دانلود پایان نامه : انطباق توربوشارژ مناسب با موتور گازسوز تنفس طبيعي به منظور كنترل راندمان حجمي و نسبت تراكم

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسي مکانيک

گرایش : نيرو محرکه خودرو

عنوان : انطباق توربوشارژ مناسب با موتور گازسوز تنفس طبيعي به منظور كنترل راندمان حجمي و نسبت تراكم

دانشکده صنعتي خواجه نصيرالدين طوسي

دانشکده مهندسي مکانيک

پايان نامه کارشناسي ارشد

گرايش نيرو محرکه خودرو

عنوان

انطباق توربوشارژ مناسب با موتور گازسوز تنفس طبيعي به منظور كنترل راندمان حجمي و نسبت تراكم

استاد راهنما

دکتر جزايري

مرداد 89

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکيده

در اين پايان نامه که تحت عنوان انطباق توربوشارژ مناسب براي موتور EF7 به منظور بهبود راندمان حجمي ارائه مي‌گردد، ابتدا به تاريخچه ابداع و استفاده از توربوشارژر پرداخته مي‌شود. سپس موتور تنفس طبيعي و توربوشارژ شده مقايسه مي‌شود که نتيجه آن روشن شدن هدف استفاده از اين سيستم است. پس از آن مرور کوتاهي بر عملکرد، اجزا و انواع سيستم هاي توربوشارژري انجام مي‌شود. سپس تغييرات موتور براي تجهيز به توربوشارژر به منظور دستيابي به بهترين حالت عملکرد، مشکلات توربوشارژينگ و روش هاي کاهش آن بيان مي‌شود. در بخش هاي بعدي ابتدا به معادلات حاکم بر توربوشارژر، انتخاب و انطباق توربوشارژر مناسب پرداخته مي‌شود و پس از ارائه تئوري لازم، معادلات و روش مدلسازي موتور و توربوشارژر در نرم افزار GT POWER توضيح داده مي‌شود که نتيجه آن مدلسازي موتور EF7توربوشارژ شده گاز سوز  با استفاده از عملکرد امواج فشاري بصورت يک بعدي و با استفاده از نرم افزار ذکر شده مي‌باشد. اين مدل رفتار موتور را در شرايط ورودي متفاوت پيش بيني مي‌نمايد. سپس براي اطمينان از صحت عملکرد اين مدل، نتايج بدست آمده در حالت تمام بار و بار جزئي در زماني که 25 درصد دريچه گاز باز مي‌باشد، کاليبره شده است بطوريکه تمامي پيش بيني هاي مدل از عملکرد موتور با نتايج تست از تطابق خوبي برخوردار شده است. در همين راستا روش کاليبراسيون توضيح داده مي‌شود و نتايج آن با نتايج تست هاي تجربي مقايسه مي‌شود. سپس با انجام برخي تغييرات در مشخصات هندسي و طراحي، توربوشارژري مناسب که در ناحيه ي بازده بالا کار مي‌کند و همچنين افزايش توان و گشتاور مورد نياز را فراهم نمايد انتخاب مي‌گردد. از آنجا که براي انجام هر گونه تغييرات به منظور بهبود عملکرد موتور و همچنين رعايت محدوديتهاي موجود، لازم است تا ميزان حساسيت پارامترهاي مختلف موتور را نسبت به تغيير اعمال شده بدانيم، در ادامه براي موتورEF7 آناليز حساسيت انجام شده است که در آن ميزان تاثير هر يک از متغيرهايي مانند شرايط هواي ورودي، تايمينگ سوپاپ ها، زمان بندي جرقه، وجود دريچه تخليه توربين، راندمان خنک کن، نسبت هوا به سوخت، نسبت تراکم و تغيير هندسه سيستم مکش و تخليه بر روي پارامترهاي عملکردي موتور و توربوشارژر سنجيده مي‌شود. در آخر سوپرشارژ کردن موتور توربوشارژ شده به منظور افزايش فشار تقويتي در دورهاي پائين موتور که توربوشارژ قادر به تامين آن به دليل سرعت پائين خود نمي‌باشد توضيح داده مي‌شود، سوپرشارژ مناسب انتخاب مي‌شود و پس از آن نتايج سوپرتوربوشارژ کردن موتور EF7 گازسوز نشان داده مي‌شود.

فهرست مطالب

قدرداني

چکيده

الف

ب

فهرست مطالب

فهرست جداول

فهرست اشکال

فهرست علائم

د

ک

م

ر

مقدمه 1
فصل اول-مقدمه و مرور بر تحقيقات انجام شده در گذشته 3
1-1- تاريخچه 4
1-2- تجربيات انجام شده در زمينه موتور گازسوز 5
1-3-اقدامات انجام شده براي نصب توربوشارژر 7
1-4-معرفي پروژه حاضر 10
فصل دوم- توربوشارژ كردن موتورهاي احتراق داخلي 11
2-1- هدف توربوشارينگ 12
2-2- روشهاي پرخوراني 12
2-3-  مقايسه موتورهاي توربوشارژ شده و تنفس طبيعي 15
2-3-1- انواع سيستمهاي توربوشارژري 16
2-3-2- توربوشارژر فشار ثابت 16
2-4 توربوشارژينگ با سيستم ضرباني 17
2-5- سيستم‌هاي تك توربوشارژري 19
2-5-1- سيستم‌هاي ترتيبي 21
2-5-2- سيستم‌هاي دومرحله‌اي 21
فصل سوم-تغييرات موتور براي تجهيز به توربوشارژر 23
3-1- استفاده از توربوشارژر براي موتور گازسوز 24
3-2- تغييرات موتور براي تجهيز به توربوشارژر 24
3-3- کاهش مشکلات توربوشارژينگ 25
3-3-1- جلوگيري از توليد کوبش 25
3-3-1-1- روش هاي جلوگيري از توليد کوبش 26
3-3-2- کنترل افزايش فشار در توربوشارژر 28
3-3-3- زمانبندي سوپاپ هاي ورودي و خروجي 30
3-3-6- تأثير توربوشارژر بر آلودگي خروجي 30
فصل چهارم- انطباق توربوشارژر 31
4-1- انطباق موتور و توربوشارژر 32
4-2- تعيين پارامترهاي توربين و كمپرسور 32
4-3- انتخاب توربوشارژر 34
4-4 نواحي کاري کمپرسور 35
4-5- دريچة كنترل توربين 37
4-6- تاخير در عملکرد توربوشارژر 37
4-7 تغيير در شرايط ورودي 38
4-8- فصل پنجم-مدلسازي موتور 40
5-1- مقدمه 41
5-2- تحليل جريان در راهگاههاي موتور با استفاده از رفتار موج فشاري 41
5–3 محاسبه پارامترهاي عملکردي موتور 43
5-3- 1- فشار موثر متوسط انديکاتوري و ترمزي 43
5-3-2- توان و مصرف سوخت ويژه 44
5-4- مدلسازي بازده حجمي 44
5-5- مدلسازي اصطکاک موتور 45
5-6- مدل اصطکاک جريان سيال 46
5-7-محاسبه ضريب جريان 47
5-8- محاسبه دبي جريان عبوري از سوپاپ 48
5-9-مدل انتقال حرارت بين سيال و راهگاههاي جريان 49
5-10-مدلسازي انتقال حرارت در داخل سيلندر 49
5-11- مدلسازي پرخوراني موتور با استفاده از عملکرد پرخوران

5-11-1- انتخاب کمپرسور

5-11-2-انتخاب توربين

51

51

52

فصل شش – مدلسازي موتور EF7 با استفاده از نرم افزار GT-POWER 54
6-1- مدلسازي پورت هاي ورودي و خروجي 55
6-2- مدلسازي منيفولد و دريچه گاز 55
6-3- مدلسازي انژكتور 58
6-4- مشخصات سيلندر 59
6-5- مدلسازي توربوشارژر 60
6-6- مدلسازي خنك كن مياني 60
6-7- مدلسازي كاتاليست 61
6-8- مدلسازي احتراق 61
فصل هفت- نتايج توربوشارژ کردن موتور EF7 63
7-1- تغييرات اعمال شده به موتور تنفس طبيعي 64
7-2- تعيين هدف 66
7-3- نکاتي در مورد انتخاب توربوشارژر 67
7-4- مشخصات توربوشارژرهاي انتخابي 68
7-5- اصطکاک موتورEF7 69
7-6- انتقال حرارت در داخل سيلندر 70
7-7- کاليبراسيون مدل موتور پرخوراني شده 70
7-8- پارامترهاي عملكردي موتورEF7 در حالت بار کامل 84
7-9- مقايسه عملکرد دو توربوشارژر با استفاده از نتايج مدل 80
7-10- تعيين بهينه پارامترهاي طراحي موتور پرخوران شده با استفاده از مدل 85
(فصل)هشتم-آناليز حساسيت موتور EF7 95
8-1- آناليز حساسيت 96
8-1-1-  فشار موثر متوسط ترمزي 98
8-1-2-مصرف مخصوص ترمزي سوخت 99
8-1-3- راندمان حجمي 101
8-1-4-سرعت توربين 102
8-1-5- راندمان کمپرسور 104
8-1-6- فشار در پائين دست کمپرسور 105
8-1-7-جريان هوا 107
8-1-8- جريان سوخت 108
8-1-9- گشتاور ترمزي موتور 110
8-1-10- دماي پائين دست کمپرسور 111
8-1-11- دماي پائين دست خنک کن 113
8-1-12- دماي منيفولد 114
8-1-13- فشار منيفولد 116
8-1-14- فشار ورودي توربين 117
8-1-15- فشار خروجي توربين 119
8-1-16- دماي ورودي توربين 120
8-1-17- دماي خروجي از توربين 122
8-1-18- راندمان توربين 123
8-1-19- راندمان انديکاتوري موتور 125
8-1-20- توان مصرفي کمپرسور 126
8-1-21- فشار موثر متوسط انديکاتوري 128
8-1-22- ماکزيمم فشار سيلندر 129
8-1-23- درجه ماکزيمم فشار سيلندر 130
8-1-24- ماکزيمم دماي سيلندر 132
8-1-25- فشار ورودي به سيلندر 134
8-1-26- دماي ورودي به سيلندر 135
8-1-27- فشار خروجي از سيلندر 137
8-1-28- دماي خروجي از سيلندر 138
فصل نهم-سوپرشارژ کردن موتور توربوشارژ شده 140
9-1- هدف از سوپرتوربوشارژ کردن 141
9-2- سوپرشارژر روتز

 

9-3- مدلسلزي و نتايج سوپر شارژينگ

142

143

پيشنهادات

ليست مقالات ارائه شده

151

151

نتايج 152
ضميمه 156
مراجع 161
چکيده انگليسي 166

 

 

فهرست جداول

جدول(2-1) مقايسه يك موتور توربوشارژري و تنفس طبيعي با گشتاور و توان حداكثر برابر
جدول (5-1) توضيح پارامترهاي معادله (5-18)
جدول (6-1) مشخصات هندسي سيلندر موتور تنفس طبيعي
جدول (7-1) مشخصات هندسي سيلندر موتور پرخوران شده
جدول (7-2) مقادير ثابت فشار موثر متوسط اصطکاکي در دورهاي مختلف
جدول(8-1) جدول تعريف متغيرها و مقدار آنها
جدول (8-2) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي فشار موثر متوسط ترمزي
جدول (8-3) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي مصرف مخصوص ترمزي سوخت
جدول (8-4) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي راندمان حجمي
جدول (8-5) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي سرعت توربين
جدول (8-6) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي راندمان کمپرسور
جدول (8-7) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي فشار در پائين دست کمپرسور
جدول (8-8) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي جريان هوا
جدول (8-9) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير  روي جريان سوخت
جدول (8-10) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي گشتاور موتور
جدول (8-11) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي دماي پائين دست کمپرسور
جدول (8-12) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي دماي پائين دست خنک کن
جدول (8-13) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي دماي منيفولد
جدول (8-14) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي فشار منيفولد
جدول (8-15) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي فشار ورودي توربين
جدول (8-16) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير  روي فشار خروجي توربين
جدول (8-17) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي دماي ورودي توربين
جدول (8-18) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي دماي خروجي از توربين
جدول (8-19) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي راندمان توربين
جدول (8-20) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي راندمان انديکاتوري موتور
جدول (8-21) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي راندمان توربين
جدول (8-22) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي فشار موثر متوسط انديکاتوري
جدول (8-23) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي ماکزيمم فشار سيلندر
جدول (8-24) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي درجه مربوط به ماکزيمم فشار
جدول (8-25) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي ماکزيمم دماي سيلندر
جدول (8-26) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي فشار ورودي به سيلندر
جدول (8-27) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي دماي ورودي به سيلندر
جدول (8-28) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي فشار خروجي از سيلندر
جدول (8-29) دسته بندي متغيرها بر حسب ميزان تاثير روي دماي خروجي از سيلندر
     جدولA-1   نام هاي توربين و کمپرسور دو توربوشارژر
     جدول A-2 مشخصات عملکرد کمپرسور توربوشارژر1
     جدول A-3 مشخصات عملکرد کمپرسور توربوشارژر 2
     جدول(A-4 ) مشخصات عملکردي توربين
   

 

 

 

 

 

فهرست اشکال

شکل (2-1) يک نمونه سوپرشارژ
شکل(2-2) طرز کار توربوشارژر به صورت شماتيک
شکل (2-4) نحوه ارتباط توربوشارژ فشار ثابت با موتور به صورت طرحواره
شکل(3-1) رابطه بين نسبت تراکم و افزايش فشار ورودي موتور
شکل (4-1) نقشه عملکرد  يك کمپرسور
شکل (4-2) مشخصه يك توربين جريان محوري
شکل(5-1) المان در نظر گرفته شده
شکل (6-1) طرحواره پورت هاي ورودي و خروجي
شکل (6-2) مدل سازي منيفولد توسط چند انشعاب
شکل (6-3) قرار دادن دستگاه مختصات در مرکز انشعاب
شکل (6-4) دريچه گاز
شکل (6-5) مشخصات هندسي سيلندر
شکل(6-6) زمانبندي جرقه در دورهاي مختلف(TDC=0)
شکل (7-1) منحني ليفت و زمانبندي سوپاپ هاي ورودي و خروجي براي دو موتور تنفس طبيعي و پرخوران شده EF7
شکل (7-2 ) مقدار افزايش مورد نظر درگشتاور موتور در حالت تمام بار
شکل (7-3) مقادير بيشينيه فشار سيلندر در دورهاي مختلف براي يک موتور پرخوراني شده مشابه با موتورEF7 در حالت تمام بار
شكل (7-4) فشار موثر متوسط اصطكاك در دورهاي مختلف در حالت بار کامل
شكل (7-5) بازده انديكه در دورهاي مختلف در حالت بار کامل
شكل(7-6) منحني فشار لحظه اي داخل سيلندر در حالت بار کامل در دور rpm 1500
شكل(7-7) منحني فشار لحظه اي داخل سيلندر در حالت بار کامل در دور rpm 2000
شكل(7-8) منحني فشار لحظه اي داخل سيلندر در حالت بار کامل در دور rpm 2500
شكل(7-9) منحني فشار لحظه اي داخل سيلندر در حالت بار کامل در دور rpm 3500
شكل(7-10) منحني فشار لحظه اي داخل سيلندر در حالت بار کامل در دور rpm 4800
شكل(7-11) منحني فشار لحظه اي داخل سيلندر در حالت بار کامل در دور rpm 5000
شكل(7-12) نتايج کاليبراسيون فشار بعد از کمپرسور براي دو حالت بار کامل و بار جزيي در زماني که درصد فشردگي پدال گاز 25 درصد مي باشد
شكل(7-13) نتايج کاليبراسيون دبي هوا در دورهاي مختلف براي دو حالت بار کامل و بار جزيي در زماني که درصد فشردگي پدال گاز 25 درصد مي باشد
شكل(7-14) نتايج کاليبراسيون بازده حجمي در دورهاي مختلف براي دو حالت بار کامل و بار جزيي در زماني که درصد فشردگي پدال گاز 25 درصد مي باشد
شكل(7-15) نتايج کاليبراسيون گشتاور موتور پورخوران شده در دورهاي مختلف براي دو حالت بار کامل و بار جزيي در زماني که درصد فشردگي پدال گاز 25 درصد مي باشد
شكل(7-16) نتايج کاليبراسيون فشار موثر متوسط ترمزي موتور پورخوران شده در دورهاي مختلف براي دو حالت بار کامل و بار جزيي در زماني که درصد فشردگي پدال گاز 25 درصد مي باشد
شكل(7-17) نتايج کاليبراسيون جريان سوخت موتور پورخوران شده در دورهاي مختلف براي دو حالت بار کامل و بار جزيي در زماني که درصد فشردگي پدال گاز 25 درصد مي باشد
شكل(7-18) نتايج کاليبراسيون فشار بعد از خنک کن موتور پورخوران شده در دورهاي مختلف براي دو حالت بار کامل و بار جزيي در زماني که درصد فشردگي پدال گاز 25 درصد مي باشد
شكل(7-19) نتايج کاليبراسيون فشار گازهاي خروجي قبل از توربين موتور پورخوران شده در دورهاي مختلف براي دو حالت بار کامل و بار جزيي در زماني که درصد فشردگي پدال گاز 25 درصد مي باشد
شكل(7-20) نتايج کاليبراسيون فشار گازهاي خروجي بعد از توربين موتور پورخوران شده در دورهاي مختلف براي دو حالت بار کامل و بار جزيي در زماني که درصد فشردگي پدال گاز 25 درصد مي باشد
شكل(7-21) بازده ترمزي در دورهاي مختلف
شكل(7-22) گشتاور انديكه در دورهاي مختلف
شكل(7-23) گشتاور ترمزي در دورهاي مختلف
شكل(7-24) مصرف سوخت ويژة ترمزي در دورهاي مختلف
شكل(7-25) فشار مؤثر متوسط پمپاژ در دورهاي مختلف
شكل(7-26) دماي خروجي از خنك كن مياني در دورهاي مختلف
شكل(7-27) مقادير گشتاور موتور EF7 TC که از توربوشارژر  (1)براي پرخوراني استفاده شده است و گشتاور مورد نظر در حالت تمام بار
شكل(7-28) مقادير گشتاور موتور EF7 TC که از توربوشارژر  (2)براي پرخوراني استفاده شده است و گشتاور مورد نظر در حالت تمام بار
شكل(7-29) مقايسه بازده کمپرسور دو توربوشارژر در دورهاي مختلف و در حالت تمام بار
شكل(7-30) مقادير گشتاور خروجي موتور حاصل از مدل در ارتفاع ۲۰۰۰ متر از سطح دريا
شكل(7-31) بازده کمپرسور دو توربوشارژر در دورهاي مختلف موتور در حالت بار کامل
شكل(7-32) دور توربوشارژر در مقابل دور موتور در حالت بار کامل
شكل(7-33) مقادير فشار بيشينه داخل سيلندر در مقابل دور موتور قبل از اصلاح در پارامترهاي طراحي
شكل(7-34) زمانبندي جرقه موتور در دورهاي مختلف براي دو حالت تنفس طبيعي( (NAو پرخوران شده)  (TC
شكل(7-35) دماي گازهاي ورودي به توربين در دورهاي مختلف براي زمانبندي جرقة جديد براي موتور TC
شكل(7-36)  فشار بيشينه داخل سيلندر در دورهاي مختلف براي زمانبندي جرقة جديد براي موتور TC
شكل(7-37) فشار بيشينه داخل سيلندر موتور پورخوران شده در مقابل دور با زمانبندي جرقة جديد و نسبت تراکم 9.8
شكل(7-38) تعيين بهترين زمان باز شدن سوپاپ ورودي در دورrpm1500
شكل(7-39) شکل(7-43) منحني سوپاپ ورودي و خروجي موتور براي دو حالت تنفس طبيعي و پرخوران شده
شكل(7-40) مقادير بازده حجمي موتور پرخوران شده با دو منحني سوپاپ مختلف در مقابل دور موتور
شكل(7-41) نقاط كاركردي موتور بر روي منحني عملكردي كمپرسور در حالت بار کامل
شكل(7-42)  نقاط كاركردي موتور بر روي منحني عملكردي توربين در حالت بار کامل
شكل(7-43)  مقدار دبي جرمي عبوري از دريچة كنترل توربين در دورهاي مختلف
شكل(7-44) بازده حجمي موتور EF7 در مقابل دور موتور براي دو حالت تنفس طبيعي و پرخوراني شده
شكل(7-45)  مقادير گشتاور ترمزي در مقابل دور موتور براي موتور EF7 در حالت تنفس طبيعي و پرخوراني شده
شكل(7-46)  مقادير فشار بيشينة سيلندر در دورهاي مختلف موتور براي دو حالت تنفس طبيعي و پرخوراني شده
شكل(7-47) دماي گازهاي حاصل از احتراق در خروجي منيفولد خروجي در موتورEF7 براي دو حالت تنفس طبيعي و پرخوراني شده
شکل(7-48) ماکزيمم فشار سيلندر
شكل(7-49) سرعت گردشي کمپرسور
شكل(7-50) شکل  BMEP موتور EF7 مدل شده
نمودار (8-1) آناليز حساسيت فشار موثر متوسط ترمزي
نمودار (8-2) متوسط مقادير مطلق فشار موثر متوسط ترمزي در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-3) نتايج آناليز حساسيت براي مصرف مخصوص ترمزي سوخت
نمودار (8-4) متوسط مقادير مصرف مخصوص ترمزي سوخت در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-5) نتايج آناليز حساسيت براي راندمان حجمي
نمودار (8-6) متوسط مقادير راندمان حجمي در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-7) نتايج آناليز حساسيت براي سرعت توربين
نمودار (8-8) متوسط مقادير سرعت توربين در سرعت هاي مختلف موتور
نمودار (8-9) نتايج آناليز حساسيت براي راندمان کمپرسور
نمودار (8-10) متوسط مقادير راندمان کمپرسور در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-11) نتايج آناليز حساسيت براي  فشار در پائين دست کمپرسور
نمودار (8-12) متوسط مقادير فشار در پائين دست کمپرسور در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-13) نتايج آناليز حساسيت براي جريان هوا
نمودار (8-14) متوسط مقادير جريان هوا در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-15) نتايج آناليز حساسيت براي جريان سوخت
نمودار (8-16) متوسط مقادير جريان سوخت در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-17) نتايج آناليز حساسيت براي گشتاور ترمزي موتور
نمودار (8-18) متوسط مقادير گشتاور موتور در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-19) نتايج آناليز حساسيت براي دماي پائين دست کمپرسور
نمودار (8-20) متوسط مقادير دماي پائين دست کمپرسور در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-21) نتايج آناليز حساسيت براي دماي پائين دست خنک کن
نمودار (8-22) متوسط مقادير دماي پائين دست خنک کن در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-23) نتايج آناليز حساسيت براي دماي منيفولد
نمودار (8-24) متوسط مقادير دماي منيفولد در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-25) نتايج آناليز حساسيت براي فشار منيفولد
نمودار (8-26) متوسط مقادير فشار منيفولد در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-27) نتايج آناليز حساسيت براي فشار ورودي توربين
نمودار (8-28) متوسط مقادير فشار ورودي توربين در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-29) نتايج آناليز حساسيت براي فشار خروجي توربين
نمودار (8-30) متوسط مقادير فشار خروجي توربين در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-31) نتايج آناليز حساسيت براي دماي ورودي توربين
نمودار (8-32) متوسط مقادير دماي ورودي توربين در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-33) نتايج آناليز حساسيت براي  دماي خروجي از توربين
نمودار (8-34) متوسط مقادير دماي خروجي از توربين در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-35) نتايج آناليز حساسيت براي  راندمان توربين
نمودار (8-36) متوسط مقادير راندمان توربين در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-37) نتايج آناليز حساسيت براي  راندمان انديکاتوري موتور
نمودار (8-38) متوسط مقادير راندمان انديکاتوري موتور در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-39) نتايج آناليز حساسيت براي  توان مصرفي کمپرسور
نمودار (8-40) متوسط مقادير راندمان توربين در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-41) نتايج آناليز حساسيت براي فشار موثر متوسط انديکاتوري
نمودار (8-42) متوسط مقادير فشار موثر متوسط انديکاتوري در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-43) نتايج آناليز حساسيت براي  ماکزيمم فشار سيلندر
نمودار (8-44) متوسط مقادير ماکزيمم فشار سيلندر در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-45) نتايج آناليز حساسيت براي درجه ماکزيمم فشار سيلندر
نمودار (8-46) متوسط مقادير درجه مربوط به ماکزيمم فشار در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-47) نتايج آناليز حساسيت براي ماکزيمم دماي سيلندر
نمودار (8-48) متوسط مقادير ماکزيمم دماي سيلندر در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-49) نتايج آناليز حساسيت براي  فشار ورودي به سيلندر
نمودار (8-50) متوسط مقادير فشار ورودي به سيلندر در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-51) نتايج آناليز حساسيت براي  دماي ورودي به سيلندر
نمودار (8-52) متوسط مقادير دماي ورودي به سيلندر در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-53) نتايج آناليز حساسيت براي  فشار خروجي از سيلندر
نمودار (8-54) متوسط مقادير فشار خروجي از سيلندر در سرعت هاي مختلف
نمودار (8-55) نتايج آناليز حساسيت براي  دماي خروجي از سيلندر
نمودار (8-56) متوسط مقادير دماي خروجي از سيلندر در سرعت هاي مختلف
شكل(9-1) منحني عملکرد موتور توربوشارژ شده و تنفس طبيعي در حالت بار کامل
شكل(9-2) مسير جريان هوا در کمپرسور روتز
شكل(9-3) طريقه اتصال توربوشارژ و سوپرشارژ به موتور
شكل(9-4) نحوه قرار گيري سوپرشارژ و توربوشارژ در مدل
شکل(9-5) انطباق ناصحيح موتور و يک سوپرشارژ روتز
شکل(9-6) نقشه عملکرد کمپرسور همراه نقاط عملکردي موتور در حالت بار کامل
شکل(9-7) فشار داخل سيلندر با نسبت دنده5.1 در حالت بار کامل
شکل(9-8) دماي گازهاي ورودي به توربين در حالت بار کامل
شکل(9-9) مقايسه توان ترمزي دو موتور توربوشارژ شده و سوپرتوربوشارژ شده
شکل(9-10) مقايسه گشتاور ترمزي دو موتور توربوشارژ شده و سوپرتوربوشارژ شده
شکل(9-11) مقايسه راندمان حجمي دو موتور توربوشارژ شده و سوپرتوربوشارژ شده
شکل(9-12) ميزان گشودگي دريچه ميان گذر
شکل(9-13) ميزان افزايش گشتاور توسط سوپرشارژ بعد از رعايت حد کوبش
شکل(9-14) ميزان افزايش راندمان حجمي توسط سوپرشارژ بعد از رعايت حد کوبش

فهرست علائم                     

دما
فشار
دور N
قطر D
شعاع R
دبي جرمي
ظرفيت گرمايي ويژه گاز
حجم جاروب شده
فشار منيفولد
دماي منيفولد
سطح
سرعت صوت
سرعت صوت بي بعد
طول
ضريب تخليه جريان
سطح موثر
عدد پرانتل
نرخ جريان سوخت انژكتور(g/s)
سرعت موتور(rpm)
حجم جابجايي(liter)
نسبت سوخت به هوا
تعداد سيلندرها
مدت تزريق(بر حسب زاويه لنگ)  

مقدمه

متوسط غلظت آلاينده هائي مانند منواكسيدكربن، هيدروكربنهاي نسوخته و اكسيدهاي نيتروژن در بسياري از نقاط شهر تهران بيشتر از حد مجاز توصيه شده توسط سازمان بهداشت جهاني مي‌باشد. با توجه به رشد سريع ترافيك، وضعيت در آينده بدتر خواهد شد.

با توجه به اينكه 89 درصد از منابع آلوده كننده هواي تهران مربوط به خودروها است جايگزيني سوختهاي پاكتر كه هم از نظر اقتصادي با صرفه تر و هم از لحاظ اثرات زيست محيطي آلودگي كمتري داشته باشند مورد توجه قرار گرفته و بصورت يك ضرورت اجتماعي مطرح گرديده است[1].

گاز سوختي ارزان با آلودگي كمتر است و در صورت فراهم شدن امكان دسترسي بيشتر، يكي از بهترين سوختهاي جايگزين بنزين و گازوئيل مي‌باشد. با گازسوز كردن خودروها، منواكسيدكربن، هيدروكربنهاي نسوخته، دي اكسيد گوگرد و ذرات معلق حاصل از احتراق به ميزان قابل ملاحظه اي كاهش مي‌يابند. علاوه براين سرب بعنوان يكي از زيانبارترين آلوده كننده ها به كلي حذف مي‌شود و همچنين از سروصداي موتور نيز كاسته مي‌شود.

در مقايسه موتورهاي گازسوز با موتورهاي بنزيني، توان حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد كاسته مي‌شود. دو علت عمده اين كاهش يكي حالت گازي سوخت  CNGدر هنگام تزريق به موتور مي‌باشد كه مقداري از فضاي هواي ورودي به موتور را اشغال مي‌نمايد و باعث افت راندمان حجمي مي‌گردد، دليل ديگر بالابودن نسبت هوا به سوخت در شرايط استوكيومتري گاز نسبت به بنزين مي‌باشد كه براي گاز اين رقم در حدود 17.2 به يك مي‌باشد و براي بنزين 14.7 به يك مي‌باشد. اين عامل نياز بيشتر موتور گازسوز به هوا را نسبت به موتور بنزيني معلوم مي سازد يعني به زبان ديگر اگر بتوان آن مقدار گازي را وارد موتور نماييم كه مقدار انرژي آزاد شده آن معادل مقدار بنزين وارد شده به موتور باشد، مي‌بايست هواي بيشتري نسبت به حالت بنزيني وارد موتور گردد.

چون مقدار هواي ورودي به موتور در حالت گازي حتي كمتر از مقدار آن درحالت بنزيني مي‌باشد بنابراين در موتورهاي گازسوز براي بهبود عملكرد نياز به هواي بيشتري مي‌باشد. با توجه به مقاومت گاز طبيعي در مقابل خوداشتعالي مي‌توان توان كاسته شده را توسط روشهاي مختلفي جبران كرد. اگر خواستار تشويق مردم براي استفاده از گاز طبيعي هستيم كاهش توان در زمان استفاده از گاز طبيعي قابل قبول نيست. روشي كه در اين نوشتار براي بدست آوردن قدرت بيشتر ارائه مي‌شود، عبارت است از بكارگيري توربوشارژر به منظور افزايش دبي جرمي هوا و متعاقب آن افزايش راندمان حجمي و قدرت موتور. همچنين با استفاده از پرخوراني مي‌توان برخي از آلاينده هاي موتور را با هوادهي بيشتر يا اصطلاحا فقيرسوز كردن موتور درحد پائين تري نگه داشت.

تاريخچه 

توربوشارژينگ موتورهاي احتراق داخلي ايده اي بود که به فاصله کمي از اختراع موتورهاي احتراق داخلي مطرح گرديد. در سال 1885 دايملر مقاله اي درباره استفاده از يک فن يا کمپرسور براي اضافه کردن هواي ورودي به موتور دريافت کرد. در سال 1902 لوييس رنو براي اولين بار توربوشارژري از نوع سانتريفيوژ ساخت و بر روي موتور نمونه اي نصب کرد. اين توربوشارژر توسط تسمه به ميل لنگ متصل مي‌گشت و با پنج برابر سرعت آن دوران مي‌کرد. اولين سوپرشارژ متحرک با دود اگزوز (توربوشارژ) بين سال هاي  1909 و 1912 توسط دکتر آلفرد بوچي سوئيسي ساخته شد. اولين نمونه موتور ديزل مجهز به توربوشاژر را او در سال 1915 ارائه کرد[2]. در توربوشارژر ساخت بوچي توربين و کمپرسور هر دو از نوع جريان محوري بودند که توسط اتصال مکانيکي به ميل لنگ موتور متصل مي شدند. امروزه به اين نوع موتور، موتور مرکب اتلاق مي‌شود. بعد از چند سال بوچي مدل اصلاح شده اي را مطرح کرد که در آن اتصال مکانيکي بين موتور و توربوشارژر برداشته شده بود، ولي اتصال مکانيکي بين توربين و کمپرسور کماکان پابرجا بود. اولين توربوشارژر ساخت بوچي از نوع جريان يکنواخت بود که با موفقيت و اقبال روبرو نگرديد. در سال 1925 بوچي سيستم موفق توربوشارژ ضربه اي [1] ارائه کرد، که به مدل بوچي معروف مي‌باشد. رونق بيشتر توربوشارژينگ زماني آغاز شد که توربوشارژرها بر روي موتورهاي سيلندر و پيستوني هواپيماها نصب گرديد و ميزان سقف پرواز را افزايش داد. زيرا در اين هواپيما اين مشکل وجود داشت که با اوج گرفتن هواپيما به علت کاهش فشار، قدرت خروجي موتور شديدا کاهش مي‌يافت و اين امر سقف پرواز را محدود مي‌کرد. با بکارگيري توربوشارژرها و افزايش فشار ورودي کمک زيادي به افزايش ارتفاع پرواز شد. تا زمان جنگ جهاني دوم صنعت توربوشارژر توسعه زيادي يافت. بکارگيري توربوشارژر بر روي موتور ديزلي بهترين روش براي کاهش هزينه هاي مصرف سوخت، کاهش جاي مورد نياز براي موتور و کاهش وزن موتور، افزايش راندمان و کاهش صدا بود. در دهه هفتاد ميلادي  استفاده از توربوشارژر براي موتورهاي بنزيني بسيار رواج پيدا کرد و کمپانيها خودروهاي اسپرتي خود را با موتورهاي توربوشارژري ارائه کردند ولي به دليل تاخير عملکرد توربوشارژر اين موتورها با استقبال مصرف کنندگان روبرو نشدند. توفيق توربوشارژينگ در صنعت خودروهاي سواري از زمان ارائه توربو ديزل هايي بود که مي‌توانستند با حجم مساوي با موتورهاي بنزيني برابري کنند و از لحاظ آلودگي در سطح پائين تري نسبت به موتورهاي بنزيني قرار بگيرند[3].

 

تعداد صفحه : 201

قیمت : 14700 تومان

———–

——-

پشتیبانی سایت :               serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  --