شما و اتومبيل اتان


طراحي موتورهايي با دو ميل بادامك - ميل بادامك دوگانه در بالاي موتور

 

OHV, OHC, SOHC and DOHC (twin cam) engine design

طراحي موتورهايي با دو ميل بادامك  - ميل بادامك دوگانه در بالاي موتور

 

OHV engine design

موتورهايي كه ميل بادامك آنها در بالا قرار دارد :

 

مقدمه :

صنعت خودرو سازي در طي ساليان اخير جهش هاي چشمگيري داشته است كه همگي باعث شده اند امروزه بشر قاغدر به ساخت خودروهايي شود كه ضمن اينكه سوخت كمتري مصرف مي كنند راندمان بالاتري دارند و محيط زيست را هم كمتر آلوده مي كنند .

 بخشي از اين كار از طريق تغييراتي كه در طراحي موتور داده شده است صورت گرفته است . يكي از راههاي بالا بردن راندمان موتور استفاده از سوپاپهاي چندگانه براي هر سيلندر است در  اتومبيلهاي قديمي هر سيلندر فقط دو سوپاپ داشت يكي براي خروج دود و ديگري براي ورود هوا .

اما اگر بتوانيم براي هر سيلندر 4 سوپاپ يا بيشتر قرار دهيم اين امكان فراهم مي شود كه ورود هوا به درون سيلندر و خروج دود از /ان بهتر صورت گيرد و كارآيي موتور و توان خروجي آن افزايش يابد . امام اين كار با روش هاي قديمي طراحي موتور كه ميل بادامك در قسمت تحتاني موتور و نزديك ميل لنگ قرار داشت و توسط ميله هاي بلندي بنام ميل سوپاپ و به اسبكهاي متصل مي شد تا سوپاپها را باز بسته كند عملي نبود . و به همين جهت لازم بود كه تغييري در طراحي موتور صورت گيرد به اين ترتيب كه ميل بادامك به قسمت فوقاني موتور منتقل شود و بجاي يك ميل بادامك از دو ميل بادامك استفاده شود و اين ايده در نسل جديد موتورهاي خودرو كه طي يك دهه اخير به بازار آمده اند به مورد اجراء در آمده است . مدلهايي از اين نمونه را در همني پاجروهايي دهه 90 كه در شركت داريم هم مي توان ديد . كه معمولا تعداد سوپاپها را با علائم اختصاري مانند : V16  بر روي آنها نوشته اند كه به معني 16 سوپاپ مي باشد .

هر چند هنوز هم خيلي از خودروهاي داخلي با روش قديمي : OHV ساخته مي شوند ولي با مقايسه اي كه در مورد مدل پت فايندر نيسان و مدل دوج آمريكايي سال 2003 ارائه داده شده است بخوبي روشن مي شود كه استفاده از روش جديد تا چه اندازه مقرون به صرفه و مفيد است . ما يا نبايد وارد عرصه پيچيده اتوميبل سازي شويم و يا اگر وارد شديم لازم است  از جديدترين فن آوري روز دنيا استفاده نمائيم .

روش DOHC اگر چه از نظر ساخت  پيچيدگي بيشتري دارد و گران تر تمام مي شود ولي مزاياي بسياري دارد و از جمله حل كردن مشكل لختي ناشي از داشتن ميل سوپاپ است كه درمدلهاي قديمي وجود داشت و محدوديت تنظيم زمان بندي سوپاپ را در دورهاي بالا به همراه داشت ضمن اينكه وجود قطعات بيشتر در موتور همواره با خرابي هاي بيشتر و سر و صدار زيادتر هم مي باشد .

در ايران مدلهاي مختلف مزدا از سيستم :OHC استفاده مي كنند .

 

حروف اختصاري : OHV به معني قرار داشتن ميل بادامك در قسمت فوقاني موتور است و مخفف كلمات :

OverHead Valve كه حركت باز و بسته شدن سوپاپ ها با واسطه ميل سوپاپ ، و استكاني و نظائر آن صورت مي گيرد چون ميل بادامك در قسمت تحتاني موتور و نزديك ميل لنگ قرار دارد و سوپاپها هم در قسمت فوقاني هستند و براي انتقال اين حركت نيازبه اين واسطه هاي وجود دارد  . به اين موتورها Pushrod يا موتورهاي  ميل سوپاپ  دارهم مي گويند . هر چند اينگونه موتورهاي قديمي هستند و اينگونه طراحي ها ديگر منسوخ شده است اما براي چندين دهه از همين روش با موفقيت  براي باز و بسته كردن سوپاپها استفاده مي شده است  . موتورهاي ميل سوپاپ دار خيلي ساده هستند و اندازه كوچكي دارند و دوام آنها به اثبات رسيده است .

اما جنبه منفي كه اينگونه موتورها دارند اين است كه كنترل دقيق زمان بندي سوپاپها در سرعت هاي بالا مشكل است چون در دورهاي بالا مشكل بالا رفتن اينرسي اين قطعات مختلف بوجود مي آيد ( قطعاتي از قيبل : استكاني ، ميل سوپاپ و اسبك ) و اشكال ديگري كه وجود دارد اين است كه در اين حالت قرار دادن بيش از دو سوپاپ براي هر سيلندر خيلي مشكل است . اما با استفاده از روشهاي جديد قرار دادن ميل سوپاپ در بالا مي توان از دو ميل بادامك در قسمت فوقاني موتور استفاده كرد واز آخرين  فن آوري  ها از جمله : زمان بندي متغير سوپاپ ها Variable Valve Timing بهره گرفت .

OHC or SOHC engine

معني كلي OHC= OVER HEAD CAM  يعني ميل بادامك فوقاني است و SOHC= SINGLE OVERHEAD CAM يعني ميل بادامك تكي بالاي سيلندر است . كه تنها با واسطه استكاني ها ؛ موجب به حركت در آوردن سوپاپها مي شود .

مزيت اينگونه سوپاپها اين است كه چون مستقيما با ميل بادامك مربوط مي شوند براحتي مي توانند خود را با سرعتهاي بالا تطبيق دهند و زمان بندي دقيق تري داشته باشند و ضمنا اين امكان هم وجود دارد كه از سه يا حتي 4 سوپاپ براي هر سيلندر استفاده شود.

عيب اينگونه موتورها در آن است نياز به استفاده از تسمه يا زنجير  براي تنظيم زمان بندي  دارند كه باعث مي شود كه كار كمي پيچيده و بغرنج شود .

DOHC or Twin cam engine

موتورهايي با دو ميل بادامك يا : DOHC= DOUBLE OVERHEAD CAM امروزه در اكثر اتومبيلها مورد استفاده قرار مي گيرند . و علت آن هم اين است كه به اين ترتيب مي توان براي هر سيلندر بيش ازدو سوپاپ در نظر گرفت . و از طرفي سوپاپهاي ورودي را را هم در سمتي كه اگزوز موتور نيست قرار داد ( توجه كنيد كه در ماشينهاي قديمي محل سوپاپهاي ورود و خروج در يك سمت و كنار هم قرار دارند ) و به اين ترتيب امكان تنفس بهتري براي موتور فراهم مي شود و در نتيجه مي توان از موتورهايي با ابعاد كوچكتر ،  توان خروجي موتور بيشتري را گرفت . براي مقايسه موتور ي با حجم 5/3 ليتر و 6 سيلندر كه داراي ميل بادامك از نوع : DOHC مي باشد و بر روي اتومبيلهاي  پت فايندر مدل 2003 نيسان 2003 Nissan Pathfinder  نصب شده اند . داراي توان خروجي معادل 240 اسب بخار هستند از نظر توان معادل موتور 9/5 ليتري OHV (موتور قديمي ميل سوپاپ دار ) 8 سبلندر دوج دورانگو سال 2003 2003 Dodge Durango باشد كه تواني معادل 245 اسب بخار دارد . .

مزايا : راندمان بالا ، امكان قرار دادن چندين سوپاپ براي هر سيلندر ، و منطبق با روش زمان بندي متغيير .

معايب :پيچيدگي و گران بود استفاده از اين روش .

 

 

4-cylinder 8 valves OHV engine

 

 

 

 

engine

4-cylinder 8 valves SOHC engine

 

 

4-cylinder 16 valves DOHC engine

 

 

 

.....................................................مقدمه و ترجمه از محمد توكلي 24 بهمن ماه 1384 ماهشهر BIPC

منبع :

http://www.samarins.com/glossary/dohc.html

 

 


mohammad tavakoli

خودورهاي تركيبي (هيبريدي ):

Saturday, February 18, 2006

 

Hybrid Cars

خودورهاي تركيبي (هيبريدي ):

مقدمه :

فن آوري ساخت خودور روز بروز در حال تغيير و دگرگوني است و روند ساخت خودرو ها به سمتي مي رود كه مصرف و آلودگي زيست محيطي كمتر و بازده بالاتري داشته باشند . يكي از تحولاتي كه اخيرا در اين زمينه پدپ امده است استفاده از خودورهاي تركيبي يا هيبريدي است كه تركيبي از يك موتور الكتريكي و يك موتور بنزيني كوچك مي باشد .  موتور الكتريكي از طريق باطريهاي قابل شارامكان شارژ باطري هاي خود را دارند ضمن اينكه باطري به هنگام رانندگي و ترمز كردن هم مي تواند شارژ شود .

با اينگونه خودورها مي توان مسافت هاي بيشتري را با مصرف سوخت كمتر طي كرد . هم اكنون شركتهاي خودروسازي مانند هوندا در اين زمينه پيشرو هستند و خودورهاي مدل سيويك و اكورد خود را با سيستم هيبريد به بازار عرضه كرده اند كه  خلاصه اي از مشخصات آنها را در اينجا اورده ايم . جالب است كه قيمت اين خودورها با اين تكنولوژي پيشرفته اي كه دارند حدود 17 تا 20 ميليون تومان قيمت دارند . و اين بايد هشداري باشد براي سازندگان داخلي خودور كه توليدات خارج از رده و قديمي و گاه بنجل خود را به قيمتهايي حتي گرانتر از اين به مردم ما مي فروشند . در دياري كه هنوز استفاده از كيسه هوا و ترمز : اي بي اس بصورت يك بخش تجملي محسوب مي شود و اختياري ( اپشنال ) است و هزينه آن را هم جداگانه از مشتري مي گيرند .

در صورتيكه استفاده از تجيهزات در كشورهاي صنعتي اجباري است و قيمت خودروها هم اين همه گران نيست . درغرب سوخت گران است و خودرو ارزان ، اما دراينجا دقيقا وارونه است و سوخت ارزان و قيمت بالاي خودور سبب شده است كه اولا استفاده از خودور و خصوصا خودروهاي پيشرفته در اختيار طبقات مرفه باشد و در ضمن مصرف وخت هم از الگوي منطقي پيروي نكند و عده اي با سوبسيدي كه براي بنزين داده مي شود و از جيب و بودجه اين مردم فقير كوچه و بازار است براي خودشان در خيابانها پرسه بزنند يا هر هفته راه سفر شمال را در پيش بگيرند . خيلي مايلم قيمت بنزين افزايش يابد تا ببينيم اين آدمها باز هم اينقدر دست و دل باز و ولخرج هستند كه اين همه سفرهاي بي مورد و تفريحي انجام دهند؟ بعيد مي دانم چون اين خاصه خرجي ها تا بحال از خانه مملكت بوده است . خلاصه در اين ديار كه همه چيز ظاهرا وارونه است چاره اي نيست فقط بد نيست گاهي هم نيم نگاهي به پيشرفتهاي زيادي كه در اين زمينه صورت گرفته است بيندازيم تا لااقل آگاه باشيم كه در دور و برمان چه مي گذرد ؟

 

 

 

Hybrid Cars Discussion

بحثي در مورد خودروهاي دوگانه :

Topic: Hybrid or Diesel?

موضوع : خودروهاي تركيبي يا ديزل ؟

من از اينكه داراي يك خودروي هونداي تركيبي  سيويك مدل 2004 هستم خيلي خوشحالم . هر چند مي دانم كه اين روزها استفاده از خودورهاي سوري ديزل متداول شده است اما در ايالتي كه من زندگي مي كنم يعني اوهايو ؛ قيمت گازوئيل نسبت به بهترين نوع  بنزين ( با عدد اكتان 94/93 )  حدود 25 سنت به ازاي هر گالن گران تر است .

 

هر چند در ايران هم تقريبا وضع به همين ترتيب است و قيمت گازوئيل خيلي ارزان تر از بنزين است

 

How Hybrid Cars Work

خودورهاي تركيبي (هيبريد ) چگونه كار مي كنند ؟

حتما تا حال براي شما اتفاق افتاده است كه در پايان روز براي بنزين زدن به پمپ بنزين رفته ايد و از قيمتي كه براي بنزين پرداخت كرده ايد شوكه شده ايد 20 دلار ، 30 دلار و حتي 50 دلار پرداخت كرده ايد و با خودتان فكر كرده ايد كه كاش مي شد خودرويي داشته بباشيد كه مصرف سوخت آن كمتر باشد . شايد هم شما از ان دسته افرادي باشيد كه دغدغه مسائل زيست محيطي را دارند و از اينكه با خودرو اتان موجب آلودگي محيط زيست مي شويد و باعث تشديد اثر گلخانه اي مي شويد نگران و ناراحت هستيد .

هم اكنون صنايع خودروسازي به فن آوري دست پيدا كرده است كه راه حلي براي اين مشكل پيدا كرده است و ان استفاده از خودورهاي تركيبي يا هايبرد است . اين روزها مدلهاي مختلفي از اينگونه خودورها در بازار موجود است و اغلب سازندگان خودور اعلام كرده اند كه برنامه هايي براي ساخت اينگونه خودورها در دست دارند .

اما يك خودور تركيبي چگونه است و چطور كار مي كند ؟ چه چيز در آن قرار داده اند كه باعث شده است اين خودروها به ازاي هر گالن مصرف بنزين ، 20 تا 30 مايل مسافت بيشتري را طي كنند ؟ . چگونه است كه آلايندگي كمتري را ايجاد مي كنند . دراين مقاله ما به بررسي اين موضوع مي پردازيم و حتي بعضي از نكات ضروري را به شما ارائه مي دهيم كه بتوانيد هنگام رانندگي با اينگونه خودروها راندمان بالاتري را داشته باشيد .

What Makes it a Hybrid?

موتورهاي تركيبي يعني چه ؟

 

در حال حاضر براي استفاده از خودورهايي كه با صرفه باشند و كارآيي بالايي داشته باشند و مشكلات زيست محيطي كمتري را ايجاد كنند 3 نوع فن آوري در پيش روي ما قرار دارد :

  • موتورهاي ديزل،
  •  خودروهاي هيبريدي بنزيني- الکتريکي و
  •  بدنه هاي کامپوزيتي کربني.

با اصلاح جزئي و ارتقاي خودروهاي هيبريدي کنوني مي توان آنها را براي شارژ کردن با استفاده از پريزي به شبکه برق سراسري متصل و در مسافت هاي کوتاه تنها از انرژي برق استفاده کرد. بيشترين مقدار هد رشدن انرژي در خودرو براي مسافتهاي كوتاه زير 10 كيلومتر مي باشد

و اين مشکل مي تواند به راحتي با استفاده از باتري هاي هيبريدي نيکل- فلزي  کنوني حل نموذد .

 هرگونه باتري که در خودروهاي هيبريدي قابل شارژ استفاده مي شود، بايد قابليت شارژ روزانه را بدون آسيب ديدگي داشته باشد و بتواند توان مورد نياز خودرو را براي سرعتي مناسب فراهم نمايد .  اينگونه تحقيقات و  پژوهش بايد از بيشترين الويت برخوردار باشند ، زيرا موجب انقلابي در اقتصاد حمل و نقل خواهند شد ووابستگي به نفت و سوخت هاي فسيلي را كاهش مي دهد .

خودروي هيبريدي را مي توان از طريق برق منزل شارژ نمود ،  و از اين جهت مزيت هاي خودروهاي برقي را دارد. خودروهاي الکتريکي اگر به منبع الکتريسيته دسترسي نداشته باشند، امکان شارژ کردن باتري هايشان را نخواهند داشت.

اما  خودروهاي هيبريد ها مخازن سوخت مايع دارند(بنزين، اتانول، ديزل )، هيبريدهاي برقي  چنين مشکلي ندارند. بطور معمول مي توان آنها را شبها شارژ كرد و روزهاي از انها استفاده كرد خصوصا كه در بسياري از كشورهاي پيشرفته مانند ژاپن و آمريكا ، هزينه برق مصرفي در شب كمتر است .

 به طور متوسط هزينه هر کيلووات الکتريسيته در ايالات متحد آمريکا حدود 5/8 سنت است. با به حساب آوردن بازده مخازن سوخت و همراه کردن آنها با نيروي محرک الکتريکي در عوض 5/8 سنت براي هر کيلووات ساعت، اين ميزان هزينه انرژي معادل بهاي يک دلار براي هر گالن بنزين تمام مي شود. حال که برخي نيروگاه ها در زمان کم باري، شبکه برق را به بهاي 2 تا 4 سنت براي هر کيلووات ساعت مي فروشند، اين قيمت مي تواند 25 تا 50 سنت براي هر گالن نيز پايين بيايد.

 و چون شب هاي مي توان اين خودورهاي را شارژ كرد و اين كار در شب به معني استفاده از برق هنگام کم باري شبکه است و به همين جهت نيازي به سرمايه گذاري جديد براي توليد الکتريسيته ندارد ، هر چند لازم است كه تسهيلاتي براي انجام اين كار فراهم شود .
استفاده از مواد كامپوزيتي :

 

خودروي هيبريدي بنزيني-الکتريکي با مصرف 50 مايل براي هر گالن از کامپوزيت هاي کربني ساخته شود، بازده سوخت آن دو برابر خواهد شد. اگر از اتانول سلولوزي با مقياس 85 درصدي اختلاط با بنزين يا از بيوديزل يا ديگر سوخت هاي تجديدپذير استفاده کنيم، از يک گالن فرآورده نفتي مي توانيم امکان پيمودن صدها مايل را به دست آوريم. اگر باتري هاي ليتيمي کنوني به گونه اي ارتقا يابند که سفرهاي 20 تا 30 مايلي را پوشش دهند، يک گالن نفت فسيلي براي 1000 مايل مسافرت کافي خواهد بود.آنچه در اين ميان اهميت ويژه اي دارد، امنيت توزيع و توليد انرژي در دنياي صنعتي ما است.

يكي از مهم ترين تصميماتي كه استفاده كنندگان از خودرو مي توانند بگيرند و بدين وسيله تاثير بسزايي بر روي كاهش آلايندگي محيط زيست داشته باشند استفاده از خودورها ي تركيبي يا هيبريدي است .

خودورهاي تركيبي ، انتخابي است كه  از  كارآيي  نوع آوري  بيشتري برخودار است و بعد از سالها مطالعه و تحقيق استفاده از اين نوع خودروها هم اكنون امكان پذير شده است .

Smaller and more efficient engines

دراين خودروها از يك موتور بنزيني كوچك كه داراي كارآيي بالايي است به همراه يك موتور الكتريكي كه باعث شتاب گرفتن بيشتر خودرو مي شود استفاده مي شود . موتور الكتريكي با استفاده از باطري هايي كار مي كند كه به هنگام رانندگي بطور خودكار شارژ مي شوند . همين امر باعث مي شود كه از موتوري كوچك تر و با راندمان بالاتر استفاده شود .

Regenerative braking

 

خاصيت تقويت كردن ترمز : استفاده از موتور الكتريكي باعث مي شود كه به هنگام ترمز كردن الكتروموتور به مانند يك ژنراتور عمل كرده  وضمن كند كردن سرعت خودرو  باعث شارژ باطري ها شود .

Periodic engine shut off

امكان انجام تعميرات دوره اي بر روي ماشين

Advanced aerodynamics

وضعيت آيرو ديناميكي بهتر : كه اين كار از طريق كاهش نيروي دراگ (نيروي پسا – نيروي اصطكاك) .

Low-rolling resistance (LLR) tires

نيوري مقاومت چرخشي چرخها كم مي شود – چرخهاي باريك تر و سفت تر داراي نيروي دراگ كمتري هستند .

 

Lightweight materials

استفاده از مواد سبك تر – كه باعث افزايش كارآيي خودروهاي تركيبي مي شود .

اين گونه خودورهاي تركيبي هم اكنون دركشورهاي  آمريكاي شمالي عرضه مي شوند .

مدلهايي كه بصورت هيبريد وجود دارند عبارتند از :

Honda Civic Hybrid
Honda Accord Hybrid
Honda Insight
Toyota Prius

Ford Escape Hybrid SUV
Lexus 400h Hybrid SUV
Toyota Highlander Hybrid SUV
Mercury Mariner

 

 

 

 

2005 Honda Civic Hybrid
 خودروي سدان چهار در

مصرف سوخت : 47 مايل به ازاي هر يك گالن ( حدود 5/3 ليتر )

قيمت تك فروشي : 19 هزار و 800 دلار حدود 17 ميليون تومان  
4 door/5 seat sedan
transmission: CVT automatic or manual
mileage (mpg): 47city/ 48 hwy
range per fillup: 650 miles
2005 Base Retail Price: $19,800 (US)

 

 

Features:

 

مسخصه هاي اين خودرو :

فيلتر هواي ميكروني برا استفاده در تمام شرايط آب و هوايي

سيستم ترمز ضد قفل شدن :

شيشه هاي برقي ، قفل برقي و آينه هاي برقي

سيستم صوتي راديو و سي دي به همراه 4 بلندگو

سيستم قفل با كنترل از راه دور

كيسه هاي هوايي دو گانه و دو مرحله اي

دزدگير و سيستم از كار اندازنده موتور به هنگام سرقت

گرم كن برقي شيشه عقب براي يخ زدايي شيشه

شيشه شور و برف پاكن با سرعت هاي متفاوت و با تايمر .

مشخصات موتور :

موتوري با حجم 3/1 ليتر و 8 سوپاپ با ميل سوپاپ منفرد فوقاني

4 سيلندر – و با134 اسب بخار و موتور الكتريكي با دور 4000 در دقيقه و با 85 اسب بخار

فرمان هيدروليك ظرفيت باك خودرو : 52 ليتر و چرهايي با طوقه آلومينيم و با اندازه : 14 اينچ به همراه لاستيك هاي راديال مناسب براي تمام فصول .

 

 

 

 

 

 

 

 

2005 Honda Accord Hybrid

4 door/5 seat midsize sedan
transmission: 5-speed automatic
mileage (mpg): 29 city/ 37 hwy
range per fillup: 600 miles (1000 km)
2005 Base Retail Price: $30,000 (US)

 

 

Features
Unique hybrid air-conditioning system
Anti-Lock Braking System (ABS)
Grade logic control
Driver's seat 8-way power adjustment
Satellite-linked navigation system (optional)

 

 

 

 

 

 

 

 

......................................مقدمه و ترجمه از : محمد توكلي – 28 بهمن 1384 – ماهشهر

منبع :

http://hybridcars.com/discussion/discussthread.php?thread_id=436&replies=47

http://auto.howstuffworks.com/hybrid-car.htm

http://eartheasy.com/live_hybrid_cars.htm#a

 

 


mohammad tavakoli