موتورهای پاشش مستقیم GDI

موتورهای پاشش مستقیم GDI

نوع فایل: wordقابل ویرایش 35 صفحهمقدمه:كاهش منابع سوخت‌هاي فسيلي و عدم پيشرفت سريع فناوري به‌كارگيري انرژي‌هاي نو در موتور‌ها، باعث توجه بيشتتر به موتورهاي درونسوز شده است. يكي از مهم‌ترين تغييراتي كه طي سال‌هاي اخير در موتورهاي درونسوز بنزيني اعمال شده، استفاده از فناوري تزريق مستقيم بنزين به داخل سيلندر است. تزريق مستقيم بنزين گونه‌‌اي متفاوت از تزريق سوخت در موتورهاي مدرن 2 و 4 زمانه بنزيني است. در موتورهاي تزريق مستقيم بنزيني، سوخت تحت فشار بالا قرار داده شده و از طريق ريل مشترك سوخت، مستقيماً به داخل محفظه احتراق هر سيلندر تزريق شده و مخلوط سوخت و هوا در داخل سيلندر تشكيل مي‌شود. اين در حالي است كه در شيوه تزريق چند‌نقطه‌اي سوخت معمولي، پاشش سوخت در منيفولد هوا، پشت سوپاپ ورودي يا در پورت سيلندر رخ مي‌دهد. در اين مقاله، موتورهاي تزريق مستقيم بنزيني از لحاظ چگونگي عملكرد، مزايا و معايب آنها با موتورهاي تزريق غيرمستقيم بنزيني، مقايسه و بررسي شده است.موتورهاي آينده و چگونگي آن به بحث داغ محافل صنعتي و دانشگاهي تبديل شده است. سوخت هيدروژن، سوخت گاز، سوخت‌هاي گياهي به همراه موتورهاي اصلاح شده بنزيني يا ديزلي و موتورهاي هيبريدي گوشه‌اي از تلاش‌هاي صورت گرفته براي دستيابي به موتورهاي جديد است. مركز تحقيقات موتور آلمان نيز در يك بررسي، در زمينه موتورهاي بنزيني نظير كوچك‌سازي (Downsizing) ، موتورهاي باتزريق مستقيم(GDI)و سيستم سوپاپ‌هاي كاملا متغيربراي ادامه حيات موتورهاي احتراق داخلي در بحران سوخت و آلايندگي خودروها در ۱۰ سال آينده فن‌آوري‌هاي جديد را چاره‌ساز مي‌داند.قوانين اروپايي روي آلاينده‌هاي خطرناك اگزوز كه در سال ۲۰۰۰ نسبتا سختگيرانه به اجرا درآمد، در سال ۲۰۰۵ سختگيرانه‌تر شده است. محدوديت‌هاي استاندارد آلايندگي(EURO IV) براي آلاينده‌هاي HC و NOX و ذرات معلق حدود ۵۰ درصد سطح كنوني اين گازهاي مضر است. استاندارد آلايندگي اروپا در سال ۲۰۰۴ مطابق با استاندارد EURO III بود. مرحله بعد در استانداردهاي اروپايي كه EURO V ناميده مي‌شود، احتمالا با تمركز بر ذرات معلق، به بهينه‌سازي بيشتري نياز دارد.از سال ۲۰۰۳ به بعد در كاليفرنيا بايد حداقل ۱۰ درصد فروش هر سازنده خودرو خودروهايي با آلايندگي صفر يا معادل آن بوده باشد. نگراني در مورد اثر گازهاي گلخانه‌اي، خودروسازان اروپايي را وادار كرده است كه تا سال ۲۰۰۸ خودروهايي توليد كنند كه متوسط CO2 منتشره از آنها زير ۱۴۰ gr/Km باشد.يعني كاهش مصرف سوخت بايد به ميزان بيش از ۲۵ درصد در مقايسه با سطح تعيين شده در سال ۱۹۹۵ باشد. همچنين كاهش بيشتر به سطح ۱۲۰ gr/Km تا سال ۲۰۱۲ نيز در سال ۲۰۰۳ تحت بحث و بررسي قرار گرفت.از طرفي، همزمان با طرح مباحث آلايندگي، مشتريان نيازمند ايمني و آسايش بيشتري نسبت به سابق خواهند بود كه اين مساله تنها با افزايش وزن خودرو ميسر خواهد شد و واضح است كه اين موضوع با مصرف كمتر انرژي منافات دارد.همچنين ضمن حفظ حداقل عملكرد خودرو، نبايد هزينه مالكيت خودرو افزايش يابد. در اين حال، كار طراحان بسيار سخت است.از طرفي بايد جلوي هزينه‌هاي اضافي را بگيرند و از سوي ديگر بايد كاهش آلودگي را در كنار افزايش ايمني و مصرف سوخت مورد توجه قرار دهندابداع سيستم‌هاي جديد تزريق با فشار بالا و پيشرفت در سيستم كاتاليست‌هاي DeNOx به اولين توليد انبوه موتورهاي پاشش مستقيم بنزيني با شارژ طبقه‌اي منجر شده كه كاهش مصرف سوخت بين ۱۰ تا ۱۵ درصد را به ارمغان آورده است.فهرست مطالب:خلاصهمقدمهتاریخچهاختلاط سوخت واحتراقچگونگی اختلاط سوخت در خودروهامعایب سیستم کاربراتوریمزاياي استفاده از سيستم هاي انژكتوري در مقايسه با سيستم ها ی كاربراتوريانواع سيستم هاي سوخت رساني انژكتوريسيستم هاي پاشش مستقيم سوخت(GDI)مزاياي استفاده از روش تزريق مستقيممعايب استفاده از روش تزريق مستقيمآماده سازی سوختتبخیر و اختلاط سوختویژگی های جریانروش هاي ايجاد مخلوط لايه بندي شدهانواع روش هاشيوه ي احتراق هدايت شونده با استفاده از جريان هواشيوه هاي احتراق تزريق هدايت شوندهمشكلاتي كه در شيوه ي تزريق هدايت شونده وجود دارند، عبارتند ازسیستم تزریق سوختپاشش مستقیم در فشار پایینپاشش مستقیم فشار بالا با ریل مشترک سوختپمپ سوخت فشار بالاریل سوختشیرکنترل فشار یا رگلاتورانژکتور پاشش فشار بالاسرعت بخشیدن به احتراقجریان های داخل سیلندرشکل پیستون و مشخه های عمومیمنابعمنابع و مأخذ:[1] Van basshuysen, Rechard(2009) Gasoline engine with direct injection, Veiweg Tuebner inc.BOOK[2]Bosch GmbH,Robert(2006) Gasoline-engine management, John Wiley & Sons.BOOK.[3]http://cars.about.com/b/2008/02/25/direct-fuel-injection-what-it-is-how-it-works.htm-1390/8/12.[4]http://en.wikipedia.org/wiki/Gasoline_direct_injection- 1390/8/12.[5] http://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AA%D8%B2%D8%B1%DB%8C%D9%82_%D9%85%D8%B3%D8%AA%D9%82%DB%8C%D9%85_%D8%A8%D9%86%D8%B2%DB%8C%D9%86 1390/8/20.[6] http://www.aftabir.com/lifestyle/view/97948/%DA%A9%D8%A7%D8%B1%D8%A8%D8%B1%D8%A7%D8%AA%D9%88%D8%B1-%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA 1390/8/10[7] http://khodroha.com/gdi1.htm 1390/7/21[8] Geoffrey Cathcart, Rodney Houston and Steven Ahern(2004) The Potential of Gasoline Direct Injection for SmallDisplacement 4-Stroke Motorcycle Applications.SAE/2004-32-0098 / 20044385.