادل کردن شرایط کاری :

3-4-1-تصحیح اصلی مخلوط:

3-4-2-غنی سازی استارت سرد:

3-4-2-الف- شیر استارت سرد:

3-4-2-ب- سوئیچ ترموتایم:

3-4-3 -غنی سازی در طی گرم شدن:

3-4-3- تثبیت دور آرام:

3-4-5-غنی سازی مخلوط برای حالت تمام بار:

3-4-6- شتاب گرفتن:

3-5- توابع مکمل (اضافی) :

3-5-1- قطع سوخت در سرعت زیاد :

3-5-2- کنترل حلقه بسته لامبدا:

فصل چهارم

سیستم کنترلی L-jetronic

4-1-4 مروری بر سیستم:

4-1-1- روش عملکرد:

4-1-2-سیستم تغذیه سوخت:

4-1-3- سیستم حسگر داده های کاری:

4-1-4 سیستم اندازه گیری سوخت:

2-4 فواید سیستم L-jetronic:

1-2-4 کاهش مصرف سوخت:

4-2-2-تطبیق با شرایط مختلف کاری:

4-2-3-کاهش آلاینده های اگزوز:

4-2-4- قدرت بالاتر به ازای هر لیتر مصرف سوخت:

4-3-سیستم تغذیه سوخت:

4-3-1- پمپ الکتریکی سوخت:

4-3-2- فیلتر سوخت:

4-3-3- ریل سوخت:

4-3-4- رگلاتور فشار:

4-3-5- شیرهای تزریق سوخت:

4-4 -سیستم حسگر داده های کاری:

4-4-1- متغیرهای اندازه گیری شده:

4-4-2- محاسبه سرعت موتور:

4-4-3-اندازه گیری جریان هوا:

4-5-واحد اندازه گیری سوخت:

4-5-1-دستگاه کنترل الکترونیکی

تصحیح ولتاژ:

4-5-2-تشکیل مخلوط:

4-6-تطبیق با شرایط کاری:

4-6-1-غنی سازی استارت سرد:

4-6-2-مرحله بعد استارت –گرمایش و غنی سازی:

4-6-3-غنی سازی تمام بار:

1-3-6-4-سوئیچ دریچه گاز:

4-6-4-کنترل سرعت idle:

4-6-5-تطبیق با دمای هوا:

4-7- توابع اضافی(تکمیلی)

4-7-1-کنترل حلقه بسته لامبدا:

4-7-2-قطع سوخت در سرعت های زیاد:

4-7-3-محدود کردن سرعت موتور:

4-8-L3-jetronic:

4-8-1- سیستم سوخت رسانی:

4-8-2- سیستم حسگر داده های کاری:

4-8-3- واحداندازهگیر سوخت:

4-8-4 -تطابق با شرایط کاری:

4-8-5- کنترل حلقه بسته لامبدا:

4-9-LH-jetronic:

4-9-1- تغذیه سوخت:

4-9-2- سیستم حسگر داده های کاری:

4-9-3-اندازهگیر جرم هوا:

سیم داغ اندازه گیر جریان هوا:

فیلم داغ اندازه گیر جریان هوا:

4-9-4- واحد اندازه گیر سوخت:

4-9-5- تطابق با شرایط کاری:

4-9-6-وظایف جانبی:

4-9-7-کنترل حلقه بسته لامبدا:

فصل پنجم :

سیستم کنترلی M-motronic

5-1-مروری بر سیستم:

5-2- شرح ویژه M-motronic:

5-2-1- وظایف جانبی:

5-2-2- اداره ماشین:

5-3-سیستم تغذیه سوخت:

5-3-1-پمپ الکتریکی سوخت:

5-3-2- فیلتر سوخت:

5-3-3- ریل سوخت:

5-3-4- رگلاتور فشار سوخت:

5-3-5- تقلیل دهنده فشار سوخت:

5-3-6- تزریق سوخت:

5-4- اکتساب داده های کاری:

5-4-1- بار موتور:

5-4-2- سرعت موتور، موقعیت میل بادامک و میل لنگ

فصل ششم :

سیستم کنترلی ME-motronic

6-1-مروری بر سیستم motronic:

6-2- نسخه (ورژن)ME:

6-2-1-وظایف اصلی:

6-2-2- وظایف جانبی سیستم:

6-2-3- اداره ماشین:

6-3-1-کنترل دریچه گاز:

6-3-2-سیستمهای مرسوم:

6-3-3- سیستم همراه با ETC:

6-4- کنترل مبادله گاز:

6-4-1- زمان متغیر باز و بسته شدن سوپاپها:

6-4-2-باز چرخش گازهای خروجی (EGR):

6-4-3- فشار شارژ دینامیکی:

6-4-4-توربو شارژ کردن گازهای خروجی:

6-5-سیستم سوخت رسانی:

6-5-2-پاشش سوخت:

6-6 -بدست آوردن داده های کاری:

6-6-1- تقاضای (احتیاج) راننده:

6-6-2-شارژ هوا:

6-6-3- سرعت موتور، زاویه های میل لنگ و میل بادامک:

6-6-4-ترکیب مخلوط:

6-6-5-ضربه احتراق:

فصل هفتم

آلاینده ها و روشهای کاهش آنها

7-1- مقدمه:

7-2-آلاینده های موتور احتراق جرقه ای:

7-3-روشهای کاهش آلودده کننده های حاصل از احتراق:

7-3-1-استفاده از مبدل های کاتالیزوری:

4- مبدلهای کاتالیزوری Lean Denox- burn:

اثر مبدلهای کاتالیزوری در کاهش مصرف سوخت:

7-3-2- تنظیم زمان جرقه:

7-3-3-باز چرخش گازهای خروجی (EGR):

7-3-4- کنترل سیستم بخار:

7-3-5-کنترل میل سوپاپ:

7-3-6-کنترل تزریق هوای ثانویه:

7-3-7 سیستم قطع سوخت:

فصل هشتم :

مقایسه عملکرد موتور کاربراتوری و انژکتوری پیکان

8-1- مقدمه:

8-2- نمودارها:

8-2-1- نمودار گشتاور و توان:

8-2-2-نمودار مصرف مخصوص سوخت:

8-2-3- آلودگی:

بحث و نتیجه گیری:

منابع و مراجع

بحث و نتیجه گیری:

با توجه به مطلب ذکر شده در فصول مختلف پروژه، برای اینکه بتوانیم خودرویی با مصرف سوخت پایین و آلودگی کم و قابلیت رانندگی بهینه و توان گشتاور بالایی داشته باشیم، باید پارامترهایی که بر تمام این عوامل تأثیر دارد از قبیل نسبت هوا به سوخت و تنظیم زمان جرقه و ...... به وسیله یک سیستم کنترل الکترونیکی کنترل شوند. چرا که سیستمهای مکانیکی (کاربراتوری) نمی توانند تمام این عوامل را در کنار هم بدست آورند. خوشبختانه در سالهی اخیردر کشور ما نیز موتورهای انژکتوری از طریق خودروسازها به بازار داخلی راه پیدا کرده است که خودروهای پیکان، پژو آردی، پژو پارس، سمند و ..... از جمله آنها می باشند. از آنجا که تولید خودروی پیکان در کشور ما به صورت انبوه بیش از خودروهای دیگر می باشد و از طرفی آلودگی هوا در شهرهای بزرگ کشور ما به خصوص تهران به یک معضل بزرگ تبدیل شده است، اهمیت بهینه نمودن سیستم انژکتوری پیکان آشکار می گردد. لذا به افرادی که علاقه مند هستند که در این زمینه تحقیق نمایند، پیشنهاد می گردد که موارد زیر را در تحقیقات خود مد نظر قرار دهند. از آنجا که تا اواخر سال 80 بنزین بدون سرب در کشور ما عرضه نمی شد، کاتالیست کانورتر و سنسور لامبدا بر روی پیکان نصب نشده است. ولی از ابتدای سال81 این سوخت در کشور عرضه شده است، بنابراین می توانیم برای کاهش بیشمار آلودگی کاتالیست کانورتر و سنسور لامبدا را بر روی موتور پیکان نصب نماییم.

همچنین می توان برای کاهش آلودگی سیستم کنترل نشر بخار (EECS) برای جلوگیری از نشر هیدروکربنهای فرار به اتمسفر بر روی پیکان نصب نمود. همچنین می توان با تزریق هوای ثانویه در مسیر گازهای خروجی سوپاپ خروجی پیکان، HC و CO را به مقدار زیادی کاهش داد.

سیستم کنترلی باز چرخش گازهای خروجی (EGR) بر روی پیکان نصب نشده است که در این زمینه می توان تحقیقاتی انجام داد.

کنترل توربو شارژ حلقه باز برای افزایش قدرت خروجی.

کنترل میل بادامک برای کاهش آلودگی گازهای خروجی.

کنترل الکترونیکی دریچه گاز ETC برای تطابق سریعتر و دقیق موتور با حالتهای کارکرد مختلف.

در ادامه لازم است به این مسئله توجه شود که سنسور ضربه نیز نصب نشده است و بنابراین برای جلوگیری از آسیب موتور در اثر ضربه سنسور را نیز می توان نصب نمود.

منابع و مراجع

1- میر سلیم، م "موتورهای درون سوز" مرکز نشر دانشگاهی تهران 1368

2- جزوه آموزشی شرکت مزدا

3- جزوه آموزشی شرکت سایپا

4- جزوه آموزشی شرکت ایران خودرو

برسی سیستم های سوخت رسانی موتورهای بنزینی

مطالب مشابه :

دانلود پایان نامه بررسی سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری انژکتوری و مقایسه آنها

سیستم سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری

پایان نامه مکانیک - بررسی سيستم های سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری و مقایسه آنها

برسی سیستم های سوخت رسانی موتورهای بنزینی

کاربراتور:

سیستم سوخت رسانی(کاربراتوری وانژکتوری)

کاربراتور چیست و چگونه کار میکند ؟

لیست قطعات قیمت پخش پیکان-اقلام مصرفی