دانلود مقاله در مورد لحظه‌ای سوخت مصرفی خودرو جهت عیب یابی و
دانلود مقاله در مورد لحظه‌ای سوخت مصرفی خودرو جهت عیب یابی و
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : word (..doc) ( قابل ویرایش و آماده پرینت )
تعداد صفحه : ۱۳ صفحه
قسمتی از متن word (..doc) :
۱
سامانه سنجش لحظه‌ای سوخت مصرفی خودرو جهت عیب یابی و
بررسی عوامل تاثیر گذار بر آن (کد مقاله۶۲۴)
چکیده
استفاده از سوختهای فسیلی بعنوان یک نهاده مهم در تامین توان مورد نیاز برای فعالیتهای کشاورزی و هم چنین به عنوان منبع مهم انرژی در صنعت حمل و نقل از اهمیت به سزایی برخوردار است. در این راستا پژوهشگران از یک سو به دنبال یافتن راه هایی برای کاهش سوخت مصرفی موتور در عین افزایش قدرت و یا به عبارت بهتر افزایش راندمان موتور بوده و از طرف دیگر سعی در طراحی بهتر سیستم های انتقال توان (از جعبه دنده گرفته تا طراحی لاستیک وسیله نقلیه) میباشند تا بتوانند قدرت تولیدی موتور را با کمترین تلفات به حرکت پیشروی وسیله نقلیه و یا فعالیت مورد نظر ماشین در بخش ماشین های کشاورزی تبدیل نمایند. به منظور انجام پژوهش های فوق لازم است تا بتوان سوخت مصرفی موتور را هم زمان با تغییر برخی پارامترهای متغیر، اندازهگیری نمود. بدین منظور، در این تحقیق طراحی و ساخت سامانه ای برای نصب برروی یک تراکتور کشاورزی مد نظر قرار گرفت که با دو عدد از یک نوع خاص از دبی سنج که در مسیر رفت و برگشت جریان سوخت قرار می گیرند، می تواند میزان دبی لحظه ای سوخت را در ۵۰۰ میلی ثانیه و میزان کل مصرف را در یک بازه زمانی مشخص ثبت کرده و نمایش دهد. با این وسیله بررسی ها، آزمایشات و پژوهش های مربوط به اندازه گیری ها در تراکتورهای کشاورزی از قبیل تاثیر شرایط و عوامل خارجی و داخلی موتور و ماشین بر میزان مصرف سوخت، به شکل دقیق تر و ساده تری امکان پذیر است.
کلیدواژه: طراحی، دبی سنج، مصرف سوخت، تراکتور، موتور
۲
مقدمه:
با توجه به محدودیت و تجدید ناپذیر بودن منابع انرژی فسیلی نیاز به بهینه سازی مصرف سوخت هایی چون بنزین و گازوئیل که از نهاده های مهم در تأمین توان مورد نیاز درصنعت، حمل و نقل و فعالیت های کشاورزی به شمار می آیند، بیش از پیش احساس می شود. در این راستا پژوهشگران از یک سو بدنبال یافتن راه هایی برای کاهش سوخت مصرفی موتور در عین افزایش قدرت و یا به عبارت بهتر افزایش راندمان موتور بوده و از طرف دیگر سعی در طراحی بهتر سامانه های انتقال توان (از جعبه دنده گرفته تا طراحی لاستیک وسیله نقلیه) میباشند تا بتوانند قدرت تولیدی موتور را با کمترین تلفات به حرکت پیشروی وسیله نقلیه و یا فعالیت مورد نظر ماشین تبدیل نمایند[۴]. برای داشتن یک تعبیر صحیح از نحوه کار سیستم سوخت رسانی نیازمندیم که با استفاده از ابزاری مناسب، شرایط و عوامل تأثیر گذار بر نحوه مصرف را تشخیص دهیم. به عبارت دیگر برای انجام پژوهش های فوق لازم است تا بتوان سوخت مصرفی موتور را همزمان با تغییر برخی پارامترهای متغیر با استفاده از یک دستگاه مناسب اندازهگیری نمود. دستگاههای اندازه گیری کمیت مورد اندازه گیری را برای انسان قابل درک کرده و آن را بر حسب واحد تعریف شدهء مربوطه قابل اندازه گیری می کنند. یک دستگاه اندازه گیری چه بصورت واحدهای جدا از هم و چه بصورت مجموعهء یکپارچه به طور کلی از سه واحد مشخص حس کننده، آماده کننده و نمایش دهنده بیان می شود که یک نوع پدیده یا کمیت را از ورودی خود گرفته و در خروجی خود آشکار می سازند. با توجه به نوع سیستم اندازه گیری، حسگرها و سایر اجزاء در آن، واحد نمایش دهنده کمیت اندازه گیری شده را بر حسب واحد و مقیاس معینی نمایش می دهدکه بسته به نوع کمیت مورد اندازه گیری نحوه مطلوب نمایش نیز متفاوت است[۱]، [۲] و [۳].
همه روزه با توسعه تکنولوژی در جهان و همزمان با مدرنتر شدن وسایل نقلیه موتوری، سیستمهای کنترلی پیشرفتهتری بر روی آنها نصب میشود تا یا به بهبود عملکرد موتور کمک کرده و یا آسایش بیشتری برای سرنشینان فراهم نموده ویا از بروز خسارت زیاد و یا حوادث غیر مترقبه جلوگیری کند. در این راستا میتوان به انواع سنسورهای دمای هوای ورودی به موتور، سنسورهای دمای هوای داخل اتاق خودرو، سیستمهای کنترل الکترونیکی پاشش سوخت در موتورهای انژکتوری و دهها مورد دیگر اشاره نمود.
سنسور المانهای حس کننده ای است که وظیفه آن تبدیل کمیتهای فیزیکی مانند فشار، حرارت، رطوبت، دما، و … به کمیتهای الکتریکی پیوسته (آنالوگ( یا غیرپیوسته (دیجیتال) می باشد[۳]. این سنسورها در انواع دستگاههای اندازه گیری، سیستمهای کنترل آنالوگ و دیجیتال مانند PLC مورد استفاده قرار می گیرند. عملکرد سنسورها و قابلیت اتصال آنها به دستگاههای مختلف از جمله PLC باعث شده است که سنسور بخشی از اجزای جدا نشدنی دستگاه کنترل اتوماتیک باشد. سنسورها اطلاعات مختلف از وضعیت اجزای متحرک سیستم را به واحد کنترل ارسال نموده و باعث تغییر وضعیت عملکرد دستگاهها می شوند.از جمله سنسورهای مورد استفاده در خودرو می توان به سنسور سرعت خودرو، سنسور دور موتور، سنسور موقعیت دریچه گاز، سنسور فشار هوای ورودی، سنسور دمای هوای ورودی، سنسور دمای آب رادیاتور و بسیاری موارد دیگر اشاره کرد[۴]. از طرفی یکی از مهمترین سنسورهای مورد استفاده در صنعت، سنسورهای دبی سنجی و سنجش سیالات است که بسیار حائز اهمیت بوده و کاربرد آن از اندازه کیری دبی خون در رگهای انسان تا اندازه گیری دبی اکسیژن مایع در موشک گسترده است[۲]. سنجش جریان سیالات رایجترین اندازه گیری درآن دسته از فرآیندهای صنعتی مثل صنعت نفت، نیروگاهها، پتروشیمی، صنایع غذایی و آب و فاضلاب می باشد که به میزان سیال عبوری از یک محل خاص در کار روزانه خود نیاز دارند. عمل ثبت مقدار ماده مصرفی یا انتقال داده شده، توسط سنجش دبی انجام می پذیرد و بر مبنای آن هزینه مشخص می گردد به همین دلیل سنجش دبی جایگاه ویژهای در صنعت دارد. دسته بندی دبی سنجها براساس نوع فن آوری بکار رفته، نحوه نصب دبی سنج و کمیت مورد اندازه گیری صورت میگیرد. [۲]. در رابطه با کنترل سوخت مصرفی خودرو و تراکتورهای کشاورزی، در حال حاضر عمدتا سامانه اندازهگیری سطح باک خودرو بر روی آن نصب میشود که البته توانایی اندازهگیری همزمان سوخت مصرفی را ندارد. ایسائو کانو و همکارانش[۷] از شرکت صنعتی سانشین، طی پژوهشی در نشریه SAE سنسوری برای مانیتورینگ سوخت مصرفی موتور قایق طراحی نموند. شرکت های بسیاری همانند کاولیکو و تامسون میکرون سنسورهای مناسبی برای اندازهگیری دبی سوخت، هوا و روغن موتورهای احتراق داخلی ساختهاند. یوئیچی شیماساکی و همکارانش[۹] نیز طی پژوهشی در نشریه SAE با استفاده از اندازهگیری جریان یونی توانستند سامانهای برای مانیتورینگ سوخت مصرفی موتور طراحی نمایند. الکساندر بالاکین[۵] نیز در تحقیقی سامانهای برای مانیتورینگ سوخت مصرفی موتور دیزل طراحی نموده است.
دستگاه مورد نظر در این تحقیق وسیله است که با نمایش مصرف لحظه ای سوخت موتور امر مطالعه بر روی میزان و نحوه مصرف سوخت در ارتباط با عوامل داخلی و خارجی مؤثر در آن را به راحتی امکان پذیر می سازد.
۴
مواد و روش ها
سامانه سنجش مورد نظر از اجزاء زیر تشکیل شده است:
۱- مدار الکترونیکی
برای طراحی و ساخت ای سامانه نیاز به یک مدار الکترونیکی برای دریافت و ذخیره سازی پالسهای دیجیتالی فرستاده شده از سوی سنسورهای دبی سنج ۱ و ۲ هستیم. شکل (۱) نمای کلی و چگونگی ارتباط اجزائ شرکت کننده در این سامانه را به تصویر می کشد.که در ادامه به معرفی و ارائه برخی مشخصات آن پرداخته شده است.
شکل (۱): نمای کلی و اجزاء بکار رفته در سامانه سنجش سوخت
منبع تغذیه
منبع تغذیه این دستگاه به وسیله یک ترانس و یک مدار یکسو کننده از برق شهر تامین میگردد و همچنین قابلیت کار با باطری (برای مثال باطری تراکتور) با ولتاژهای ۱۵-۷.۵ ولت را دارا می باشد که یک رگلاتور از خانواده ۷۸xx پایداری و کاهش این ولتاژ را در صورت نیاز تامین میکند. شکل (۲).
شکل (۲): نمای شماتیک منبع تغذیه
۱-۲ صفحه نمایش و دکمه های کنترلر
صفحه نمایش از نوع صفحه نمایش کریستال مایع
به صورت حرفی
بوده که قابلیت نمایش ۲ سطر ۱۶ حرفی را دارد(شکل ۳). صفحه نمایش و دکمه های کنترلی ابزار ارتباط با کاربر هستند.
شکل(۳): تصویر یک LCD
۱-۳ حافظه
حافظه وظیفه ثبت و نگه داری اطلاعات و نمونه های گرفته شده توسط سنسورهای دبی سنج را به عهده دارد. چون امکان انتقال مستقیم نمونه ها در بعضی مناطق نمونه برداری مانند زمین های کشاورزی به کامپیوتر وجود ندارد برای همین وجود یک حافظه با حجم مناسب بدیهی می باشد. این حافظه باید سریع بوده و امکان حفظ اطلاعات بدون نیاز به برق را دارا باشد. برای این منظور از آی سی
۴
AT24C256 که یک EEPROM ساخت کارخانه Atmel می باشد، استفاده شده است(شکل ۴).
شکل (۴) : حافظه
۱-۴ رابط پورت سریال
بدلیل عدم تطابق سطح ولتاژ میکرو کنترلر با کامپوتر نیاز به یک مدار رابط همسطح کننده ولتاژ مطابق شکل (۵) وجود دارد
شکل (۵) : نمای شماتیک مدار رابط ارتباطی
۱-۵ کنترلر اصلی
مهمترین بخش در طراحی این دستگاه کنترل اصلی می باشد که در واقع یک آی سی میکروکنترلر از خانواده AVR به نام Amega16 ساخت کارخانه Atmel است.شکل(۶).
شکل (۶) : میکروکنترلر Atmega16
۱-۶ سنسور دبی سنج
