دانلود پایان نامه : انطباق توربوشارژ مناسب با موتور گازسوز تنفس طبیعی به منظور کنترل راندمان حجمی و نسبت تراکم

دانلود متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد رشته مهندسی مکانیک

گرایش : نیرو محرکه خودرو

عنوان : انطباق توربوشارژ مناسب با موتور گازسوز تنفس طبیعی به منظور کنترل راندمان حجمی و نسبت تراکم

دانشکده صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

دانشکده مهندسی مکانیک

پایان نامه کارشناسی ارشد

گرایش نیرو محرکه خودرو

عنوان

انطباق توربوشارژ مناسب با موتور گازسوز تنفس طبیعی به منظور کنترل راندمان حجمی و نسبت تراکم

استاد راهنما

دکتر جزایری

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)

چکیده

در این پایان نامه که تحت عنوان انطباق توربوشارژ مناسب برای موتور EF7 به منظور بهبود راندمان حجمی ارائه می‌گردد، ابتدا به تاریخچه ابداع و استفاده از توربوشارژر پرداخته می‌شود. سپس موتور تنفس طبیعی و توربوشارژ شده مقایسه می‌شود که نتیجه آن روشن شدن هدف استفاده از این سیستم است. پس از آن مرور کوتاهی بر عملکرد، اجزا و انواع سیستم های توربوشارژری انجام می‌شود. سپس تغییرات موتور برای تجهیز به توربوشارژر به منظور دستیابی به بهترین حالت عملکرد، مشکلات توربوشارژینگ و روش های کاهش آن بیان می‌شود. در بخش های بعدی ابتدا به معادلات حاکم بر توربوشارژر، انتخاب و انطباق توربوشارژر مناسب پرداخته می‌شود و پس از ارائه تئوری لازم، معادلات و روش مدلسازی موتور و توربوشارژر در نرم افزار GT POWER توضیح داده می‌شود که نتیجه آن مدلسازی موتور EF7توربوشارژ شده گاز سوز  با استفاده از عملکرد امواج فشاری بصورت یک بعدی و با استفاده از نرم افزار ذکر شده می‌باشد. این مدل رفتار موتور را در شرایط ورودی متفاوت پیش بینی می‌نماید. سپس برای اطمینان از صحت عملکرد این مدل، نتایج بدست آمده در حالت تمام بار و بار جزئی در زمانی که 25 درصد دریچه گاز باز می‌باشد، کالیبره شده است بطوریکه تمامی پیش بینی های مدل از عملکرد موتور با نتایج تست از تطابق خوبی برخوردار شده است. در همین راستا روش کالیبراسیون توضیح داده می‌شود و نتایج آن با نتایج تست های تجربی مقایسه می‌شود. سپس با انجام برخی تغییرات در مشخصات هندسی و طراحی، توربوشارژری مناسب که در ناحیه ی بازده بالا کار می‌کند و همچنین افزایش توان و گشتاور مورد نیاز را فراهم نماید انتخاب می‌گردد. از آنجا که برای انجام هر گونه تغییرات به منظور بهبود عملکرد موتور و همچنین رعایت محدودیتهای موجود، لازم است تا میزان حساسیت پارامترهای مختلف موتور را نسبت به تغییر اعمال شده بدانیم، در ادامه برای موتورEF7 آنالیز حساسیت انجام شده است که در آن میزان تاثیر هر یک از متغیرهایی مانند شرایط هوای ورودی، تایمینگ سوپاپ ها، زمان بندی جرقه، وجود دریچه تخلیه توربین، راندمان خنک کن، نسبت هوا به سوخت، نسبت تراکم و تغییر هندسه سیستم مکش و تخلیه بر روی پارامترهای عملکردی موتور و توربوشارژر سنجیده می‌شود. در آخر سوپرشارژ کردن موتور توربوشارژ شده به منظور افزایش فشار تقویتی در دورهای پائین موتور که توربوشارژ قادر به تامین آن به دلیل سرعت پائین خود نمی‌باشد توضیح داده می‌شود، سوپرشارژ مناسب انتخاب می‌شود و پس از آن نتایج سوپرتوربوشارژ کردن موتور EF7 گازسوز نشان داده می‌شود.فهرست مطالب
قدردانیچکیدهالفب
فهرست مطالبفهرست جداولفهرست اشکالفهرست علائمدکمر
مقدمه1
فصل اول-مقدمه و مرور بر تحقیقات انجام شده در گذشته3
1-1- تاریخچه4
1-2- تجربیات انجام شده در زمینه موتور گازسوز5
1-3-اقدامات انجام شده برای نصب توربوشارژر7
1-4-معرفی پروژه حاضر10
فصل دوم- توربوشارژ کردن موتورهای احتراق داخلی11
2-1- هدف توربوشارینگ12
2-2- روشهای پرخورانی12
2-3-  مقایسه موتورهای توربوشارژ شده و تنفس طبیعی15
2-3-1- انواع سیستمهای توربوشارژری16
2-3-2- توربوشارژر فشار ثابت16
2-4 توربوشارژینگ با سیستم ضربانی17
2-5- سیستم‌های تک توربوشارژری19
2-5-1- سیستم‌های ترتیبی21
2-5-2- سیستم‌های دومرحله‌ای21
فصل سوم-تغییرات موتور برای تجهیز به توربوشارژر23
3-1- استفاده از توربوشارژر برای موتور گازسوز24
3-2- تغییرات موتور برای تجهیز به توربوشارژر24
3-3- کاهش مشکلات توربوشارژینگ25
3-3-1- جلوگیری از تولید کوبش25
3-3-1-1- روش های جلوگیری از تولید کوبش26
3-3-2- کنترل افزایش فشار در توربوشارژر28
3-3-3- زمانبندی سوپاپ های ورودی و خروجی30
3-3-6- تأثیر توربوشارژر بر آلودگی خروجی30
فصل چهارم- انطباق توربوشارژر31
4-1- انطباق موتور و توربوشارژر32
4-2- تعیین پارامترهای توربین و کمپرسور32
4-3- انتخاب توربوشارژر34
4-4 نواحی کاری کمپرسور35
4-5- دریچه کنترل توربین37
4-6- تاخیر در عملکرد توربوشارژر37
4-7 تغییر در شرایط ورودی38
4-8- فصل پنجم-مدلسازی موتور40
5-1- مقدمه41
5-2- تحلیل جریان در راهگاههای موتور با استفاده از رفتار موج فشاری41
5--3 محاسبه پارامترهای عملکردی موتور43
5-3- 1- فشار موثر متوسط اندیکاتوری و ترمزی43
5-3-2- توان و مصرف سوخت ویژه44
5-4- مدلسازی بازده حجمی44
5-5- مدلسازی اصطکاک موتور45
5-6- مدل اصطکاک جریان سیال46
5-7-محاسبه ضریب جریان47
5-8- محاسبه دبی جریان عبوری از سوپاپ48
5-9-مدل انتقال حرارت بین سیال و راهگاههای جریان49
5-10-مدلسازی انتقال حرارت در داخل سیلندر49
5-11- مدلسازی پرخورانی موتور با استفاده از عملکرد پرخوران5-11-1- انتخاب کمپرسور5-11-2-انتخاب توربین515152
فصل شش - مدلسازی موتور EF7 با استفاده از نرم افزار GT-POWER54
6-1- مدلسازی پورت های ورودی و خروجی55
6-2- مدلسازی منیفولد و دریچه گاز55
6-3- مدلسازی انژکتور58
6-4- مشخصات سیلندر59
6-5- مدلسازی توربوشارژر60
6-6- مدلسازی خنک کن میانی60
6-7- مدلسازی کاتالیست61
6-8- مدلسازی احتراق61
فصل هفت- نتایج توربوشارژ کردن موتور EF763
7-1- تغییرات اعمال شده به موتور تنفس طبیعی64
7-2- تعیین هدف66
7-3- نکاتی در مورد انتخاب توربوشارژر67
7-4- مشخصات توربوشارژرهای انتخابی68
7-5- اصطکاک موتورEF769
7-6- انتقال حرارت در داخل سیلندر70
7-7- کالیبراسیون مدل موتور پرخورانی شده70
7-8- پارامترهای عملکردی موتورEF7 در حالت بار کامل84
7-9- مقایسه عملکرد دو توربوشارژر با استفاده از نتایج مدل80
7-10- تعیین بهینه پارامترهای طراحی موتور پرخوران شده با استفاده از مدل85
(فصل)هشتم-آنالیز حساسیت موتور EF795
8-1- آنالیز حساسیت96
8-1-1-  فشار موثر متوسط ترمزی98
8-1-2-مصرف مخصوص ترمزی سوخت99
8-1-3- راندمان حجمی101
8-1-4-سرعت توربین102
8-1-5- راندمان کمپرسور104
8-1-6- فشار در پائین دست کمپرسور105
8-1-7-جریان هوا107
8-1-8- جریان سوخت108
8-1-9- گشتاور ترمزی موتور110
8-1-10- دمای پائین دست کمپرسور111
8-1-11- دمای پائین دست خنک کن113
8-1-12- دمای منیفولد114
8-1-13- فشار منیفولد116
8-1-14- فشار ورودی توربین117
8-1-15- فشار خروجی توربین119
8-1-16- دمای ورودی توربین120
8-1-17- دمای خروجی از توربین122
8-1-18- راندمان توربین123
8-1-19- راندمان اندیکاتوری موتور125
8-1-20- توان مصرفی کمپرسور126
8-1-21- فشار موثر متوسط اندیکاتوری128
8-1-22- ماکزیمم فشار سیلندر129
8-1-23- درجه ماکزیمم فشار سیلندر130
8-1-24- ماکزیمم دمای سیلندر132
8-1-25- فشار ورودی به سیلندر134
8-1-26- دمای ورودی به سیلندر135
8-1-27- فشار خروجی از سیلندر137
8-1-28- دمای خروجی از سیلندر138
فصل نهم-سوپرشارژ کردن موتور توربوشارژ شده140
9-1- هدف از سوپرتوربوشارژ کردن141
9-2- سوپرشارژر روتز 9-3- مدلسلزی و نتایج سوپر شارژینگ142143
پیشنهاداتلیست مقالات ارائه شده151151
نتایج152
ضمیمه156
مراجع161
چکیده انگلیسی166
  فهرست جداول
جدول(2-1)مقایسه یک موتور توربوشارژری و تنفس طبیعی با گشتاور و توان حداکثر برابر
جدول (5-1)توضیح پارامترهای معادله (5-18)
جدول (6-1)مشخصات هندسی سیلندر موتور تنفس طبیعی
جدول (7-1)مشخصات هندسی سیلندر موتور پرخوران شده
جدول (7-2)مقادیر ثابت فشار موثر متوسط اصطکاکی در دورهای مختلف
جدول(8-1)جدول تعریف متغیرها و مقدار آنها
جدول (8-2)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی فشار موثر متوسط ترمزی
جدول (8-3)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی مصرف مخصوص ترمزی سوخت
جدول (8-4)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی راندمان حجمی
جدول (8-5)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی سرعت توربین
جدول (8-6)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی راندمان کمپرسور
جدول (8-7)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی فشار در پائین دست کمپرسور
جدول (8-8)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی جریان هوا
جدول (8-9)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر  روی جریان سوخت
جدول (8-10)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی گشتاور موتور
جدول (8-11)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی دمای پائین دست کمپرسور
جدول (8-12)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی دمای پائین دست خنک کن
جدول (8-13)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی دمای منیفولد
جدول (8-14)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی فشار منیفولد
جدول (8-15)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی فشار ورودی توربین
جدول (8-16)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر  روی فشار خروجی توربین
جدول (8-17)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی دمای ورودی توربین
جدول (8-18)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی دمای خروجی از توربین
جدول (8-19)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی راندمان توربین
جدول (8-20)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی راندمان اندیکاتوری موتور
جدول (8-21)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی راندمان توربین
جدول (8-22)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی فشار موثر متوسط اندیکاتوری
جدول (8-23)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی ماکزیمم فشار سیلندر
جدول (8-24)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی درجه مربوط به ماکزیمم فشار
جدول (8-25)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی ماکزیمم دمای سیلندر
جدول (8-26)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی فشار ورودی به سیلندر
جدول (8-27)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی دمای ورودی به سیلندر
جدول (8-28)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی فشار خروجی از سیلندر
جدول (8-29)دسته بندی متغیرها بر حسب میزان تاثیر روی دمای خروجی از سیلندر
     جدولA-1  نام های توربین و کمپرسور دو توربوشارژر
     جدول A-2مشخصات عملکرد کمپرسور توربوشارژر1
     جدول A-3مشخصات عملکرد کمپرسور توربوشارژر 2
     جدول(A-4 )مشخصات عملکردی توربین
  
     فهرست اشکال
شکل (2-1)یک نمونه سوپرشارژ
شکل(2-2)طرز کار توربوشارژر به صورت شماتیک
شکل (2-4)نحوه ارتباط توربوشارژ فشار ثابت با موتور به صورت طرحواره
شکل(3-1)رابطه بین نسبت تراکم و افزایش فشار ورودی موتور
شکل (4-1)نقشه عملکرد  یک کمپرسور
شکل (4-2)مشخصه یک توربین جریان محوری
شکل(5-1)المان در نظر گرفته شده
شکل (6-1)طرحواره پورت های ورودی و خروجی
شکل (6-2)مدل سازی منیفولد توسط چند انشعاب
شکل (6-3)قرار دادن دستگاه مختصات در مرکز انشعاب
شکل (6-4)دریچه گاز
شکل (6-5)مشخصات هندسی سیلندر
شکل(6-6)زمانبندی جرقه در دورهای مختلف(TDC=0)
شکل (7-1)منحنی لیفت و زمانبندی سوپاپ های ورودی و خروجی برای دو موتور تنفس طبیعی و پرخوران شده EF7
شکل (7-2 )مقدار افزایش مورد نظر درگشتاور موتور در حالت تمام بار
شکل (7-3)مقادیر بیشینیه فشار سیلندر در دورهای مختلف برای یک موتور پرخورانی شده مشابه با موتورEF7 در حالت تمام بار
شکل (7-4)فشار موثر متوسط اصطکاک در دورهای مختلف در حالت بار کامل
شکل (7-5)بازده اندیکه در دورهای مختلف در حالت بار کامل
شکل(7-6)منحنی فشار لحظه ای داخل سیلندر در حالت بار کامل در دور rpm 1500
شکل(7-7)منحنی فشار لحظه ای داخل سیلندر در حالت بار کامل در دور rpm 2000
شکل(7-8)منحنی فشار لحظه ای داخل سیلندر در حالت بار کامل در دور rpm 2500
شکل(7-9)منحنی فشار لحظه ای داخل سیلندر در حالت بار کامل در دور rpm 3500
شکل(7-10)منحنی فشار لحظه ای داخل سیلندر در حالت بار کامل در دور rpm 4800
شکل(7-11)منحنی فشار لحظه ای داخل سیلندر در حالت بار کامل در دور rpm 5000
شکل(7-12)نتایج کالیبراسیون فشار بعد از کمپرسور برای دو حالت بار کامل و بار جزیی در زمانی که درصد فشردگی پدال گاز 25 درصد می باشد
شکل(7-13)نتایج کالیبراسیون دبی هوا در دورهای مختلف برای دو حالت بار کامل و بار جزیی در زمانی که درصد فشردگی پدال گاز 25 درصد می باشد
شکل(7-14)نتایج کالیبراسیون بازده حجمی در دورهای مختلف برای دو حالت بار کامل و بار جزیی در زمانی که درصد فشردگی پدال گاز 25 درصد می باشد
شکل(7-15)نتایج کالیبراسیون گشتاور موتور پورخوران شده در دورهای مختلف برای دو حالت بار کامل و بار جزیی در زمانی که درصد فشردگی پدال گاز 25 درصد می باشد
شکل(7-16)نتایج کالیبراسیون فشار موثر متوسط ترمزی موتور پورخوران شده در دورهای مختلف برای دو حالت بار کامل و بار جزیی در زمانی که درصد فشردگی پدال گاز 25 درصد می باشد
شکل(7-17)نتایج کالیبراسیون جریان سوخت موتور پورخوران شده در دورهای مختلف برای دو حالت بار کامل و بار جزیی در زمانی که درصد فشردگی پدال گاز 25 درصد می باشد
شکل(7-18)نتایج کالیبراسیون فشار بعد از خنک کن موتور پورخوران شده در دورهای مختلف برای دو حالت بار کامل و بار جزیی در زمانی که درصد فشردگی پدال گاز 25 درصد می باشد
شکل(7-19)نتایج کالیبراسیون فشار گازهای خروجی قبل از توربین موتور پورخوران شده در دورهای مختلف برای دو حالت بار کامل و بار جزیی در زمانی که درصد فشردگی پدال گاز 25 درصد می باشد
شکل(7-20)نتایج کالیبراسیون فشار گازهای خروجی بعد از توربین موتور پورخوران شده در دورهای مختلف برای دو حالت بار کامل و بار جزیی در زمانی که درصد فشردگی پدال گاز 25 درصد می باشد
شکل(7-21)بازده ترمزی در دورهای مختلف
شکل(7-22)گشتاور اندیکه در دورهای مختلف
شکل(7-23)گشتاور ترمزی در دورهای مختلف
شکل(7-24)مصرف سوخت ویژه ترمزی در دورهای مختلف
شکل(7-25)فشار مؤثر متوسط پمپاژ در دورهای مختلف
شکل(7-26)دمای خروجی از خنک کن میانی در دورهای مختلف
شکل(7-27)مقادیر گشتاور موتور EF7 TC که از توربوشارژر  (1)برای پرخورانی استفاده شده است و گشتاور مورد نظر در حالت تمام بار
شکل(7-28)مقادیر گشتاور موتور EF7 TC که از توربوشارژر  (2)برای پرخورانی استفاده شده است و گشتاور مورد نظر در حالت تمام بار
شکل(7-29)مقایسه بازده کمپرسور دو توربوشارژر در دورهای مختلف و در حالت تمام بار
شکل(7-30)مقادیر گشتاور خروجی موتور حاصل از مدل در ارتفاع ۲۰۰۰ متر از سطح دریا
شکل(7-31)بازده کمپرسور دو توربوشارژر در دورهای مختلف موتور در حالت بار کامل
شکل(7-32)دور توربوشارژر در مقابل دور موتور در حالت بار کامل
شکل(7-33)مقادیر فشار بیشینه داخل سیلندر در مقابل دور موتور قبل از اصلاح در پارامترهای طراحی
شکل(7-34)زمانبندی جرقه موتور در دورهای مختلف برای دو حالت تنفس طبیعی( (NAو پرخوران شده)  (TC
شکل(7-35)دمای گازهای ورودی به توربین در دورهای مختلف برای زمانبندی جرقه جدید برای موتور TC
شکل(7-36) فشار بیشینه داخل سیلندر در دورهای مختلف برای زمانبندی جرقه جدید برای موتور TC
شکل(7-37)فشار بیشینه داخل سیلندر موتور پورخوران شده در مقابل دور با زمانبندی جرقه جدید و نسبت تراکم 9.8
شکل(7-38)تعیین بهترین زمان باز شدن سوپاپ ورودی در دورrpm1500
شکل(7-39)شکل(7-43) منحنی سوپاپ ورودی و خروجی موتور برای دو حالت تنفس طبیعی و پرخوران شده
شکل(7-40)مقادیر بازده حجمی موتور پرخوران شده با دو منحنی سوپاپ مختلف در مقابل دور موتور
شکل(7-41)نقاط کارکردی موتور بر روی منحنی عملکردی کمپرسور در حالت بار کامل
شکل(7-42) نقاط کارکردی موتور بر روی منحنی عملکردی توربین در حالت بار کامل
شکل(7-43) مقدار دبی جرمی عبوری از دریچه کنترل توربین در دورهای مختلف
شکل(7-44)بازده حجمی موتور EF7 در مقابل دور موتور برای دو حالت تنفس طبیعی و پرخورانی شده
شکل(7-45) مقادیر گشتاور ترمزی در مقابل دور موتور برای موتور EF7 در حالت تنفس طبیعی و پرخورانی شده
شکل(7-46) مقادیر فشار بیشینه سیلندر در دورهای مختلف موتور برای دو حالت تنفس طبیعی و پرخورانی شده
شکل(7-47)دمای گازهای حاصل از احتراق در خروجی منیفولد خروجی در موتورEF7 برای دو حالت تنفس طبیعی و پرخورانی شده
شکل(7-48)ماکزیمم فشار سیلندر
شکل(7-49)سرعت گردشی کمپرسور
شکل(7-50)شکل  BMEP موتور EF7 مدل شده
نمودار (8-1)آنالیز حساسیت فشار موثر متوسط ترمزی
نمودار (8-2)متوسط مقادیر مطلق فشار موثر متوسط ترمزی در سرعت های مختلف
نمودار (8-3)نتایج آنالیز حساسیت برای مصرف مخصوص ترمزی سوخت
نمودار (8-4)متوسط مقادیر مصرف مخصوص ترمزی سوخت در سرعت های مختلف
نمودار (8-5)نتایج آنالیز حساسیت برای راندمان حجمی
نمودار (8-6)متوسط مقادیر راندمان حجمی در سرعت های مختلف
نمودار (8-7)نتایج آنالیز حساسیت برای سرعت توربین
نمودار (8-8)متوسط مقادیر سرعت توربین در سرعت های مختلف موتور
نمودار (8-9)نتایج آنالیز حساسیت برای راندمان کمپرسور
نمودار (8-10)متوسط مقادیر راندمان کمپرسور در سرعت های مختلف
نمودار (8-11)نتایج آنالیز حساسیت برای  فشار در پائین دست کمپرسور
نمودار (8-12)متوسط مقادیر فشار در پائین دست کمپرسور در سرعت های مختلف
نمودار (8-13)نتایج آنالیز حساسیت برای جریان هوا
نمودار (8-14)متوسط مقادیر جریان هوا در سرعت های مختلف
نمودار (8-15)نتایج آنالیز حساسیت برای جریان سوخت
نمودار (8-16)متوسط مقادیر جریان سوخت در سرعت های مختلف
نمودار (8-17)نتایج آنالیز حساسیت برای گشتاور ترمزی موتور
نمودار (8-18)متوسط مقادیر گشتاور موتور در سرعت های مختلف
نمودار (8-19)نتایج آنالیز حساسیت برای دمای پائین دست کمپرسور
نمودار (8-20)متوسط مقادیر دمای پائین دست کمپرسور در سرعت های مختلف
نمودار (8-21)نتایج آنالیز حساسیت برای دمای پائین دست خنک کن
نمودار (8-22)متوسط مقادیر دمای پائین دست خنک کن در سرعت های مختلف
نمودار (8-23)نتایج آنالیز حساسیت برای دمای منیفولد
نمودار (8-24)متوسط مقادیر دمای منیفولد در سرعت های مختلف
نمودار (8-25)نتایج آنالیز حساسیت برای فشار منیفولد
نمودار (8-26)متوسط مقادیر فشار منیفولد در سرعت های مختلف
نمودار (8-27)نتایج آنالیز حساسیت برای فشار ورودی توربین
نمودار (8-28)متوسط مقادیر فشار ورودی توربین در سرعت های مختلف
نمودار (8-29)نتایج آنالیز حساسیت برای فشار خروجی توربین
نمودار (8-30)متوسط مقادیر فشار خروجی توربین در سرعت های مختلف
نمودار (8-31)نتایج آنالیز حساسیت برای دمای ورودی توربین
نمودار (8-32)متوسط مقادیر دمای ورودی توربین در سرعت های مختلف
نمودار (8-33)نتایج آنالیز حساسیت برای  دمای خروجی از توربین
نمودار (8-34)متوسط مقادیر دمای خروجی از توربین در سرعت های مختلف
نمودار (8-35)نتایج آنالیز حساسیت برای  راندمان توربین
نمودار (8-36)متوسط مقادیر راندمان توربین در سرعت های مختلف
نمودار (8-37)نتایج آنالیز حساسیت برای  راندمان اندیکاتوری موتور
نمودار (8-38)متوسط مقادیر راندمان اندیکاتوری موتور در سرعت های مختلف
نمودار (8-39)نتایج آنالیز حساسیت برای  توان مصرفی کمپرسور
نمودار (8-40)متوسط مقادیر راندمان توربین در سرعت های مختلف
نمودار (8-41)نتایج آنالیز حساسیت برای فشار موثر متوسط اندیکاتوری
نمودار (8-42)متوسط مقادیر فشار موثر متوسط اندیکاتوری در سرعت های مختلف
نمودار (8-43)نتایج آنالیز حساسیت برای  ماکزیمم فشار سیلندر
نمودار (8-44)متوسط مقادیر ماکزیمم فشار سیلندر در سرعت های مختلف
نمودار (8-45)نتایج آنالیز حساسیت برای درجه ماکزیمم فشار سیلندر
نمودار (8-46)متوسط مقادیر درجه مربوط به ماکزیمم فشار در سرعت های مختلف
نمودار (8-47)نتایج آنالیز حساسیت برای ماکزیمم دمای سیلندر
نمودار (8-48)متوسط مقادیر ماکزیمم دمای سیلندر در سرعت های مختلف
نمودار (8-49)نتایج آنالیز حساسیت برای  فشار ورودی به سیلندر
نمودار (8-50)متوسط مقادیر فشار ورودی به سیلندر در سرعت های مختلف
نمودار (8-51)نتایج آنالیز حساسیت برای  دمای ورودی به سیلندر
نمودار (8-52)متوسط مقادیر دمای ورودی به سیلندر در سرعت های مختلف
نمودار (8-53)نتایج آنالیز حساسیت برای  فشار خروجی از سیلندر
نمودار (8-54)متوسط مقادیر فشار خروجی از سیلندر در سرعت های مختلف
نمودار (8-55)نتایج آنالیز حساسیت برای  دمای خروجی از سیلندر
نمودار (8-56)متوسط مقادیر دمای خروجی از سیلندر در سرعت های مختلف
شکل(9-1)منحنی عملکرد موتور توربوشارژ شده و تنفس طبیعی در حالت بار کامل
شکل(9-2)مسیر جریان هوا در کمپرسور روتز
شکل(9-3)طریقه اتصال توربوشارژ و سوپرشارژ به موتور
شکل(9-4)نحوه قرار گیری سوپرشارژ و توربوشارژ در مدل
شکل(9-5)انطباق ناصحیح موتور و یک سوپرشارژ روتز
شکل(9-6)نقشه عملکرد کمپرسور همراه نقاط عملکردی موتور در حالت بار کامل
شکل(9-7)فشار داخل سیلندر با نسبت دنده5.1 در حالت بار کامل
شکل(9-8)دمای گازهای ورودی به توربین در حالت بار کامل
شکل(9-9)مقایسه توان ترمزی دو موتور توربوشارژ شده و سوپرتوربوشارژ شده
شکل(9-10)مقایسه گشتاور ترمزی دو موتور توربوشارژ شده و سوپرتوربوشارژ شده
شکل(9-11)مقایسه راندمان حجمی دو موتور توربوشارژ شده و سوپرتوربوشارژ شده
شکل(9-12)میزان گشودگی دریچه میان گذر
شکل(9-13)میزان افزایش گشتاور توسط سوپرشارژ بعد از رعایت حد کوبش
شکل(9-14)میزان افزایش راندمان حجمی توسط سوپرشارژ بعد از رعایت حد کوبش
فهرست علائم                     
دما
فشار
دورN
قطرD
شعاعR
دبی جرمی
ظرفیت گرمایی ویژه گاز
حجم جاروب شده
فشار منیفولد
دمای منیفولد
سطح
سرعت صوت
سرعت صوت بی بعد
طول
ضریب تخلیه جریان
سطح موثر
عدد پرانتل
نرخ جریان سوخت انژکتور(g/s)
سرعت موتور(rpm)
حجم جابجایی(liter)
نسبت سوخت به هوا
تعداد سیلندرها
مدت تزریق(بر حسب زاویه لنگ) 

مقدمه

متوسط غلظت آلاینده هائی مانند منواکسیدکربن، هیدروکربنهای نسوخته و اکسیدهای نیتروژن در بسیاری از نقاط شهر تهران بیشتر از حد مجاز توصیه شده توسط سازمان بهداشت جهانی می‌باشد. با توجه به رشد سریع ترافیک، وضعیت در آینده بدتر خواهد شد.با توجه به اینکه 89 درصد از منابع آلوده کننده هوای تهران مربوط به خودروها است جایگزینی سوختهای پاکتر که هم از نظر اقتصادی با صرفه تر و هم از لحاظ اثرات زیست محیطی آلودگی کمتری داشته باشند مورد توجه قرار گرفته و بصورت یک ضرورت اجتماعی مطرح گردیده است[1].گاز سوختی ارزان با آلودگی کمتر است و در صورت فراهم شدن امکان دسترسی بیشتر، یکی از بهترین سوختهای جایگزین بنزین و گازوئیل می‌باشد. با گازسوز کردن خودروها، منواکسیدکربن، هیدروکربنهای نسوخته، دی اکسید گوگرد و ذرات معلق حاصل از احتراق به میزان قابل ملاحظه ای کاهش می‌یابند. علاوه براین سرب بعنوان یکی از زیانبارترین آلوده کننده ها به کلی حذف می‌شود و همچنین از سروصدای موتور نیز کاسته می‌شود.در مقایسه موتورهای گازسوز با موتورهای بنزینی، توان حدود ۱۰ تا ۱۵ درصد کاسته می‌شود. دو علت عمده این کاهش یکی حالت گازی سوخت  CNGدر هنگام تزریق به موتور می‌باشد که مقداری از فضای هوای ورودی به موتور را اشغال می‌نماید و باعث افت راندمان حجمی می‌گردد، دلیل دیگر بالابودن نسبت هوا به سوخت در شرایط استوکیومتری گاز نسبت به بنزین می‌باشد که برای گاز این رقم در حدود 17.2 به یک می‌باشد و برای بنزین 14.7 به یک می‌باشد. این عامل نیاز بیشتر موتور گازسوز به هوا را نسبت به موتور بنزینی معلوم می سازد یعنی به زبان دیگر اگر بتوان آن مقدار گازی را وارد موتور نماییم که مقدار انرژی آزاد شده آن معادل مقدار بنزین وارد شده به موتور باشد، می‌بایست هوای بیشتری نسبت به حالت بنزینی وارد موتور گردد.چون مقدار هوای ورودی به موتور در حالت گازی حتی کمتر از مقدار آن درحالت بنزینی می‌باشد بنابراین در موتورهای گازسوز برای بهبود عملکرد نیاز به هوای بیشتری می‌باشد. با توجه به مقاومت گاز طبیعی در مقابل خوداشتعالی می‌توان توان کاسته شده را توسط روشهای مختلفی جبران کرد. اگر خواستار تشویق مردم برای استفاده از گاز طبیعی هستیم کاهش توان در زمان استفاده از گاز طبیعی قابل قبول نیست. روشی که در این نوشتار برای بدست آوردن قدرت بیشتر ارائه می‌شود، عبارت است از بکارگیری توربوشارژر به منظور افزایش دبی جرمی هوا و متعاقب آن افزایش راندمان حجمی و قدرت موتور. همچنین با استفاده از پرخورانی می‌توان برخی از آلاینده های موتور را با هوادهی بیشتر یا اصطلاحا فقیرسوز کردن موتور درحد پائین تری نگه داشت.تاریخچه  توربوشارژینگ موتورهای احتراق داخلی ایده ای بود که به فاصله کمی از اختراع موتورهای احتراق داخلی مطرح گردید. در سال 1885 دایملر مقاله ای درباره استفاده از یک فن یا کمپرسور برای اضافه کردن هوای ورودی به موتور دریافت کرد. در سال 1902 لوییس رنو برای اولین بار توربوشارژری از نوع سانتریفیوژ ساخت و بر روی موتور نمونه ای نصب کرد. این توربوشارژر توسط تسمه به میل لنگ متصل می‌گشت و با پنج برابر سرعت آن دوران می‌کرد. اولین سوپرشارژ متحرک با دود اگزوز (توربوشارژ) بین سال های  1909 و 1912 توسط دکتر آلفرد بوچی سوئیسی ساخته شد. اولین نمونه موتور دیزل مجهز به توربوشاژر را او در سال 1915 ارائه کرد[2]. در توربوشارژر ساخت بوچی توربین و کمپرسور هر دو از نوع جریان محوری بودند که توسط اتصال مکانیکی به میل لنگ موتور متصل می شدند. امروزه به این نوع موتور، موتور مرکب اتلاق می‌شود. بعد از چند سال بوچی مدل اصلاح شده ای را مطرح کرد که در آن اتصال مکانیکی بین موتور و توربوشارژر برداشته شده بود، ولی اتصال مکانیکی بین توربین و کمپرسور کماکان پابرجا بود. اولین توربوشارژر ساخت بوچی از نوع جریان یکنواخت بود که با موفقیت و اقبال روبرو نگردید. در سال 1925 بوچی سیستم موفق توربوشارژ ضربه ای [1] ارائه کرد، که به مدل بوچی معروف می‌باشد. رونق بیشتر توربوشارژینگ زمانی آغاز شد که توربوشارژرها بر روی موتورهای سیلندر و پیستونی هواپیماها نصب گردید و میزان سقف پرواز را افزایش داد. زیرا در این هواپیما این مشکل وجود داشت که با اوج گرفتن هواپیما به علت کاهش فشار، قدرت خروجی موتور شدیدا کاهش می‌یافت و این امر سقف پرواز را محدود می‌کرد. با بکارگیری توربوشارژرها و افزایش فشار ورودی کمک زیادی به افزایش ارتفاع پرواز شد. تا زمان جنگ جهانی دوم صنعت توربوشارژر توسعه زیادی یافت. بکارگیری توربوشارژر بر روی موتور دیزلی بهترین روش برای کاهش هزینه های مصرف سوخت، کاهش جای مورد نیاز برای موتور و کاهش وزن موتور، افزایش راندمان و کاهش صدا بود. در دهه هفتاد میلادی  استفاده از توربوشارژر برای موتورهای بنزینی بسیار رواج پیدا کرد و کمپانیها خودروهای اسپرتی خود را با موتورهای توربوشارژری ارائه کردند ولی به دلیل تاخیر عملکرد توربوشارژر این موتورها با استقبال مصرف کنندگان روبرو نشدند. توفیق توربوشارژینگ در صنعت خودروهای سواری از زمان ارائه توربو دیزل هایی بود که می‌توانستند با حجم مساوی با موتورهای بنزینی برابری کنند و از لحاظ آلودگی در سطح پائین تری نسبت به موتورهای بنزینی قرار بگیرند[3]. تعداد صفحه : 201قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09309714541 (فقط پیامک)        info@arshadha.ir

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.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید