مکانیک خودرو

آشنایی با سیستمهای سوخت رسانی انژکتوری شنبه بیست و یکم مهر 1386 7:47

آشنایی با سیستمهای سوخت رسانی کاربراتوری و انژکتوری و مزایای استفاده از تکنولوژی های جدید سوخت رسانی در خودرو
Electronic Fuel Injection

سیستم سوخت رسانی برای خودرو به مانند دستگاه گوارش و دستگاه تنفسی برای بدن انسان ضروری و بسیار حساس است که بایستی انرژی لازم برای استفاده و کار خودرو را فراهم سازد . اما این سیستم های سوخت رسانی چگونه چنین کاری را انجام میدهند ؟ بر چند نوع هستند ؟ مزایا و معایب این نوع سیستم ها چیست ؟ چه نوع سیستمی برای خودرو اقتصادی تر و مناسب تر است ؟ و . . . ده ها سئوال دیگر که ممکن است برای همه ی کسانی که به نوعی با خودرو سر و کار دارند پیش آید . از سال 1383 ساخت خودرو های سواری کاربراتوری تقریبا به حالت تعلیق در آمده است و شرکت ها تنها مجازند از سیستم های انژکتوری برای محصولات خود استفاده کنند . حال آنکه تعدادی از رانندگان قدیمی خودرو همچنان بر استفاده از خودروهای کاربراتوری اصرار می ورزند . اصلا کاربراتور و انژکتور چه تفاوتی با هم دارند ؟ چه کاری انجام می دهند ؟ و کدامیک بر دیگری ارجحیت دارد ؟ و . . . سئوالات مشابه دیگر . در این نوشتار سعی داریم به صورت اختصار با هر دو نوع سیستم سوخت رسانی آشنا شویم و در نهایت با مزایا و معایب هر دو آشنایی پیدا کرده تا بتوانیم به درستی در خصوص استفاده از این سیستم ها در خودرو تصمیم گیری نماییم .کاربراتور چیست ؟
کاربراتور مهمترین قطعه در سیستم های سوخت رسانی کاربراتوری است . وظیفه ی اصلی کاربراتور تهیه مخلوط مناسبی از هوا و سوخت برای شرایط مختلف کار موتور می باشد . یک کاربراتور بایستی خواسته های زیر را برآورده سازد :
1 . تهیه مخلوط صحیح هوا و سوخت برای شرایط مختلف کار موتور در زمانی بسیارکوتاه
2 . مصرف کم سوخت در وضعیت کار عادی موتور
3 . امکان تامین حداکثر قدرت در حالت بار کامل
4 . روشن شدن موتور در هر درجه حرارت و کارکرد منظم آن در حالت دور آرام
5 . پایداری تنظیم های انجام یافته بر روی کاربراتور برای یک مدت طولانی و امکان تنظیم ها با توجه به شرایط کاری موتور
6 . سادگی ، قابلیت اطمینان و دوام
7 . سهولت تعمیر و نگهداریکاربراتور چگونه کار می کند ؟
عامل اصلی کار کاربراتور ایجاد مکش ( خلاء ) در روی مجرای خروج سوخت ( ژیگلور ) می باشد .این کار توسط قسمتی از بدنه کاربراتور به نام ونتوری یا گلوگاه انجام می گیرد . ونتوری در حقیقت مقطع کاهش بدنه کاربراتور می باشد . با باز شدن صفحه گاز هوا توسط سیلندر موتور مکیده شده و به داخل کاربراتور جریان می یابد . در هنگام عبور از ونتوری به علت کاهش مقطع عبور ، سرعت هوا افزایش یافته و فشار محفظه ونتوری کاهش می یابد و مکشی ایجاد می نماید که به مراتب از سایر مقاطع کاربراتور بیشتر است . بنابراین چنانچه مجرای سوخت به این قیمت متصل شود ، سوخت مکیده شده و پس از مخلوط شدن با هوا به داخل سیلندر وارد می شود .
انواع کاربراتور : کاربراتور ها از نظر جریان هوا به سه دسته تقسیم می شوند :
1 . کاربراتور با جریان هوا از بالا به پایین : در این کاربراتور نیروی جاذبه به جریان مخلوط سوخت و هوا به داخل موتور کمک می کند و در نتیجه تغذیه موتور بهتر انجام میشود . علاوه بر آن دسترسی به کاربراتور از نظر فضای تعمیراتی نیز بهتر می باشد . به همین دلیل این نوع کاربراتور برروی اکثر خودروها به کار می رود که می توانند شامل کاربراتورهای یک مرحله ای یا دو مرحله ای باشند . کاربراتور خودروهای نیسان ، پراید ، پژو از این نوع می باشند .
2 . کاربراتور با جریان هوا از پایین به بالا : این نوع کاربراتور بیشتر در گذشته به کار گرفته می شده است و علت آن جلوگیری از ورود سوخت به صورت مایع به موتور بود . در حال حاضر با توجه به اینکه این کاربراتور از نظر فضای تعمیراتی از قابلیت دسترسی خوبی برخوردار نیست و علاوه برآن روشن شدن موتور در هوای سرد نیز به خوبی انجام نمی شود ، کاربردی ندارد . کاربراتور خودروهای قدیمی دهه ی 60 19 معمولا از این نوع می باشد .
3 . کاربراتور با جریان هوای افقی : مزیت اصلی این نوع کاربراتور ارتفاع کمی است که درزیر درپوش موتوراشغال می کند . این نوع کاربراتور می تواند دارای ونتوری ثابت یا متغیر باشد . کاربراتور خودرو پیکان از نوع کاربراتور با جریان هوای افقی و با ونتوری متغیر می باشد .
کاربراتورها عموما از قسمت های زیر تشکیل شده اند :
محفظه ی گاز – محفظه ی ساسات – بدنه – محفظه راه انداز – پمپ شتابدهنده که ونتوری در کاربراتورهای یک مرحله ای یا ونتوری ها در انواع دو مرحله ای در بدنه اصلی جای می گیرند . صفحه گاز در محفظه ی گاز و صفحه ی ساسات در محفظه ی ساسات قرار دارند . محفظه ی راه انداز و پمپ شتابدهنده نیز در کاربراتورهای پیشرفته برای جبران بعضی کاستی های کاربراتور های اولیه طراحی و استفاده می شوند .
تا دهه 1960 کاربراتور در بسیاری از سیستم های سوخت رسانی استاندارد مورد استفاده قرار می گرفت . در دهه 1970 در طی تحقیقات و نوآوری هایی سیستم EFI   که در آن سوخت توسط انژکتورها با کنترل الکترونیکی به مجرای مکش تزریق می گردید به جای کاربراتور در نظر گرفته شد .
باید بدانیم که وجود چه معایبی از سیستم های کاربراتوری موجب شده تا با کنار گذاشتن آن سیستم انژکتوری را جایگزین آن نماییم . دو جزء اساسی سیستم های کاربراتوری کاربراتور و دلکو می باشند .
کاربراتور ها دو وظیفه اصلی به عهده دارند :
1 . مخلوط کردن سوخت و هوا به نسبت ترکیبی مشخص که در هر کاربراتور به عنوان یک پارامتر اساسی تعیین می شود .
2 . توزیع سوخت پودر شده به میزان برابر بین سیلندرها .
دلکو نیز دو وظیفه اصلی به عهده دارد :
1 . تولید برق مبتنی بر مکانیزم کارکرد پلاتین و فیوز ( خازن ‌) دلکو .
2 . توزیع برق در روی سر شمع ها در زمان لازم .
معایب عمده و ذاتی کاربراتور :
با دقت در انجام کار کاربراتور می توان دید علی رغم تمام محاسنی که کاربراتور برای خودرو دارد چند عیب ذاتی بزرگ دارد که چشم پوشی از آنها امکان پذیر نیست از جمله
1 . عدم تناسب میزان مخلوط شدن هوا و سوخت : این میزان ثابت نبوده و به دلیل چگالی نامتناسب این دو ماده که یکی گازی و دیگری مایع است تنها در یک زاویه خاص از دریچه کاربراتور این نسبت رعایت شده و در بقیه موارد این تناسب به هم می خورد .
2 . کاربراتور شدیدا وابسته به شرایط محیط است : وابستگی شدید کاربراتور به شرایط محیط به خصوص دما و فشار باعث می شود که به جرات بتوان گفت هیچ خودرو کاربراتوری در حالت تنظیم کامل کار نمی کند .زمانی که یک خودرو کاربراتوری را تنظیم می کنید نا خودآگاه این تنظیم را بگونه ای انجام خواهید داد که فقط و فقط خودرو در همان ساعت و همان مکان تنظیم باشد و به محض تغییر محل یا تغییر ساعت ، خودرو از تنظیم خارج می شود . احتمالا شما در هنگام رانندگی از شهری مانند تهران به شهری دیگر مانند رشت این تغییر رفتار محسوس کاربراتور و بد روشن شدن و تنظیم نبودن خودرو را یا به طور کلی بد روشن شدن خودروهای کاربراتوری در هنگام زمستان و یا صبح زود تجربه کرده اید .
3 . عدم توزیع یکسان سوخت به سیلندرها : از آنجایی که کاربراتور وظیفه انتقال یک سیال را به سیلندرها به عهده دارد و این انتقال بدون هیچ دخالتی انجام می شود طبیعی است که به سیلندرهایی که به کاربراتور نزدیکترند سوخت بیشتری منتقل شده و بازده آنها بیش از سیلندرهای دورتر به کاربراتور می باشد . این موضوع باعث ایجاد یک نوع عدم بالانسینگ موتور می شود که در صورت استفاده از کاربراتور اجتناب ناپذیر است .
4 . خفه کردن کاربراتور : این مشکل در کلیه کاربراتورهایی که واحد پمپ شتابدهنده دارند دیده می شود که در زمان خاموشی موتور با چند بار فشردن پدال مقداری سوخت وارد سیلندر می شود و کاربراتور فلوت می کند . در حالی که این موضوع در خودروهای انژکتوری اصلا مصداق ندارد .
5 . پدیده قفل گازی : این پدیده پس از خاموش کردن موتور رخ می دهد . وقتی که موتور و متعاقب آن پمپ بنزین خاموش می شود بنزینی که در لوله ها و کاربراتور موجود است بر اثر از دست دادن حرکت خود و نیز همنشینی با گرمای موتور بخار شده و باعث دیر روشن شدن خودروهای کاربراتوری پس از چند لحظه خاموش شدن می شوند .این پدیده در خودروهای انژکتوری نیز اتفاق می افتد اما بلافاصله پس از باز کردن سوئیچ با کارکرد پمپ بنزین قبل از روشن شدن موتور این موضوع منتفی می شود .
6 . وابسته بودن به نوع بنزین : اصولا یکی از پارامترهای کیفی بنزین عدد اکتان است . این عدد بدون واحد در واقع معیاری است که به نوعی می تواند به ما نشان دهد که تا چه حد می توانیم بنزین را تحت فشار قرار دهیم بدون آنکه بنزین دچار خودسوزی و انفجار شود .هر چه عدد مزبور به عدد 100 نزدیکتر باشد کیفیت بنزین مصرفی به اصطلاح بهتر خواهد بود .طبیعتا در لحظه تنظیم موتور این کار با استفاده از بنزین مشخصی صورت می گیرد . حال اگر نوع بنزین و در نتیجه عدد اکتان آن تغییر کند نیازمند تنظیم جدیدی خواهیم بود .اکثر کسانی که از بنزین معمولی در خودرو کاربراتوری خود استفاده می کنند پس از استفاده از بنزین سوپر شاهد این تفاوت کارکرد موتور می شوند .
7 . تنظیمات زیاد و پیچیدگی زیاد مکانیکی : موجب می شود که تعمیر کاران اغلب به دلیل عدم آگاهی از تنظیمات دقیق و یا عدم استفاده از ابزار مخصوص های لازم نسبت به تنظیم همه جانبه آن غفلت ورزیده و این خود مزید بر علت می شود علاوه بر این باعث خرابی های زودرس نیز خواهد بود .
معایب عمده ذاتی دلکو :
1 . شدت جرقه به دور موتور وابسته است : تولید برق در خودرو به دلیل مکانیزم خاص عملکردی پلاتین و خازن دلکوست . در یک کویل ساده در زمانی که پلاتین بسته است جریان از مسیر کویل اولیه و پلاتین عبور کرده و به بدنه می رسد . این عمل موجب شارژ شدن جریانی سیم پیچ اولیه می شود . اصولا سیم پیچ ها دارای خاصیت مشابهی با خازن ها هستند با این تفاوت که خازن ها با تغییرات ولتاژ مخالفت کرده و در زمان افت ولتاژ شبکه با دادن ولتاژخود باعث ثابت ماندن آن در سیتم شده اما سیم پیچ ها دارای این ویژگی هستند که سعی دارند با دادن جریان اضافی مقدار جریان عبوری از خود را ثابت نگه دارند .
تا زمانی که پلاتین بسته است هیچ اتفاقی نمی افتد . به محض باز شدن پلاتین سیم پیچ که سعی دارد جریان خود را ثابت نگه دارد به اجبار جریان خود را به خازن هدایت می کند . خازن وقتی در این حالت قرار می گیرد ولتاژ روی آن به شدت افزایش یافته و حتی به بالای 300 ولت نیز میرسد . این شدت موجب می شود که جریان تغییر مسیر داده و به سیم پیچ برگردد . این تغییر جریان تا شارژ مجدد سیم پیچ ادامه داشته و دوباره جهت جریان بین سیم پیچ و خازن تغییر می کند . تا زمانی که پلاتین باز است این نوسان بارها انجام شده که نتیجه آن تغییر شار مغناطیسی و تحریک سیم پیچ ثانویه و ایجاد جرقه برروی شمع ها است . در هر بار باز شدن پلاتین این عمل تکرار می شود .در این حالت موتور در دور آرام هیچ مشکلی عملکردی ندارد اما با افزایش دور موتور زمان بسته شدن پلاتین ناخودآگاه کوتاه شده و عمل شارژ و دشارژ کویل خارج از بازه زمانی باز و بسته شدن پلاتین قرار می گیرد . اینجاست که عیب بزرگ سیستم جرقه زنی دلکو ظاهر می شود . کویل به دنبال پلاتین چون زمان کافی برای شارژ و دشارژ سیم پیچ اولیه ندارد نمی تواند شار لازم برای تحریک کامل سیم پیچ ثانویه را به دست آورد و لذا شدت جرقه در دورهای بالاتر به طور محسوسی کاهش یافته و خودرو در دور بالا دچار لرزش زیاد کاهش راندمان موتور و افزایش مصرف بنزین به صورت تصاعدی می شود .
2 . شدت توزیع جرقه بر روی سر شمع ها یکسان نیست : مسئله وجود وایر شمع ها و مشکلات آن همیشه یک معضل بوده است . اما مشکل عمده آن مسئله نا هماهنگ بودن طول وایرهاست که موجب نا موزونی شدت جرقه در سر شمع ها می شود .
3 . عدم تناسب آوانس های دینامیکی و استاتیکی :
الف ) آوانس استاتیکی که با حرکت دادن موضعی دلکو ایجاد شده و توسط فرد تنظیم می شود .
ب ) آوانس دینامیکی که شامل آوانس های خلائی و وزنه ای هستند که به طور اتوماتیک توسط دلکو تنظیم می شوند . آوانس استاتیکی با توجه به دخالت دست همیشه دقیق تنظیم نمی شود و از طرفی به آوانس خلایی نیز نمی توان اطمینان داشت زیرا با هر بار فشردن و یا رها کردن گاز خلاء منیفولد کم و زیاد شده و آوانس خودرو به هم میریزد و از جانب دیگر آوانس وزنه ای نیز با توجه به اتکا بر نیروی گریز از مر کز و خاصیت غیر خطی فنر وزنه ها معمولا مقدار مناسبی را به دست نمی دهد . تمامی این عوامل دست به دست هم می دهند تا آوانس دلکو هرگز تنظیم قابل قبولی ارائه ندهد .
4 . تنظیمات زیاد و پیچیدگی زیاد مکانیکی : موجب می شود که تعمیر کاران اغلب به دلیل عدم آگاهی از تنظیمات دقیق و یا عدم داشتن ابزار مخصوص های لازم نسبت به تنظیم های همه جانبه آن غفلت ورزیده و این خود مزید بر علت می شود علاوه بر این باعث خرابی های زودرس نیز خواهد بود .
سیستم تزریق سوخت الکترونیکی EFI چیست ؟
اتومبیل ها یکی از دو سیستم کاربراتوری یا انژکتوری را برای تحویل مخلوط سوخت و هوا با نسبت صحیح به سیلندرها در تمام دامنه های سرعت دورانی موتور مورد استفاده قرار می دهند . هر یک از این دو سیستم حجم هوای مکش را اندازه گیری می کند . حجم هوای مکش بر اساس زاویه دریچه گاز و سرعت موتور تغییر می کند و هر دو سیستم نسبت سوخت و هوای صحیح را برای تمام سیلندرها بر اساس حجم هوای مکش تامین می کنند .
به دلیل اینکه ساخت کاربراتور نسبتا ساده است ونیازی به قطعات با تکنولوژی بالا ندارد در سطح وسیعی از موتورهای بنزینی مورد استفاده قرار گرفته است . در پاسخ به نیاز های فعلی برای کاهش آلودگی دود خروجی از اگزوز ‏، مصرف سوخت اقتصادی ، سوخت رسانی بهینه و سایر موارد دیگر ، کاربراتورهای امروزی باید به وسیله جبران سازهای مختلف مجهز گردند که باعث به وجود آمدن کاربراتور با سیستم پیچیده تر می گردد . برای اطمینان از نسبت سوخت و هوای صحیح در موتور سیستم EFI بر اساس شرایط رانندگی مختلف به جای کاربراتور مورد استفاده قرار گرفت .
سیستم کنترل EFI در دو نوع آنالوگ و دیجیتال برای سوخت رسانی به کار می رود . در سیستم کنترل از نوع آنالوگ حجم سوخت تزریق شده بر اساس زمان مورد نیاز برای شارژ و دشارژ کردن خازن کنترل می شود و لیکن در سیستم کامپیوتری حجم سوخت تزریق شده بر اساس داده های ذخیره شده در حافظه مشخص می گردد علاوه بر کنترل زمان مقدار سوخت تزریق شده آوانس جرقه کنترل سرعت هرزگرد موتور کارکرد نادرست موتور و سایر موارد نیز می تواند بوسیله ی سیستم کامپیوتری کنترل گردد .
تفاوت عمده سیستم های انژکتوری در موتورهای بنزینی و گازوئیلی :
در سیستم های انژکتوری موتورهای گازوئیل سوز از سیستم جرقه زنی و شمع خبری نیست و در حقیقت احتراق درون محفظه ی سیلندر به روش احتراق خود به خودی یا Self Ignition انجام می شود بدین صورت که ابتدا هوا در مرحله تنفس وارد محفظه ی سیلندر شده و در مرحله تراکم تا میزان حتی 1 به 25 متراکم می شود در این حالت دمای هوا تا حدود 700 درجه سانتی گراد افزایش می یابد . سپس در بالاترین نقطه و در زمان مناسب گازوئیل توسط انژکتورها به درون سیلندر پاشش می شود که در حضور هوای داغ باعث انفجار می گردد و منجر به حرکت در آوردن پیستون و در نهایت حرکت موتور می شود .
اما در موتورهای بنزین سوز در مرحله تنفس مخلوط سوخت و هوا وارد سیلندر می شود و همچنان انفجار سوخت در محفظه ی احتراق به کمک جرقه حاصل از فرمان رسیده به شمع ها صورت می گیرد و این نسبت تراکم تا حداکثر حدود 1 به 11 امکان پذیر می باشد و در صورت انفجار بی موقع سوخت درون سیلندر پدیده Knocking یا Detonation روی داده و باعث وارد آمدن آسیب جدی به موتور خودرو می شود . که این امر توسط ECU کنترل می گردد .
وظیفه ای را که کاربراتور در سیستم سوخت رسانی کاربراتوری به عهده دارد در سیستم های انژکتوری به عهده 2 سیستم سوخت رسانی و سیستم هوارسانی گذاشته شده است که بوسیله واحد کنترل الکترونیکی Electronic Control Unit   هدایت می شوند .
سیستم سوخت رسانی شامل : باک بنزین –Fuel Tank پمپ بنزین Fuel Pump – لوله ای انتقال سوخت Fuel Pipe – فیلتر بنزین Fuel Filter – رگولاتور فشار Pressure Regulator – ریل توزیع کننده سوخت Delivery Pipe Fuel Rail - انژکتورهای مستقر بروی ریل سوخت Injectors و تعدیل کننده جریان ( دامپر ) Damper می باشد .
سیستم هوارسانی نیز شامل : فیلتر هوا Air Filter – اندازه گیر جریان هوا Air Flow Meter – دریچه هوا ‏Throttle Body – سیلندر Cylan. – منیفولد هوا I.Manifold – مخزن آرامش Surge Tank می باشد .
در حقیقت سیستم سوخت رسانی وظیفه ای تهیه سوخت مورد نیاز در زمان مشخص و مقدار مناسب برای محفظه احتراق ( سیلندر ) و سیستم هوارسانی نیز وظیفه ای تهیه هوای مورد نیاز در زمان مشخص و مقدار و دمای مناسب برای محفظه احتراق ( سیلندر ) را به عهده دارند که به کمک سنسور های مختلف موجود در مسیر شرایط لحظه به لحظه کارکرد موتور خودرو را اندازه گیری کرده و پس از انتقال به ECU فرمان مناسب را گرفته و به کمک فرمانبر های مختلف بهینه ترین سوخت را برای کارکرد موتور تدارک می بینند . فرمان زمان جرقه زنی شمع ها نیز توسط ECU صادر می شود .
اگر سیستم سوخت رسانی را به بدن انسان تشبیه کنیم ECU یه عنوان مغز سیستم ، Sensorsسنسورها به عنوان حواس انسان ( بینایی و . . . ) و Actuators یا عملگرها مانند دست و پای انسان عمل می کنند .
بعضی از سنسورهای اصلی سیستم های EFI عبارتند از :
سنسور اندازه گیری دبی هوا AFM ( میزان دبی هوا از نظر جرمی و میزان دبی هوا از نظر حجمی ) - سنسور اندازه گیری میزان خلاء ورودی MAP   - سنسور اندازه گیری میزان دمای هوا ATS - سنسور اندازه گیری دمای آب موتور CTS - سنسور اندازه گیری دور موتور RPM یا Crankshaft Sen. – سنسور موقعیت دریچه گاز TPS - سنسور    l - سنسور اندازه گیری دمای سوخت FTS – سنسور اندازه گیری فشار سوخت FPS – سنسور کنترل وضعیت احتراق درون سیلندرها Knock Sen. –    سنسور وضعیت سیلندرها Camshaft Sen. - سنسور اندازه گیری CO و HC   CO-Potentiometer Sen.
عملگرها Actuators عمده سیستم نیز شامل شیر موتوری Stepper Motor – انژکتورها Injectors - گرمکن هوا PTC - شمع ها و . . . می باشند .
سیستم های انژکتوری در طول زمان تغییرات متنوعی کرده اند که در ابتدای دهه 1970 میلادی ابداع شده از سیستم های مکانیکی انژکتوری آغاز و سپس سیستم های الکترونیکی طراحی شدند . نیز از سیستم های تک انژکتوری شروع شده و هم اینک از سیستم های پاشش سوخت مستقیم استفاده می شود .
انواع سیستم های سوخت رسانی انژکتوری به ترتیب ابداع :
1 . K - JETRONIC    ابزار الکترونیکی وارد کار شد .
2 . KE - JETRONIC    واحد کنترل الکترونیکی اضافه شد .
3 . L - JETRONIC
4 . LH - JETRONIC
5 . MONO JETRONIC - SPFI
6 .   MULTI JETORONIC - MPFI
7 . GDI
در اینجا سه مورد آخر که معمولترین سیستم های سوخت رسانی انژکتوری را شامل می شوند معرفی می کنیم سیستم های پاشش سوخت تکی یا Single Point Fuel Injection :
در این سیستم ها از یک انژکتور برای تغذیه چهار سیلندر استفاده می شود که این انژکتور سوخت مورد نیاز را در ابتدای منیفولد سوخت می پاشد .از نظر انتقال سوخت نظیر سیستم های کاربراتوری می باشد اما به کمک واحد کنترل الکترونیکی شرایط مناسب تری و مطلوب تری را برای محفظه ی احتراق فراهم میکند .
سیستم های پاشش سوخت چند گانه یا Multi Point Fuel Injection :
که به تعداد سیلندر های خودرو از انژکتور استفاده می شود که این انژکتورها برروی ریل سوخت نصب شده و سوخت مورد نیاز را مستقیم در پشت سوپاپ های سوخت تزریق می کنند .نسبت به سیستم هایSPFI میزان تغییرات سوخت در آنها پس از پاشش تا زمان احتراق بسیار کمتر است در نتیجه سوخت با شرایط بهتری وارد سیلندر می شود و معمولترین نوع این سیستم ها در حال حاضر به شمار می روند .
سیستم های پاشش مستقیم سوخت یا Gasoline Direct Injection :
در این روش برای اینکه حداقل تغییر در شرایط سوخت ورودی به سیلندر روی دهد انژکتورها سوخت مورد نیاز برای احتراق را مستقیم درون محفظه سیلندر تزریق می کنند . که به جز تعدادی خودرو ساز هم اکنون آنچنان مورد استفاده عمومی قرار نگرفته است .
سیستم مورد استفاده در خودروهای داخلی عمدتا از نوعMPFI می باشد که شامل منیفولد ؛ ریل سوخت و انژکتورها و رگولاتور فشار نصب شده بروی آن ؛ دریچه هوا و قطعات نصب شده بروی آن ؛ سیستم الکتریکی تعیین زمان احتراق و غیره . . . و واحد کنترل الکترونیکی ECU ‌ می باشد .که از این میان تنها انژکتورها ؛ رگولاتور فشار ؛ تعدادی از قطعات دریچه هوا ، ECU   ، سنسورها و قطعات بسیار حساس به دلیل استفاده از تکنولوژی های ویژه از اقلام وارداتی بوده و بصورت انحصاری تنها توسط چند شرکت در جهان طراحی و تولید می شوند و تقریبا بقیه قطعات در داخل کشور ساخته می شوند .
آشنایی با سیستم های CLOSE LOOP و OPEN LOOP :
اصولا در هر سیستمی تعدادی ورودی و خروجی وجود دارد . موتور خودرو نیز سیستمی است که بنزین و هوا و . . . ورودی های آن و دود اگزوز و . . . خروجی آن می باشد . اگر با این دید به یک خودرو کاربراتوری نگاه کنیم موتور خودرو دارای یک سیستم باز است یعنی یک سری ورودی به خودرو داده شده و سیستم نیز بدون هیچ گونه بازنگری از طرف ما یک خروجی ارایه می دهد . این سیستم ها را مدار – باز یا OPEN LOOP می گویند .
اما در بعضی از خودرو های جدید از خروجی موتور خودرو ( دود اگزوز ) نمونه ( فید بک منفی ) گرفته شده و با کار موتور مقایسه می شود . اگر موتور در استفاده از ورودی های اطلاعاتی خود که همان سنسورها هستند دچار خطایی شده باشد ( خواه از طرف ECU خواه از طرف سنسورها و خواه خطای ناشی از عملکرد نادرست فرمانبر ها به هر دلیل باشد ) سعی می کند تا با تصحیح عملکرد خود بهترین بازده را در خروجی خود به دست دهد . به این سیستم ها مدار – بسته یا CLOSE LOOP می گویند .فایده عمده سیستم های مدار – بسته در این است که علاوه بر تنظیمی که ECU به صورت دائم بر کارکرد موتور خودرو دارد در هر لحظه این تنظیم نیز تحت نظارت دوباره بوده و اگر خطای کوچکی نیز اتفاق بیفتد بلافاصله تصحیح می شود .
در موتورهایی که از بنزین سرب دار استفاده می شود سیستم سوخت رسانی از نوع مدار باز یا OPEN LOOP استفاده می شود و در موتورهایی که از بنزین بدون سرب استفاده می شود عموما سیستم سوخت رسانی از نوع مدار بسته یا CLOSE LOOP می باشد .
مزایای استفاده از سیستم های انژکتوری نسبت به سیستم های کاربراتوری :
1 . افزایش راندمان حجمی و حرارتی موتور بدلیل یکنواختی و ترکیب صحیح نسبت هوا و سوخت در حالتهای مختلف کاری موتور
2 . افزایش راندمان حجمی باعث افزایش گشتاور و توان خروجی موتور تا 15 درصد می شود .
3 . نسبت هوا ی ورودی به هر سیلندر بدلیل استفاده تمام سیلندرها از یک حجم ثابت تقریبا برابر است .
4 . بدلیل استفاده از سیتم های اندازه گیری دقیق الکترونیکی برای اندازه گیری دبی هوای ورودی سوخت متناسب با آن تامین شده و در نتیجه مصرف سوخت کاهش می یابد .
5 . در این سیستم ها به علت حذف کاربراتور و پیاله بنزین بخارات حاصل از تیخیر سوخت در پیاله از بین می رود .
6 . کنترل موتور در شرایط مختلف کاری کارکرد موتور مناسب تر و بهتر شده و موتور در هوای سرد سریعتر روشن شده و نیازی بوجود ساسات نمی باشد .
7 . بدلیل یکنواختی ترکیب سوخت و هوا احتراق مناسب تر صورت گرفته و بدلیل افزایش راندمان احتراق موتور نرم تر و بی صدا ترکار می کند .
8 . بدلیل امتزاج مناسب سوخت و هوا راندمان احتراق افزایش یافته و در نتیجه می توان ضریب تراکم حجمی موتور را افزایش داد .
9 . در سیستم های انژکتوری بدلیل اینکه نیازی به گرم کردن منیفولد ورودی نمی باشد در نتیجه دانسیته هوای ورودی بیشتر شده و راندمان حجمی را افزایش می دهد و در نهایتا قدرت خروجی موتور افزایش می یابد .
10 . با افزایش راندمان احتراق و کنترل پدیده Knock یا Detonation باعث افزایش عمر موتور خودرو می شود .
11 . مهمترین علت ساخت سیستمهای انژکتوری و مزیت اصلی آن نسبت به موتورهای کاربراتوری کاهش آلودگی ناشی از موتور خودرو می باشد تا قابلیت پوشش دادن استانداردهای عدم آلایندگی را داشته باشند .
معایب سیستم های سوخت رسانی انژکتوری نسبت به کاربراتوری :
1 . گران بودن موتور بدلیل گران بودن قطعات سیستم های انژکتوری
2 . احتیاج بیشتر به تعمیر و نگهداری و خدمات پس از فروش
3 . نیاز به صافی بنزین دقیق تر و بنزین با کیفیت بالاتر
مطابق آنچه در این نوشتار به صورت ساده و مختصر بیان شد می توان گفت. که هر چه سیستم سوخت رسانی دقیق تر میزان ورودی ها و خروجی های خود را اندازه گیری نماید و در نتیجه بهتر توانایی کارکرد و تطبیق پذیری با شرایط گوناگون را داشته باشد منجر به بهبود عملکرد و کارایی خودرو می شود . که این موارد در سیستم های تزریق سوخت الکترونیکی بیشتر و بهتر مشهود می باشد .و در دیگراینکه رسیدن به هوای پاک و کاهش آلودگی که امروزه از دغدغه های عمده ی پیش رو در کلان شهر ها است و نیز کاهش مصرف سوخت و در حقیقت استفاده بهینه از منابع محدود انرژی بدون استفاده از این سیستم های جدید سوخت رسانی ( EFI ) تقریبا غیر ممکن است .



فهرست منابع و ماخذ برای مطالعه بیشتر :
1 . اصول کارکرد موتورهای بنزینی انژکتوری / سیدهادی ریاضی / طراح / 1381 .
2 . سوخت رسانی موتورهای دیزل و بنزینی انژکتوری / مجتبی ضیایی / تک خودرو / 1368 .
3 . آشنایی و عیب یابی برق پژو 405 و سیستم انژکتوری پرشیا / سیامک گرشاسبی / کمال هنر / 1382 .
4 . آشنایی و عیب یابی سیستمهای انژکتوری مولتی پلکس و الکترونک پژو 206 ایران / سیامک گرشاسبی / کمال هنر / 1382 .
5 . فرهنگ لغات فنی اتومبیل / رضا هاشمی / روشن / 1373 .
6 . جزوات منتشره توسط شرکت های ساپکو و مگا موتور ( شرکت های طراحی مهندسبی و تامین قطعات ایران خودرو و سایپا ) .
7 . جزوات آموزشی تهیه شده در شرکت کاربراتور ایران
8 . Tunning S.U. Carburetters / G.R. Wade / SPEEDSPORT / 1981 .

نوشته شده توسط نیما وثوق نیا | لینک ثابت |

MDIخودروی هوا سوز یکشنبه دوازدهم فروردین 1386 10:46

خودروی هوا سوز

این اتومبیل محصول شرکت ام دی ای است که در لوگزامبورگ سال 1991 تاسیس شد و موتور ان با هوای فشرده و بنزین کار می کند .

یعنی به صورت دوانرژی می باشد و خالق ان اقای گوی نگره است که وی قبلا در دهه 80 روی مو تورهای هواپیما کار می کـــــرد سپس با توسعه موتورهایی از نوع سوپاپ چرخشی با پیکر بندی مانند 12 سیلندر مسابقه ای فرمول 1 جایزه موسسه نفت فرانسه را برد .

Vista de la fábrica MDI en el sur de Francia.

این شرکت دارای 160سرمایه گذار 30 مهندس و نیز 30 ثبت اختراع در 120 کشور دنیا اسـت. نمونه های اولیه مدل جدید این شرکت در کارخانه ای واقع در جنوب فرانسه تحت نظارت 60 تکنسین در بخش تحقیق و توسعه ان در حال اتمام می باشد .

این شرکت دارای یک دفتر تجاری در بارسلونا است که بر روی گسترش بین المللی برنامه های خودکار میکند .

مشخصات فنی اتومبیل :

Las bombonas en el MiniCat's

این اتومبیل دارای یک مخزن هوا با گنجایش 90 متر مکعب و فشار 300 بار است و بخاطر اینکه حاوی مواد اتش زا نمی باشد قابل انفجار نیست و اگر هم شکستگی در این مخزن ایجاد شود چون جنس ان از الیاف شیشه است در مسیر خود ترک خواهد خورد و فقط صدایی مهیبی می دهد و شیر مخزنی در وسط ان تعبیه شده است هنگام خروج هوا تکانه ای در اتومبیل ایجاد نکند .

این اتومبیل دارای یک کمپرسور کوچک است و طوری طراحی شده است که در مدت 3 تا 4 ساعت مخزن را پر می کند .

Detail of the interior of the storage tank

بدنه این اتومبیل همانند بسیاری از اتومبیل های دیگری که هم اکنون در بازار موجود است از الیاف شیشه می باشد و فوم به ان تزریق شده است که این تکنولوژی دارای دو مزیت است :

هزینه کمتر و وزن پایین تر. صدای موتور ان هم نسبت به موتور های معمولی پایین تر است . دامنه مسافتی که با هر بار پر نمودن مخزن می توان با ان طی نمود بستگی به سرعت حرکت دارد.

در سرعت 50 کیلومتر بر ساعت دامنه حرکت بیش از 300 کیلومتر است و در 100 کیلومتر بر ساعت دامنه حرکت ان به یک سوم ان میرسد. در محیط های درون شهری این اتومبیل قادر است بیش از 10 ساعت حرکت کند.

هزینه پر نمودن مخزن ها حدود 2 دلار است. در ایستگاه های شارژ مخزن بین 3 و 4 دقیقه زمان می برد تا کاملا پر شود.در خانه با برق 220 ولت (3.5)ساعت زمان برای پر شدن لازم است.

سیستم برق این اتومبیل بر مبنای تابش رادیویی است که توسط میکرو کنترلرهایی که بر روی هر یک از لوازم برقی اتومبیل نصب شده است دریافت می گردد که بدین ترتیب موجب می شود تنها یک کابل برق برای کل وجود داشته باشد .

دو مزیت مشخص این سیستم یکی سادگی نصب و تعمیر اسان سیستم و دیگری کاهش وزن به اندازه 22 کیلوگرم می باشد.این اتومبیل با عبور دادن اتمسفر از فیلترهای کر بنی و رفع گرد و خاک و ذرات ساینده فراوان موجود در هوای شهر از اسیب رسیدن به کمپرسور های نصب شده در هر اتومبیل جلوگیری می کند سپس کمپرسور هر اتومبیل ان را فشرده می سازد .

بنابراین این اتومبیل نه تنها هیچ گونه گاز سوخته شده و آلودگی به هوا اضافه نمی کند بلکه ازالاینده های هوا می کاهد بطوری که دارای الایندگی منفی است .پس از اگزوز ان هوای پاک با دمایی بین 5 تا 30 درجه سانتیگراد بیرون می اید

بعد از یک مدت مشخص هم فیلتر رفع الودگی می شود همانطور که ملاحظه می کنید این اتومبیل بر عکس موتورهای پیستونی که حرارتی حدود 400 درجه سانتیگراد تولید میکند نه تنها الودگی حرارتی ندارد بلکه از الودگی حرارتی هوا هم کم می کند بعلاوه اتومبیل های پیستونی با نشران او حدود 80% از الودگی هوای شهرها را موجب می شوند اولین سری این اتومبیل در اواخر دسامبر 2002 در فرانسه وارد بازار شد که قیمت ان مابین 8000 تا 10000 دلار می رسید و شامل : اتومبیل خانواده ، کاروان ، تاکسی ، وانت بود.

مشخصات اتومبیل های فوق به شرح زیر است:

مدل خانواده:

اتومبیلی جادار ودارای صندلی هایی است که به هرطرف می چرخند ویژگی ها:

Airbag, ABS سیستم تهویه مطبوع، شش صندلی،

وزن:720 کیلوگرم

حداکثر سرعت : 130 کیلومتر در ساعت

مسافت قابل حرکت در هر بار شارژ:200تا300کیلومتر

مدت شارژ الکتریکی : 4 ساعت

مدت شارژ در ایستگاه هوا : 3 دقیقه

مدل تاکسی:

Photo of the MDI taxiI قابل استفاده برای تاکسی و رانندگان معمولی که دارای مزیت در طراحی ارگونومیک ونیز اسایش بهتری است.

ویژگی ها:

Airbag, ABS سیستم تهویه مطبوع، شش صندلی،

سرعت:(مسافت قابل حرکت در هر بار شارژ مخزن):200 کیلومتر تا 300 کیلومتر.

مدت شارژ الکتریکی: 4 ساعت

مدت شارژ در ایستگاه هوا : 3 دقیقه

):van)مدل کاروان

Photo of the MDI Van برای تحویل کالا در مناطق شهری ،روستایی و صنعتی طراحی شده است و قابل استفاده برای هر نوع باری می باشد .

ویژگی ها:

،فضای باری1.5 مترمکعبAirbag, ABS سیستم تهویه مطبوع،

ابعاد:3.84متر،1.72متر،1.75متر

وزن :720 کیلوگرم

حداکثر سرعت : 130 کیلومتر در ساعت

مسافت قابل حرکت در هر بار شارژ:200تا300کیلومتر

مدت شارژ الکتریکی : 4 ساعت

مدت شارژ در ایستگاه هوا : 3 دقیقه

:(pick-up)مدل وانت

Photo of the MDI pick-up مناسب برای حمل و نقل اسباب واثاثیه بزرگ با اشکال متنوع ویژگی ها:

Airbag, ABS سیستم تهویه مطبوع، دو صندلی،عقب جادار،

ابعاد:3.84متر،1.72متر،1.75متر

وزن :720 کیلوگرم

حداکثر سرعت : 130 کیلومتر در ساعت

مسافت قابل حرکت در هر بار شارژ:200تا300کیلومتر

مدت شارژ الکتریکی : 4 ساعت

مدت شارژ در ایستگاه هوا : 3 دقیقه

مخزن موتور( ام دی ای ) بخاطر بزرگ بودن ابعاد قابل نصب روی خودروهای متداول نمی باشد .

Coiled filament machines

این اتومبیل یکبار در بیستم ژون سال 2000 در سالن گراند هتل بارسلونا و یکبار در بیست ونهم سپتامر سال2002 درنمایشگاه اتومبیل پاریس به نمایش گذاشته شد.

(articulated conrod)شرکت (هم دی ای) در قسمت شاتون مفصل داراختراعی را به ثبت رسانده که بدین شرح می باشد:

در این سیستم پیستون در زاویه 70 چرخش میل لنگ در قسمت نقطه مرگ بالا متوقف می شود ، بطوری که باعث می شود یک محفظه انبساط با حجم ثابت در درون سیلندر به وجود اید.

The Articulated con-rod, exclusively patented by MDI.

MDIچرخه ی موتور

(Compression phase)مرحله تراکم

در این موتور، هوای اتمسفری تا20بارتوسط پیستون فشرده می شود و در این فرایند تا 400 درجه سانتیگراد ،گرم می شود.

Details of MDI Engine.

مرحله سیستم هوا رسانی:

وقتی پیستون می ایستد ، هوای متراکم که دارای دمای محیطی است از درون مخزن به درون سیلندر تزریق می گردد .

مرحله انبساط هوا :

تزریق هوا موجب یک افزایش سریع در فشار و انبساط هوا می شود که بدین ترتیب پیستون را عقب می راند،بنابراین موتور را میچرخاند

و در موتور نیرو ایجـاد می کند.

نحوه کار:

کل مخزن از الیاف کربن در هم تنیده شده ساخته شده که دارای آستری از مواد ترموپلاستیک می باشد و هر کدام قابلیت ذخیره 90مترمکعب هوا در فشار300 بار دارند. انبساط هوا در داخل سیلندر پیستون را به عقب می راند .

بخاطر عدم احتراق ، تعویض روغن (که از نوع روغن خوراکی است) ندرتاً انجام می شود بطوری که در هر 50000 کیلومتر تعویض روغن انجام می شود.

مبنای کار سیستم (طبق شکل)

Engine cross-section اولین پیستون هوا را می مکد و ان را متراکم می کند. هوای مکیده شده متراکم شده گرم می شود ووقتی پیستون در نقطه مرگ بالا متوقف می شودهوابا فشار بالا ازمخزن ذخیره تزریق می شود انبساط مخلوط دو هوا پیستون را به عقب می راند و موتور را میچرخاند.

ویژگی های اصلی موتور تک انرژی هوای کمپرس شده :

ظرفیت سیلندر به سانتی متر مکعب 4×665

حداکثر قدرت :

25CVدر3500RPM

حداکثرگشتاور:

800AT-1300RPM

خوراک:تزریق الکترونیکی هوا

مقدار روغن و تناوب تعویض ان : (روغن سویا)به ازای هر5.8 لیتر50000 کیلومتر

کاربرد ها:

موتور قایق-به عنوان ذخیره کننده ایده آل انرژی سیستم های غیر الاینده مولد نیرونظیر انرژی خورشیدی یا نیروی هیدرولیک. به جای باتری های سنگین که بهره وری پایین و نگه داری مشکلی دارند این سیستم از هوای کمپرس شده بهره می گیرد که ایمن تر و سبک تر وتمیز تر هستند.

Nima Vosough nia

منابع :

http://www.theaircar.com

http://www.motordeaire.com

نوشته شده توسط نیما وثوق نیا | لینک ثابت |

خودروهای هیبریدی و انتقال قدرت ان یکشنبه دهم دی 1385 9:14

منبع:http://www.papi622000.persianblog.com/1385_6_papi622000_archive.html

Edit by : Pooya Makarachi پویا ماکاراچی

خودروهای هیبریدی

خودروهای هیبریدی معمولا تلفیقی از موتور احتراق داخلی خودروهای متداول با باتری و موتور الکتریکی یک خودرو الکتریکی هستند . این تلفیق انتشارات ( گازهای خوروجی ) اندک همراه با توان ، برد عملیاتی و سوخت مصرفی مناسب خودروهای معمول ( گازوئسل وبنزین) را عرضه می کند و این خودروها هرگز نیاز به اتصال به برق ندارند.این انعطاف پذیری ذاتی خودروهای هیبریدی آنها را برای ناوگان حمل و نقل ومصرف شخصی مناسب کرده است خودرو هاي هيبريدي مي توانند سرعت و مسافت بيشتري نسبت به انواعي كه موتورهاي درون ساز دارند داشته باشند، با اين حسن بزرگ كه شارژباتري هايش هرگز تمام نمي شود بازدهي اين خودروهابسيار بالا بوده و ميزان توليد آلودگي شان كاهش يافته است. به همين دليل بسياري از كارخانه ها از سال 1999 توليد خودروهاي هيبريدي را به صورت انبوه آغاز كرده اند.

خودروهای هيبريدی (Hybrid Vehicles)

تاريخچه خودروي هيبريدی

يك مهندس آمريكائي به نام H.Piper در 23 نوامبر 1905 يك ماشين هيبريدي ساخت كه قادر بود در طي 10 ثانيه تا 25 مايل شتاب بگيرد. موتور اين خودرو تركيبی از موتور بنزيني و موتور الكتريكي بود كه امروزه به عنوان موتور هيبريدي شناخته مي‌شود. Piper در سه سال و نيم بعد، اختراع خود را ثبت نمود؛ اما پيشرفت سريع موتورهای احتراق داخلی با قدرت و گشتاور بالا در آن دوره، همچنين قابليت استارت بدون هندل آنها و از همه مهمتر پايين بودن قيمت سوختهای فسيلی و مطرح نبودن آلودگی محيط زيست، سبب عدم توجه به اين نوع خودروها شد. در پي بحرانهاي نفتي سالهاي 1970 دوباره اين خودروها مورد توجه قرار گرفتند ولي تا سال 1990 که كار اصولي با مشاركت PNGV (Partnership for a New Generation Vehicle) در آمريكا آغاز گرديد، این خودروها به طور جدی پيگيری نشدند.

امروزه خودروهاي هيبريدي مورد توجه كمپانيهاي بزرگ جهان قرار گرفته اند كه از آن جمله مي‌توان به شركتهايي مانند: تويوتا، هندا، ميتسوبيشي، فورد، فيات، جنرال موتورز، دايملر كرايسلر، نيسان و پژو و ... اشاره نمود. توفيق اين محصولات به حدي چشمگير بوده كه از دسامبر سال 1997 تا ابتداي سال 2000 بيش از چهل هزار محصول پريوس كمپاني تويوتا به فروش رسيده است.

خودروهای هیبریدی به وسیله دو منبع انرژی – یک واحد تبدیل انرژی (همچون یک موتور احتراق یا پیل سوختی) و یک وسیله ذخیره انرژی (هم چون باتری هل یا فرا خازن ها)- توان می گیرند . واحد تبدیل انرژی امکان قدرت گرفتن از بنزین ، متانول ، گاز طبیعی فشرده ، هیدروژن یا سوخت های جانشین دیگر را دارد. خودروهای هیبریدی این پتانسیل را دارنئ که 2 تا 3 برابر راندمان بالاتری نسبت به خودروهای متداول داشته باشند. خودروهای هیبریدی می توانند دارای طراحی موازی طراحی سری یا ترکیبی از هر دو باشند. در یک طراحی موازی ، واحد تبدیل انرژی و سیستم محرکه الکتریکی مستقیما به چرخ های خودرو مرتبط شده اند. موتور اصلی برای رانندگی در بزرگراه ها استفاده می شود ، موتور الکتریکی توان اضافی را هنگام پیمودن سر بالایی ها ، شتاب گرفتن و مواقع دیگر که توان بالای خودرو نیاز باشد فراهم می آورد.در یک طراحی سری ، موتور اصلی به یک ژنراتور تولید کننده الکترسیته مرتبط است . الکتریسیته باتری هایی را شارژ می کند که موتور الکتریکی را که به چرخ ها توان می دهد به کار می اندازد. بر خلاف خودروهای الکتریکی ، خودروهای هیبریدی نیازی به اتصال به برق شهر ندارند. در عوض آنها با ترمز واکنشی یا ژنراتور شارژ می شوند.

اجزاء خودروهای هیبریدی

خودروهای هیبریدی یک ترکیب بهینه از اجزای مختلف هستند.یک نمونه خودرو هیبریدی را دیاگرام بالا می بینید.

کنترل کننده ها / موتور کشنده الکتریکی
سیستم های ذخیره کننده انرژی الکتریکی ، همچون باتری ها و فراخازن ها
واحد توان هیبریدی همچون موتور احتراق جرقه ای ، موتورهای انژکتور مستقیم احتراق تراکمی (دیزل) توربین های گازی و پیل های سوختی
سیستم های سوخت رسانی برای واحد توان هیبریدی
جعبه دنده (گیربکس)

برای کمک به گازهای خروجی و بهبود کارایی های خودرو ، اجزاء وسیستم های زیر بواسطه تحقیق و توسعه اصلاح شدند :

سیستم های کنترل گازهای خارجی
مدیریت انرژی وکنترل سیستم ها
مدیریت حرارتی اجزاء
وزن پایین وایرو دینامیک بدنه / شاسی
مقاومت غلطشی پایین (شامل طراحی بدنه وتایرها )
کاهش بار لوازم اضافی

کنترل کننده ها / موتورهای هیبریدی

موتورهای کارگران پر کار سیستمهای راننده خودروهای هیبریدی هستند ، یک موتور کشنده الکتریکی ، انرژی الکتریکی واحد ذخیره انرژی را به انرژی مکانیکی که چرخ های خودرو را به حرکت در می آورد.بر خلاف خودروهای معمول که برای بدست آوردن گشتاور کامل ، موتور باید سرعت بگیرد موتور الکتریکی گشتاور کامل رادر سرعت های پایین نیز فراهم می کند. همین مشخصه شتاب غیر خطی عالی به خودرو می دهد . مشخصه های مهم موتور خودروی هیبریدی شامل کنترل خوب رانندگی با خطای مجاز صدای کم وراندمان بالا می باشد. مشخصه های دیگر شامل انعطاف پذیری مربوط به نوسان ولتاژ و البته قابل قبول بودن قیمت تولید انبوه می شود. تکنولوژی موتور جلو برنده برای کاربردهای خودروی هیبریدی شامل آهنربای دائمی ، القای جریان متناوب و موتورهای مقاومت مغناطیسی متغییر می باشد.

باتری خودرو هیبریدی

باتری ها یک از اجزای ضروری خودروخهای هیبریدی هستند . گر چه تعداد کمی از تولیدات خودروهای هیبریدی با باتریهای پیشرفته در بازار عرضه شده اند اما هیچ کدام از باتری های رایج یک ترکیب قابل قبول اقتصادی از توان ، راندمان انرژی و طول عمر را برای حجم بالای تولید خودرو ارائه نداده اند. ویژگیهای مطلوب باتریهای با توان بالا برای کاربردهای خودروهای هیبریدی شامل این موارد است : پیک و توان مخصوص تکانه بالا ، انرژی مخصوص بالای توان تکانه ، پذیرش شارژ بالا برای بیشینه کردن بهره بری ترمز واکنشی و طول عمر طولانی . روش ها و طراحی های در حال توسعه برای هماهنگی مجموعه به صورت الکتریکی و حرارتی ، روشهای دقیق در حال پیشرفت برای تعیین وضع شارژ باتری ، باتریهای بادوام در حال پیشرفت و قابلیت بازاریابی ، چالش های تکنیکی دیگر هستند.

فراخازن های خودروهای هیبریدی

فراخازنها انرژی مخصوص بالاتری دارند و نوع قویتری از خازن های الکترولیتی هستند که انرژی را به عنوان شارژ الکتریسته ساکن ذخیره می کنند. فراخازنها سیسمتهای الکتروشیمیایی هستند که انرژی را در لایه ای از مایع قطبیده شده در سطح مشترک مابین یک الکترولیت رسانای یونی و یک الکترود رسانا ذخیره می کنند . ظرفیت ذخیره انرژی با افزایش مساحت سطح مشترک افزایش می یابد. فراخازنها به عنوان اولین ابزار برای کمک به توان موتور در شتاب گیری و سر بالایی رفتن هستند که به هملن خوبی بازیافت انرژی ترمزگسترش پیداکرده اند فراخازنها به صورت بالقوه به عنوان دومین شیوه ذخیره انرژی در خودروهای هیبریدی ، برای تامین توان بار گذاری باتری های شیمیایی سودمندند. الکتریسیته اضافی برای ثابت نگه داشتن ولتاژ در مواقعی که چگالی انرژی پایین است مورد نیاز است.

پیل های سوختی خودروهای هیبریدی

پیل های سوختی به واسطه یک واکنش الکتروشیمیایی که هیدروژن را با اکسیژن در هوای محیط ترکیب می کند ، الکتریسیته تولید می کنند.هیدروژن خالص یا هر سوخت فسیلی دیگری که اصلاح شده باشد می تواند برای تولید گاز هیدروژن مورد استفاده قرار گیرد. متانول یک انتخاب معمول برای سوخت است. تنها گاز خروجی پیل سوختی بخار آب است که توان بالقوه آن را به عنوان تمیزترین واحد توان هیبریدی می رساند. راندمان ، صدای کم ، قابلیت اطمینان و راندمان تبدیل انرژی تا 50% پیش بینی شده پیلل های سوختی ، نشان می دهد که به طور نسبه مشخصه های خودروی هیبریدی در قیاس با راندمان 20-25 درصد موتورهای بنزینی احتراق داخلی مناسب تر هستند.

انتشارات پایین و راندمان بالا

تفاوت در گازهای خروجی خودروهای الکتریکی هیبریدی بستگی به خودرو و پیکر بندی اجزا آن دارد. ولی به طور کلی خودروهای هیبریدی گازهای خروجی کمتری نسبت به خودروهای معمولی دارند چرا که در موتور این خودروها یک موتور الکتریکی به همراه یک موتور احتراق داخلی دارد و موتور الکتریکی در بسیاری از مواقع جبران کننده موتور احتراق داخلی است بنابراین مصرف سوخت و گازهای خروجی کاهش می یابد ، در ضمن این خودروها قادرند فقط با موتورالکتریکی کار کنند که باعث کاهش آلودگی می شود.هیبریدهابه سادگی کار کرد موتور را کنترل می کنند و این عمل خورو را دارای راندمان بیشتر و آلودگی کمتر می کند.

مقايسه عملکردی خودروهای برقی خالص و خودروهای هايبريد

خودروهاي برقي گرچه به عنوان اولين راهکار براي کاهش ميزان آلودگي معرفي گرديده اند اما به علت آنکه در سيکلهاي رانشي طولاني با مشکل ر وبرو مي شوند از اينرو حضور موفقي نداشته اند و در حقيقت با شکست مواجه گرديده اند .ايده خودروهاي هايبريد به علت استفاده از دو منبع انرژي در توليد سيستم محرکه رانشي نه تنها مشکل آلودگ ي و مصرف خودروهاي هايبريد به علت استفاده از دو منبع انرژي در توليد سيستم محرکه رانشي نه تنها مشکل آلودگ ي و مصرف سوخت را به حداقل رسانده است بلکه مشکلات ناشي از خودروهاي برقي خالص را حل نموده است .واين مزيت خودروهاي هايبريد برقي نسبت به خودروهاي برقي خالص مي باشد.

بقیهی تصائیر مرتبط با مطالب بالا را در سایت زیر ببینید

منابع انگلیسی :

http://www.asame.ir/article_view.php?id=260

http://web.mit.edu/2.972/www/reports/hybrid_vehicle/hybrid_electric_vehicles.html

http://web.mit.edu/2.972/www/reports/hybrid_vehicle/hybrid_electric_vehicles.html

نوشته شده توسط نیما وثوق نیا | لینک ثابت |