نوع فایل: word
قابل ویرایش 35 صفحه
مقدمه:
کاهش منابع سوخت‌های فسیلی و عدم پیشرفت سریع فناوری به‌کارگیری انرژی‌های نو در موتور‌ها، باعث توجه بیشتتر به موتورهای درونسوز شده است. یکی از مهم‌ترین تغییراتی که طی سال‌های اخیر در موتورهای درونسوز بنزینی اعمال شده، استفاده از فناوری تزریق مستقیم بنزین به داخل سیلندر است. تزریق مستقیم بنزین گونه‌‌ای متفاوت از تزریق سوخت در موتورهای مدرن 2 و 4 زمانه بنزینی است. در موتورهای تزریق مستقیم بنزینی، سوخت تحت فشار بالا قرار داده شده و از طریق ریل مشترک سوخت، مستقیماً به داخل محفظه احتراق هر سیلندر تزریق شده و مخلوط سوخت و هوا در داخل سیلندر تشکیل می‌شود. این در حالی است که در شیوه تزریق چند‌نقطه‌ای سوخت معمولی، پاشش سوخت در منیفولد هوا، پشت سوپاپ ورودی یا در پورت سیلندر رخ می‌دهد. در این مقاله، موتورهای تزریق مستقیم بنزینی از لحاظ چگونگی عملکرد، مزایا و معایب آنها با موتورهای تزریق غیرمستقیم بنزینی، مقایسه و بررسی شده است.
موتورهای آینده و چگونگی آن به بحث داغ محافل صنعتی و دانشگاهی تبدیل شده است. سوخت هیدروژن، سوخت گاز، سوخت‌های گیاهی به همراه موتورهای اصلاح شده بنزینی یا دیزلی و موتورهای هیبریدی گوشه‌ای از تلاش‌های صورت گرفته برای دستیابی به موتورهای جدید است. مرکز تحقیقات موتور آلمان نیز در یک بررسی، در زمینه موتورهای بنزینی نظیر کوچک‌سازی (Downsizing) ، موتورهای باتزریق مستقیم(GDI)و سیستم سوپاپ‌های کاملا متغیربرای ادامه حیات موتورهای احتراق داخلی در بحران سوخت و آلایندگی خودروها در ۱۰ سال آینده فن‌آوری‌های جدید را چاره‌ساز می‌داند.
قوانین اروپایی روی آلاینده‌های خطرناک اگزوز که در سال ۲۰۰۰ نسبتا سختگیرانه به اجرا درآمد، در سال ۲۰۰۵ سختگیرانه‌تر شده است. محدودیت‌های استاندارد آلایندگی(EURO IV) برای آلاینده‌های HC و NOX و ذرات معلق حدود ۵۰ درصد سطح کنونی این گازهای مضر است. استاندارد آلایندگی اروپا در سال ۲۰۰۴ مطابق با استاندارد EURO III بود. مرحله بعد در استانداردهای اروپایی که EURO V نامیده می‌شود، احتمالا با تمرکز بر ذرات معلق، به بهینه‌سازی بیشتری نیاز دارد.
از سال ۲۰۰۳ به بعد در کالیفرنیا باید حداقل ۱۰ درصد فروش هر سازنده خودرو خودروهایی با آلایندگی صفر یا معادل آن بوده باشد. نگرانی در مورد اثر گازهای گلخانه‌ای، خودروسازان اروپایی را وادار کرده است که تا سال ۲۰۰۸ خودروهایی تولید کنند که متوسط CO2 منتشره از آنها زیر ۱۴۰ gr/Km باشد.
یعنی کاهش مصرف سوخت باید به میزان بیش از ۲۵ درصد در مقایسه با سطح تعیین شده در سال ۱۹۹۵ باشد. همچنین کاهش بیشتر به سطح ۱۲۰ gr/Km تا سال ۲۰۱۲ نیز در سال ۲۰۰۳ تحت بحث و بررسی قرار گرفت.
از طرفی، همزمان با طرح مباحث آلایندگی، مشتریان نیازمند ایمنی و آسایش بیشتری نسبت به سابق خواهند بود که این مساله تنها با افزایش وزن خودرو میسر خواهد شد و واضح است که این موضوع با مصرف کمتر انرژی منافات دارد.
همچنین ضمن حفظ حداقل عملکرد خودرو، نباید هزینه مالکیت خودرو افزایش یابد. در این حال، کار طراحان بسیار سخت است.
از طرفی باید جلوی هزینه‌های اضافی را بگیرند و از سوی دیگر باید کاهش آلودگی را در کنار افزایش ایمنی و مصرف سوخت مورد توجه قرار دهند
ابداع سیستم‌های جدید تزریق با فشار بالا و پیشرفت در سیستم کاتالیست‌های DeNOx به اولین تولید انبوه موتورهای پاشش مستقیم بنزینی با شارژ طبقه‌ای منجر شده که کاهش مصرف سوخت بین ۱۰ تا ۱۵ درصد را به ارمغان آورده است.
فهرست مطالب:
خلاصه
مقدمه
تاریخچه
اختلاط سوخت واحتراق
چگونگی اختلاط سوخت در خودروها
معایب سیستم کاربراتوری
مزایای استفاده از سیستم های انژکتوری در مقایسه با سیستم ها ی کاربراتوری
انواع سیستم های سوخت رسانی انژکتوری
سیستم های پاشش مستقیم سوخت(GDI)
مزایای استفاده از روش تزریق مستقیم
معایب استفاده از روش تزریق مستقیم
آماده سازی سوخت
تبخیر و اختلاط سوخت
ویژگی های جریان
روش های ایجاد مخلوط لایه بندی شده
انواع روش ها
شیوه ی احتراق هدایت شونده با استفاده از جریان هوا
شیوه های احتراق تزریق هدایت شونده
مشکلاتی که در شیوه ی تزریق هدایت شونده وجود دارند، عبارتند از
سیستم تزریق سوخت
پاشش مستقیم در فشار پایین
پاشش مستقیم فشار بالا با ریل مشترک سوخت
پمپ سوخت فشار بالا
ریل سوخت
شیرکنترل فشار یا رگلاتور
انژکتور پاشش فشار بالا
سرعت بخشیدن به احتراق
جریان های داخل سیلندر
شکل پیستون و مشخه های عمومی
منابع
منابع 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 Small
Displacement 4-Stroke Motorcycle Applications.SAE/2004-32-0098 / 20044385.
پروژه موتورهای پاشش مستقیم ((GDI)). doc