X
تبلیغات
مكانيك خودرو

مكانيك خودرو
مكانيك( خدادادي ) 
قالب وبلاگ
چت باکس



فنی

خودروهای گازسوزهمچون بمب های متحرک 


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه سی ام فروردین 1391ساعت 2:51  توسط علی خدادادی   |  نظر بدهید

ECU, دیاگ

کارکردهای متفاوت سنسور، ECU و دیاگ


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه سی ام فروردین 1391ساعت 2:43  توسط علی خدادادی   |  نظر بدهید

سنسوراکسیزن

سنسور اکسیژن و نقش آن در کارکرد خودرو


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه سی ام فروردین 1391ساعت 2:41  توسط علی خدادادی   |  نظر بدهید

بنز

رونمایی از جدیدترین نوآوری‌های بنز


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه سی ام فروردین 1391ساعت 2:39  توسط علی خدادادی   |  یک نظر

سیستم ترمز

نگاهی به اجزای سیستم ترمز


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه سی ام فروردین 1391ساعت 2:36  توسط علی خدادادی   |  آرشیو نظرات

فرمان

 15 دلیل لرزش و کشیدن فرمان


ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه سی ام فروردین 1391ساعت 2:34  توسط علی خدادادی   |  آرشیو نظرات

خودرو های برقی

9 باور غلط در‌باره خودرو‌های برقی

ادامه مطلب
+ نوشته شده در  چهارشنبه سی ام فروردین 1391ساعت 2:31  توسط علی خدادادی   |  آرشیو نظرات

فنی

کالبد شکافی سیستم هیبرید لکسوس

کالبد شکافی  سیستم هیبرید لکسوس
دنیای‌خودرو- مهندس بابک وفایی: شرکت خودرو‌سازی تویوتا از پیشگامان بهره‌گیری از سیستم‌های حرکتی هیبریدی در خودرو‌های تولیدی خود است و در این زمینه با نوآوری‌های فراوان توانسته گام‌هایی بزرگ را بردارد و در حال حاضر نیز بزرگترین تولید‌کننده خودرو‌های هیبریدی در سطح جهان است. در این زمینه شرکت‌های بزرگ خودرو‌سازی تلاش زیادی کرده‌اند تا بتوانند به تویوتا نزدیک شوند اما این شرکت ژاپنی با سرمایه‌گذاری فراوان در زمینه تکنولوژی‌های نو توانسته خود را به جایگاهی برساند که غول‌های صنعت خودرو‌سازی را در پشت‌سر خود می‌بیند.

در رقابتی که میان شرکت‌های خودروسازی برای دست‌یابی به بهترین سیستم هیبرید در خودرو‌ها وجود دارد، تویوتا با توجه به پیشرفت‌هایش، الگویی در زمینه سیستم‌های هیبریدی است و هر چند خودروسازان بزرگ تلاش دارند راه حل‌های مختلف خود را توسعه دهند اما همواره نیم‌نگاهی نیز به دست مهندسین تویوتا دارند تا از ایده‌های این شرکت نیز استفاده کنند. 
در چند ماه اخیر با بالا گرفتن تب عرضه خودرو‌های هیبرید در بازار‌های جهانی که خبر‌های آن را از طریق همین نشریه به اطلاعتان رساندیم، سوالات متعددی از سوی علاقه‌مندان در زمینه چگونگی کارکرد این سیستم‌ها مطرح شد که ما هم تلاش کردیم در حدی که فضای ستون پاسخ به سوالات اجازه می‌دهد به آن‌ها پاسخ گوییم اما همواره کمبود یک مطلب تخصصی در این زمینه احساس می‌شد، چرا که دنیای خودرو‌های هیبرید بسیار پیچیده‌تر از ترکیب یک موتور بنزینی با یک موتور برقی و چند باتری است. به همین دلیل تصمیم گرفتیم مروری بر اجزای سیستم هیبرید تویوتا داشته باشیم که در خودرو‌های برند لکسس، به عنوان لوکس‌ترین خودرو‌های این شرکت نصب می‌شود تا از این طریق بتوانیم به راز تویوتا در سیستم‌های هیبریدش پی ببریم.
هیبرید چیست؟
به طور کلی خودروی هیبریدی خودرویی است که امکان استفاده از دو منبع مختلف انرژی را داشته باشد. اما مطابق آنچه در صنعت خودروسازی رایج است، خودرو‌های هیبریدی از یک موتور الکتریکی در کنار یک موتور درون‌سوز استفاده می‌کنند و به این ترتیب می‌توانند از مزایای هر یک از آن‌ها در زمان لازم بهره بگیرند. هر چند در تئوری این مسئله ساده به نظر می‌رسد اما آن‌گونه که در ادامه خواهیم دید کارکرد سیستم‌های هیبریدی برای رسیدن به بهترین شرایط کارآیی نیاز به مجموعه‌ای از تکنولوژی‌ها در کنار یک تنظیم دقیق دارد تا بتواند به اهداف سیستم‌های هیبرید دست پیدا کند چرا که در غیر این صورت، موتور الکتریکی و مجموعه سنگین وزن باتری‌ها نه تنها کمکی به کارکرد بهینه سیستم نمی‌کنند بلکه با افزایش وزن خودرو، بار اضافی نیز به موتور تحمیل می‌کنند که حاصل آن مصرف بیشتر سوخت خواهد بود.
در حال حاضر خودروهایی که از موتور‌های الکتریکی و درون‌سوز (معمولاً بنزینی) استفاده می‌کنند عمومیت بیشتری دارند هر چند خودروسازانی چون فولکس‌واگن با توجه به سرمایه‌گذاری‌هایی که در زمینه موتور‌های دیزل پاک و کم مصرف انجام داده‌اند، سیستم‌های هیبرید دیزل الکتریکی را نیز مدنظر دارند اما همچنان با توجه به مزیت‌های موتور‌های بنزینی در زمانی که در یک سیستم هیبرید به کار گرفته می‌شوند، استفاده از این موتور‌ها در اولویت است.
چرا هیبرید؟
سال‌ها خودرو‌ها با موتور‌های احتراق داخلی، بدون اینکه حتی کوچکترین کمکی از موتور‌های الکتریکی بگیرند، میلیارد‌ها کیلومتر راه رفتند. در این مدت هر بار مشکلی پیش آمد مهندسان به دنبال راه حل آن رفتند. وقتی بحران نفتی باعث بالا رفتن قیمت بنزین شد، موتور‌های کم مصرف روی بورس آمدند. وقتی آلودگی هوا شهر‌های بزرگ زیاد شد، موتور‌های پاک‌تر تولید شدند. اما از اواسط دهه 90 به این سو، مشخص شد مشکلاتی که با موتور‌های احتراق داخلی برای محیط‌زیست ایجاد کرده‌ایم بسیار بیشتر از آن چیزی است که به چشم می‌آمد.
گرم شدن زمین یکی از این مسایل بود. علت این گرم شدن گاز CO2 است متهم اصلی هم اتومبیل‌ها. صنایع و بخش خانگی هم با سوزاندن بنزین و گاز و نفت، منابع آلودگی هستند اما متهم اصلی خودرو‌ها بودند. 17‌درصد CO2 توسط خودرو‌های سواری تولید می‌شود در حالی که سهم بخش خانگی تنها 8درصد است. 
گاز CO2 تنها یکی از دردسر‌ها است. موتور‌های درون‌سوز یکی از منابع مهم آلایندگی زیست‌محیطی هستند که گاز‌های دیگری از جمله اکسید‌های نیتروژن، اکسید‌های سولفور، ذرات معلق، مونو اکسید کربن و ... را هم تولید می‌کنند که هر یک در نوع خود خطرناک است.
به این‌ها محدودیت‌های منابع نفتی را نیز اضافه کنید و اینکه ممکن است تا چند دهه دیگر نفت تمام شود. البته مسلماً نفت به این سادگی تمام نمی‌شود اما هر روز تولید آن گران‌تر می‌شود و به همین نسبت بنزین هم گران‌تر. 
هر چند دلایل دیگری هم برای اهمیت کار بر روی سیستم‌های هیبرید وجود دارد اما بدون شک همین چند دلیل کافی است تا توجه خودروسازان را به این سیستم‌ها جلب کند که می‌تواند سطح آسایش و راحتی سرنشینان را با مصرف سوخت کمتر و در نتیجه آلودگی و هزینه کمتر ارائه کند. 
اجزای سیستم
یک سیستم هیبرید به شکل ساده نیاز به یک موتور احتراق داخلی دارد تا خودرو را مانند هر خودروی عادی دیگری به پیش ببرد. در کنار این، یک موتور الکتریکی نیز باید وجود داشته باشد تا در شرایط ویژه به یاری موتور درون سوز بیاید و یا گاهی به تنهایی بار حرکت خودرو را بر دوش بکشد. موتور الکتریکی برای حرکت نیاز به انرژی الکتریکی دارد و اینجا است که یک مجموعه از باتری‌ها باید در خودرو نصب شود تا برق مورد نیاز برای کارکرد این سیستم را فراهم کنند. این باتری‌ها هم برای همیشه نمی‌توانند کار کنند چرا که پس از مدتی دشارژ می‌شوند و باید بار دیگر آن‌ها را شارژ کرد و به همین دلیل یک مولد جریان الکتریکی نیز باید در خودرو نصب شود. یک سیستم مکانیکی نیز باید وجود داشته باشد تا در هر زمان از یکی از این دو منبع انرژی، حرکت خودرو را تامین کند. به این مجموعه، سیستم الکترونیکی که بتواند کارکرد کل مجموعه را کنترل کند اضافه کنید تا ببینید در دل یک خودروی هیبریدی چه تکنولوژی پیچیده‌ای وجود دارد. 
در ابتدا مروری بر اجزای سیستم هیبرید تویوتا خواهیم داشت و پس از آن، کارکرد این سیستم در دنیای واقعی را بررسی می‌کنیم.
موتور درون سوز
برای داشتن یک خودروی هیبریدی که بتواند مصرف کم سوخت را به همراه قدرت کافی و کمترین میزان آلایندگی در اختیارتان قرار دهد، بدون شک یک موتور درون‌سوز مناسب، مهمترین مسئله است چرا که در نهایت این موتور است که انرژی اصلی کارکرد سیستم را تامین می‌کند و از طرف دیگر منبع آلایندگی خودرو است.
لکسس در طراحی موتور‌های درون‌سوزش، توجه ویژه‌ای به کم صدا بودن و کم لرزش بودن موتور‌ها می‌کند چرا که این دو اصل، اصول پایه‌ای هر لکسسی است که خط تولید کارخانه را ترک می‌کنند. به علاوه موتور‌هایی که به این منظور انتخاب می‌شوند باید برای نصب بر روی خودرو‌های هیبریدی ابعاد جمع و جوری داشته باشند زیرا اجزا سیستم هیبریدی همان‌گونه که در شکل مشخص است، طول بلندی دارند و به این ترتیب باید فضای کافی برای نصب آن‌ها در شاسی خودرو وجود داشته باشد.
در کنار راه حل‌های متعارف مانند استفاده از سرسیلندر و بلوک سیلندر آلومینیومی و ارتقا سیستم روغن کاری برای کاهش اصطکاک قطعات، قلب این موتور‌ها در سیستم زمان‌بندی متغیر آن‌ها است که بخش‌هایی از آن با توجه به نیاز‌های ویژه یک خودروی هیبریدی تغییر پیدا کرده است.
تویوتا برای موتور‌هایش از سیستم هوشمند متغیر زمان‌بندی سوپاپ‌ها، یا آن‌گونه که از سوی تویوتا نامیده می‌شود VVTi استفاده کرده است. به کمک این سیستم، موتور می‌تواند سوپاپ‌های دود و هوا را با سرعت‌های متفاوتی باز و بسته کند و در بعضی موارد باز و بسته بودن آن‌ها با یکدیگر همپوشانی داشته باشد که حاصل آن افزایش قدرت و گشتاور در دور‌های پایین و بالای موتور است ضمن آنکه تولید آلایندگی چنین موتور‌هایی نیز پایین‌تر می‌آید. 
به علاوه در مدل لوکس LS600h، لکسس یک تکنولوژی دیگر را نیز معرفی کرده است و آن کنترل الکتریکی میل بادامک هوا است. سیستم‌های VVT الکتریکی  برخلاف انواعی که با نیروی هیدرولیک کار می‌کنند، در دور موتور پایین‌تر از 1000 و دمای پایین موتور هم کارکرد خود را حفظ می‌کنند و این دقیقاً آن چیزی است که موتور‌هایی که در زمان توقف خودرو خاموش می‌شوند و یا در شرایط بار کم جریان سوخت آن‌ها قطع می‌شود به آن نیاز دارند. 
در کنار این لکسس از دو انژکتور در هر سیلندر استفاده کرده است که یکی سوخت را مستقیم درون محفطه احتراق می‌پاشد و دیگری آن را در مسیر هوای ورودی موتور پخش می‌کند و به این ترتیب علاوه بر کاهش مصرف سوخت و آلایندگی، با زمان‌بندی میان این دو انژکتور، قدرت تا 7درصد افزایش پیدا می‌کند.  در نهایت موتور این خودرو به دلیل ساختار ویژه‌ای که در سیستم هیبرید آن تعریف شده است می‌تواند مستقل از سرعت خودرو به کار بپردازد و به عنوان مثال در شرایطی که سرعت بالا است ممکن است دور موتور پایین و یا حتی به صفر برسد. در شرایط لازم (که در ادامه این بحث مرور می‌کنیم) جریان سوخت موتور قطع می‌شود و موتور از کار می‌افتد و از مدار نیز خارج می‌شود تا در مقابل حرکت مقاومتی نداشته باشد اما در زمانی که به وجود آن نیاز است بار دیگر به سرعت به کار می‌افتد و در دمای پایین به شرایط کارکرد ایده‌آل می‌رسد. لکسس در مدل‌های هیبریدش، برای کاهش مصرف سوخت و البته حفظ رفاه سرنشینان، سیستم فرمان کمکی و ایرکاندیشن را از انواع الکتریکی انتخاب کرده است. 
موتور الکتریکی
پس از موتور درون‌سوز، دومین منبع نیرو بخش خودرو‌های هیبریدی، موتور الکتریکی آن‌ها است. تصورتان را از موتور‌های الکتریکی تغییر دهید. اینجا صحبت از موتوری است که می‌تواند بیش از 220 اسب‌بخار قدرت تولید کند.
این موتور‌های الکتریکی سه فاز 650 ولت از برق AC (‌مانند برق شهر) تغذیه می‌شوند. این نسل از موتور‌ها برای نخستین بار در قطار‌های برقی پر سرعت استفاده شدند. مهمترین مزیتشان توانایی مناسب در کنترل دور خروجی آن‌ها با استفاده از تغییرات فرکانس است. کارآیی آن‌ها بسیار بالاتر از موتور‌های DC معمولی است.
برای کارکرد بهینه آن‌ها، لکسس سیستم خنک‌کاری را برای این موتور تدارک دیده است که با آب و روغن کار می‌کند. این موتور برقی، انبوهی از تکنیک‌های پیچیده الکتریکی و الکترونیکی را به کار گرفته است تا بتواند بهترین کارآیی را داشته باشد، اما مهمتر از آن ابعاد جمع‌و‌جور بودن این موتور است. با وجود قدرت بالایی که دارد به خوبی در مجموعه سیستم هیبرید لکسس قرار گرفته است. این موتور به تنهایی یک شاهکار تکنولوژی است و در میان موتور‌های الکتریکی مشابه بهترین نسبت قدرت به وزن و قدرت به ابعاد را دارد. 
مهمترین مزیت موتور‌های الکتریکی آن است که بیشترین گشتاورشان را که معمولاً عدد بالایی هم هست در آغاز حرکت ارائه می‌کنند و به این ترتیب شتاب‌گیری خودرو با چنین موتور‌هایی بی‌نظیر خواهد بود اما مهم‌تر از آن برای لکسس بی‌صدایی این موتور‌ها است ضمن آنکه لرزش موتور‌ها هم با کمک مکانیزم‌هایی گرفته شده است. موتور الکتریکی تحت مدیریت واحد کنترل قدرت (PCU) است که کارکرد و قدرت آن را در کنترل دارد. 
در مدل RX هیبریدی، با توجه به ساختار چهار‌چرخ متحرک خودرو، لکسس یک موتور الکتریکی نیز بر روی محور عقب قرار داده است تا در مواقع لزوم بتواند خودرو را از حالت دو چرخ به چهارچرخ متحرک تبدیل کند.
موتور الکتریکی خودرو‌های هیبرید لکسس و تویوتا، مانند بسیاری از خودرو‌های هیبرید دیگر در زمان ترمز‌گیری به صورت ژنراتور عمل می‌کنند.
ژنراتور
باتری‌های یک خودروی هیبریدی برای شارژ شدن در زمان حرکت نیاز به نیروی الکتریکی دارند و بخشی از این نیرو از طریق یک ژنراتور پر توان AC که در مسیر انتقال قدرت قرار دارد تامین می‌شود. این ژنراتور که بار دیگر با آب و روغن خنک می‌شود برای آنکه بتواند نیروی لازم برای شارژ باتری‌ها و در نهایت کارکرد موتور الکتریکی را تامین کند به گونه‌ای طراحی شده است که تا 13هزار دور در دقیقه نیز می‌تواند دوران کند هر چند در دور موتور‌هایی نزدیک به 6500 دور در دقیقه نیز میزان انرژی کافی برای کارکرد معمول خودرو تامین می‌شود. 
به علاوه این ژنراتور کارکرد دیگری نیز دارد. هیبرید‌های تویوتا مانند بسیاری دیگر از خودرو‌های هیبرید فاقد استارت هستند و ژنراتور در زمان لازم، با ورود جریان الکتریکی به آن، وظیفه استارت را نیز انجام می‌دهد. 
مجموعه باتری‌ها
وقتی صحبت از باتری در سیستم‌های هیبریدی می‌شود، باتری‌های معمول خودرو‌ها را فراموش کنید. اگر خودرو‌های هیبریدی بخواهند با باتری‌های معمولی خودرو‌ها ساخته شوند احتمالاً دیگر جایی برای سرنشینان ردیف عقب خودرو باقی نمی‌ماند! مجموعه باتری‌های مورد استفاده توسط لکسس، باتر‌ی‌های نیکل- متال هیدرید 288 ولت است که بر روی محور عقب سوار شده‌اند. 
این باتری‌ها به فشرده‌ترین شکل ممکن طراحی شده‌اند تا کمترین فضا را اشغال کنند. باتری‌های خودرو‌های هیبرید یکی از گران‌ترین اجزا آن است و به همین دلیل نگهداری از آن‌ها بسیار با اهمیت است. وقتی این باتری‌ها شارژ می‌شوند باید جریان برق ورودی به آنها متوقف شود. به علاوه در حالت ایده‌آل نباید به طور کامل دشارژ شوند. یک مجموعه الکتریکی وظیفه بررسی و مدیریت باتری‌ها را بر عهده دارد. 
مجموعه باتری‌ها در اثر کار گرم می‌شوند و این امر از کارآیی و عمر آن‌ها کم می‌کند. در حال حاضر لکسس از یک فن برای خنک‌کردن مجموعه باتری استفاده می‌کند اما با توجه به آنکه بعضی از شرکت‌ها سیستم‌هایی مبتنی بر مایعات را برای خنک کردن باتری‌ها توسعه داده‌اند، احتمالاً به زودی لکسس هم این راه حل را به کار خواهد گرفت.
بخش تقسیم نیرو
بدون شک این بخش، قلب سیستم هیبرید لکسس است. این بخش وظیفه تقسیم نیروی موتور را بر عهده دارد و با توجه به شرایط و نیاز‌های حرکتی خودرو، رابطه میان ژنراتور، موتور الکتریکی و موتور درون‌سوز را بر قرار می‌کند. 
این بخش، برای آنکه بتواند در ابعاد کوچک تولید شود از یک مجموعه چرخ دنده‌های دایره‌ای (مشابه آنچه در گیربکس‌های اتوماتیک دیده می‌شود) استفاده می‌کند. محور ورودی این مجموعه از موتور درون‌سوز می‌آید و دو خروجی آن یکی به ژنراتور و دیگری به موتور الکتریکی و در ادامه به چرخ‌ها متصل است. به این ترتیب این بخش می‌تواند نیروی موتور درون‌سوز را با توجه به دستوراتی که از سوی واحد کنترل سیستم می‌آید به چرخ‌ها منتقل کند تا خودرو بتواند به حرکت خود ادامه دهد، به ژنراتور برساند تا نیروی لازم برای شارژ باتری‌ها تامین شود و یا میان این دو تقسیم کند. 
در این مجموعه سیاره‌ای، ژنراتور به چرخ دنده خورشیدی متصل است. موتور درون‌سوز به پینیون و موتور الکتریکی به چرخ دنده خارجی مجموعه. چگونگی کارکرد این مجموعه را در پایان همین مطلب بررسی خواهیم کرد. 
واحد کنترل قدرت
سیستم برقی پیچیده این خودرو نیاز به یک سیستم کنترلی دارد تا بتواند در شرایط مختلف برق مورد نیاز را تامین کند. واحد کنترل قدرت این سیستم، از یک سو برق 288 ولت باتری‌ها را به برق 12 ولتی تبدیل می‌کند که برق مورد نیاز خودرو در مصارف عادی مانند چراغ‌ها را تامین می‌کند. از سوی دیگر همین واحد با کمک یک تبدیل‌کننده، برق مورد نیاز موتور الکتریکی را از 288 به 650 ولت می‌رساند و در عین حال آن را از برق DC که برق تولید شده باتری‌ها است به برق AC که برق مورد نیاز موتور است تبدیل می‌کند. از سوی دیگر در مواقع استارت موتور، همین سیستم برق را به ژنراتور می‌رساند تا بتواند موتور را روشن کند.
دنده کاهنده دور موتور
لکسس برای کاهش هر چه بیشتر مصرف سوخت در خودرو‌های جدیدش، از سیستم کاهنده دور موتور در زمان حرکت استفاده می‌کند. این سیستم کارکردی تقریباً مشابه با اووردرایو دارد که پیش از این در خودرو‌های مجهز به گیربکس‌های دستی و اتوماتیک به کار رفته است. در سیستم‌های اوردرایو، این امکان برای راننده وجود دارد که در بعضی دنده‌ها (‌و گاهی تمام دنده‌ها) در زمان حرکت با سرعت یکنواخت به وسیله درگیر کردن یک دنده کمکی، ضریب دنده را پایین‌تر بیاورد. به این ترتیب خودرو می‌تواند با دور موتور پایین‌تری، سرعت قبلی خود را طی کند. لکسس هم همین ایده را در این بخش به کار گرفته است. این سیستم که در هیبرید‌های سری LS و GS نصب می‌شود، از دو چرخ دنده تشکیل شده است که با دو نسبت 1.9 و 3.9، دور خروجی را بالا می‌برند. در زمان شتاب‌گیری، ضریب بالاتر به کار می‌رود تا خودرو بتواند به راحتی سرعتش را افزایش دهد اما در شرایطی که سرعت از 90 کیلومتر در ساعت بالاتر برود و خودرو در حال حرکت با سرعت ثابت باید، به صورت خودکار و هیدرولیک، ضریب پایین‌تر می‌آید تا به این ترتیب دور موتور کاهش پیدا کند بدون آنکه بر روی سرعت خودرو تاثیری بگذارد. این وضعیت مانند حالتی است که یک دنده بالاتر درگیر شده است. در این شرایط هم اگر خودرو در شرایط شتاب‌گیری قرار بگیرد، بار دیگر تغییر دنده‌ها انجام می‌شود. کل این فرآیند به شکلی است که راننده تنها از طریق تغییر دور موتور می‌تواند متوجه آن شود. 
گیربکس و دیفرنسیال
مکمل تمام این مجموعه، یک گیربکس اتوماتیک کاملاً هوشمند و یک دیفرنسیال لغزش محدود است که ترکیب راحتی و رانندگی اسپرت را به صورت همزمان برای خودرو فراهم می‌کند.
کارکرد سیستم هیبرید
سیستم هیبرید خودرو، با بهره‌گیری از یک ECU پیشرفته، با توجه به شرایط رانندگی، کارکرد کل سیستم را در کنترل دارد. به طور معمول در زمان شروع حرکت، اگر راننده پر شتاب حرکت نکند، تنها موتور الکتریکی با استفاده از نیروی باتری‌ها خودرو را به پیش می‌راند. حرکت با سرعت‌های پایین نیز همچنان با موتور الکتریکی است و ممکن است در یک مسافرت شهری، هیچ‌گاه موتور بنزینی روشن نشود چرا که در مدل LS، خودرو می‌تواند با یک باتری پر تا 45 کیلومتر را طی کند و به این ترتیب در بسیاری از شرایط موتور بنزینی تنها برای شارژ باتری‌ها روشن خواهد شد و خودرو مانند یک خودروی الکتریکی (EV) حرکت می‌کند. این مساله از طریق یک نشان گر در داشبورد به اطلاع راننده می‌رسد.. پس از طی مسافتی، با خالی شدن شارژ باتری‌ها، موتور بنزینی، با نیرویی که از ژنراتور، به عنوان استارت دریافت می‌کند روشن می‌شود. در این حالت حرکت با موتور بنزینی ادامه پیدا می‌کند و در عین حال بخشی از نیروی موتور صرف شارژ باتری از طریق ژنراتور می‌شود. اگر راننده قصد شتابگیری سریع را داشته باشد، علاوه بر موتور بنزینی، موتور الکتریکی نیز به کار می‌افتد.
در زمان ترمز گیری، سیستم مدیریت هیبرید لکسس، جریان سوخت موتور درون‌سوز را قطع می‌کند. در کنار این نیروی ترمز از طریق دوران موتور الکتریکی در اثر حرکت چرخ‌ها تبدیل به انرژی الکتریکی می‌شود و این انرژی در باتری‌ها ذخیره می‌شود. به این ترتیب علاوه بر تولید الکتریسیته از نیروی ترمز، ترمز‌های این مدل نیز قوی‌تر از انواع عادی عمل می‌کند. 
با توجه به اینکه موتور درون‌سوز برای رسیدن به کارکرد مناسب و تولید حداقل میزان آلایندگی، باید به دمای مطلوب برسد، سیستم مدیریت موتور، در زمان آغاز حرکت، به صورت خودکار موتور را روشن می‌کند تا دمای آن بالا برود و پس از رسیدن به دمای مناسب، موتور خاموش می‌شود هر چند هنوز هم هر زمان نیاز باشد، موتور می‌تواند به صورت خودکار روشن شود.
کل این فرآیند به شکلی انجام می‌شود که راننده تقریباً متوجه آن نخواهد شد چرا که موتور الکتریکی و بنزینی با حداقل صدا کار می‌کنند اما سیستم برای اطلاع راننده، تغییرات را از طریق صفحه نمایشگر نصب شده در بخش

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه سی ام فروردین 1391ساعت 2:25  توسط علی خدادادی   |  آرشیو نظرات

فنی

 اسفند 1390 ، 12:33

توربو شارژ یا سوپر شارژ؛ مساله این است

توربو شارژ یا سوپر شارژ؛ مساله این است
دنیای‌خودرو- محمدحسن اسداللهی: در هفته گذشته در مورد سوپر شارژر و نقش آن در خودرو صحبت و به این نکته اشاره کردیم که این سیستم نیز در موتور‌های احتراق داخلی برای افزایش هوای ورودی به موتور استفاده می‌شود. سیستمی که سابقه بسیار بیشتری نسبت به توربو دارد. هر چند اختراع سوپرشارژر به قرن 19 باز‌می‌گردد اما با فراگیر شدن اتومبیل در سال‌های آغازین قرن بیستم، این سیستم نیز بیش از پیش مورد استقبال خودرو‌سازان قرار گرفت و بیشتر بر روی مدل‌های مسابقه‌ای نصب می‌شد چرا که از یک سو در آن دوران تکنولوژی گران قیمتی بود و از سوی دیگر پیچیدگی‌های فنی بالایی داشت. اما در مقابل از سوپر شارژر‌ها در صنایع هواپیمایی به خوبی استقبال شد چرا که موتور هواپیما در زمان حرکت در ارتفاع بالا به علت رقیق شدن هوا با کمبود اکسیژن مواجه می‌شود و در نتیجه توان خود را از دست می‌دهد به گونه‌ای که در ارتفاع 9 هزار متری، این موتور‌ها تقریباً با یک سوم ظرفیت خود کار می‌کنند و از همین رو استفاده از سوپرشارژر می‌تواند برای این وسایل پرنده یک راه حل مناسب باشد. یک مثال در‌خور توجه Supermarine Spitfire است، هواپیمایی که به وسیله نیروی هوایی انگلستان به کار گرفته شد و یک موتور سوپر شارژ شده رولزرویس مرلین را در خود جا داده بود.

در هفته گذشته انواع سوپر شارژ را نام برده و مزایا و معایب آنها را ذکر کردیم. روتز دو پیچی و مرکز گریز انواع سوپرشارژر بودند. این هفته می‌خواهیم به نفس وجود این سیستم‌ها و تفاوت آنها پرداخته و مزایا و معایب انها را بررسی کنیم.
اما ابتدا به سوپر شارژ‌ها پرداخته و مزایای آنها را بیان می‌کنیم. بزرگ‌ترین فایده سوپر شارژر افزایش توان موتور است. نصب کردن یک سوپر شارژر روی یک ماشین یا کامیون باعث می‌شود رفتار آن مانند یک خودرو با موتوری بزرگ‌تر شود، به گونه‌ای که شما احساس می‌کنید خودرویی با حجم بالا‌تر در اختیار دارید.
سوپر شارژر‌ها از پس افت (LAG) رنج نمی‌برند، یعنی زمانی میان فشار دادن پدال گاز و عکس‌العمل موتور وجود ندارد. ولی توربو شارژر‌ها از پس افت رنج می‌برند به خاطر این که زمان کوتاهی طول می‌کشد تا گاز‌های اگزوز به سرعت کافی برای چرخاندن پروانه یا توربین برسند. البته این عیب در توربو شارژهای کوچک‌تر تا حدودی برطرف شده است. استفاده از دو توربو شارژ با اندازه‌های مختلف و بوست متفاوت این عیب را تا حد بسیار زیادی بر طرف می‌کند. این حالت نیز معایب خود را دارد که بزرگترین آن افزایش وزن موتور است. اما در مقابل سوپر شارژر‌ها هیچ پس افتی ندارند به خاطر اینکه به طور مستقیم توسط میل‌لنگ گردانده می‌شوند. برخی سوپر شارژر‌ها در دور‌های پایین بازدهی بیشتری دارند در حالی که برخی دیگر در دور‌های بالا بازدهی بیشتری دارند. برای مثال سوپر شارژر‌های روتز و دو پیچی در دور‌های پایین توان بیشتری ایجاد می‌کنند. اما سوپر شارژر‌های مرکز گریز هرچه دور پروانه بیشتر شود کارآمد‌تر می‌شوند، لذا در دور‌های بالاتر توان بیشتری ایجاد می‌کنند. شاید به همین خاطر در مسابقات درگ که شتاب اولیه بسیار اهمیت دارد از دو نوع روتز و دوپیچی استفاده می‌شود.
نصب کردن یک توربو شارژر نیازمند اصلاحات و تغییرات زیادی در سیستم اگزوز است. به گونه‌ای که باید منیفولد دود گلویی اگزوز و حتی مسیر اگزوز تا خروجی از خودرو تغییر کند. اما سوپر شارژر‌ها می‌توانند به بالا یا پهلوی موتور پیچ شوند، که این نصب آن‌ها را ارزان‌تر و تعمیر و سرویس کاری را آسان تر می‌سازد. همچنین هزینه نصب و راه‌اندازی آنها نیز پایین می‌آید.
در نهایت هیچ راه ویژه‌ای برای خاموش کردن سوپر شارژر‌ها مورد نیاز نیست. زیرا آن‌ها به وسیله روغن موتور روغن کاری نمی‌شوند. آن‌ها به صورت معمولی خاموش می‌شوند یعنی زمانی که موتور را خاموش می‌کنید چون نیرویی از میل‌لنگ دریافت نمی‌کنند از کار می‌افتند. توربو شارژر‌ها باید حدود 30 ثانیه یا کمتر بی‌بار باشند تا خاموش شوند. در این صورت روغن برای خنک شدن فرصتی خواهد داشت. با این گفته گرم کردن مناسب برای سوپر شارژر‌ها مهم به نظر می‌رسد، به گونه‌ای که در دماهای معمولی کار با بیشترین بازده کار می‌کنند.
سوپر شارژر‌ها معمولاً بر  روی موتور‌های احتراق داخلی هواپیما‌ها افزوده می‌شوند. این کار منطقی است اگر در نظر داشته باشیم که هواپیما‌ها بیشتر زمان خود را در ارتفاع‌های زیاد می‌گذرانند که اکسیژن کمتری برای احتراق وجود دارد. با آمدن سوپر شارژر‌ها هواپیما‌ها قادر بودند تا در ارتفاع‌های بالا‌تری پرواز کنند بدون این که از کارایی موتور کاسته شود.
سوپر شارژر‌هایی که در هواپیما‌ها به کار بسته می‌شوند درست مانند آنهایی کار می‌کنند که در خودرو‌ها نصب شده‌اند. آنها توان خود را مستقیماً از موتور می‌گیرند و یک کمپرسور را برای دمیدن هوای پر فشار به اتاقک احتراق به کار می‌اندازند. 
بزرگ‌ترین نقطه ضعف سوپر‌شارژر‌ها ویژگی است که ریشه در تعریف آن‌ها دارد: از آنجایی که میل لنگ آن را می‌گرداند، به طور قطع قسمتی از توان موتور را می‌گیرد. یک سوپر شارژر می‌تواند تا حدود 20درصد توان موتور را مصرف کند. در عین حال چون سوپر شارژر می‌تواند تا حدود 46درصد بر توان موتور بیفزاید، بیشتر مردم فکر می‌کنند ارزشش را دارد.
‌سوپر شارژینگ بر تنش موتور می‌افزاید، که محتاج این است که موتور برای تحمل تقویت بیشتر و انفجار‌های بزرگ‌تر در اتاق احتراق قوی باشد. بیشتر تولید‌کنند‌گان این منظور را با انتخاب قطعات قوی‌تری تامین می‌کنند. پیستون‌های فورجینگ شاتون‌های فورجینگ و تیتانیومی یاتاقان‌های مخصوص و میل‌لنگ قوی‌تر همگی در این راستا هستند. طراحی یک موتور برای سوپر شارژینگ قیمت آن را افزایش می‌دهد. همچنین سوپر شارژر‌ها هزینه نگه داری بیشتری دارند و بیشتر تولیدکنند‌گان سوخت با کیفیت و عدد اوکتان بالا را برای چنین خودرو‌ها‌یی توصیه می‌کنند. در نتیجه می‌توان به راحتی گفت که این سیستم باعث افزایش هزینه یک خودرو می‌شود.
به رغم نقاط ضعف سوپر شارژر‌ها، سوپر شارژینگ هنوز هم کم هزینه‌ترین راه برای افزایش توان موتور است. سوپر شارژر‌ها می‌توانند بین 40 تا 80‌درصد توان موتور را افزایش دهند تا برای مسابقه، کشیدن بار‌های سنگین یا فقط افزودن هیجان به رانندگی معمولی مناسب شود.
در مقابل، توربوشارژر هر چند به طور مستقیم توان موتور را نمی‌گیرد اما با توجه به آنکه در مسیر گازهای خروجی مانع ایجاد می‌کند تا حدودی از توان موتور می‌کاهد هر چند در نهایت باعث افزایش توان می‌شود.
شاید بتوان تا حدودی گفت سوپر‌شارژ‌ها بیشتر در موتورهای حجیم و بزرگ استفاده می‌شوند تا جوابگویی و بازده بیشتری داشته باشند. در این‌گونه موتورها به دلیل بالا بودن قدرت موتور میزان نیرویی که سوپرشارژ از موتور می‌گیرد تاثیر بسیار کمتری در بازده موتور و حتی خود سوپر شارژ می‌گذارد. اما توربو معمولاً در موتورهایی با حجم کمتر و تعداد سیلندر کمتر استفاده می‌شود. در حقیقت توربو از یک نیروی در حال تلف شدن استفاده کرده و موتور را تقویت می‌کند. البته بعضی موارد مثل بوگاتی نیز یافت شده که با اینکه موتور بسیار حجیمی دارد ولی از چهار توربو شارژ استفاده می‌کند تا 16 سیلندر آن با فشار بیشتری کار کنند.
نکته جالب توجه این است که اخیراً فولکس واگن یک موتور Twinchargerدار را روی یک Golf GT.T عرضه کرده است. Twincharger هم از توربو شارژر و هم از سوپر شارژر بهره می‌برد. در دور‌های پایین سوپر شارژر هوا را به درون سیلندر پمپ می‌کند و گشتاور را ارتقا می‌بخشد و در دور‌های بالا وقتی گاز‌های اگزوز در مقادیر کافی تولید شدند و سرعت خروج آنها به حد کافی شد، توربو شارژر تاثیر خود را آغاز می‌کند. GT که فقط در اروپا در دسترس است. در 7.9 ثانیه 100 کیلومتر بر ساعت سرعت می‌گیرد.

 

+ نوشته شده در  چهارشنبه سی ام فروردین 1391ساعت 2:21  توسط علی خدادادی   |  آرشیو نظرات

فنی

آیا بازار به سمت خودرو‌های چهار‌چرخ متحرک می‌رود؟

آیا بازار به سمت خودرو‌های چهار‌چرخ متحرک می‌رود؟
دنیای‌خودرو: بنا بر پیش‌بینی‌ها تا سال 2015، 30‌درصد خودرو‌های فروخته شده در سطح جهان مجهز به سیستم AWD (سیستم حرکت دائمی همه چرخ‌ها) خواهند شد. هر چند در حال حاضر نیز استفاده از این سیستم در بازار‌های جهانی روندی رو به گسترش دارد اما اگر این پیش‌بینی درست باشد پیشرفت مناسبی برای این سیستم خواهد بود چرا که AWD علاوه بر آنکه گران است، تا حدودی نیز مصرف سوخت خودرو را افزایش می‌دهد اما به نظر می‌رسد با وجود تمام این مسائل خریداران به دلیل ایمنی بیشتر خودرو‌های مجهز به این سیستم، روی خوش به خرید آن‌ها نشان می‌دهند. استفاده از سیستم AWD چند سالی است در خودرو‌های شاسی‌بلند و کراس‌اوور به صورت یک استاندارد در آمده است و علاوه بر آن بسیاری از خودرو‌های لوکس نیز با این سیستم به عنوان آپشن به بازار عرضه می‌شوند اما روند‌های دیده شده در بازار نشان می‌دهد خودرو‌های متوسط نیز بیش از گذشته از این سیستم بهره می‌برند. در حال حاضر نیمی از خودرو‌های فروخته شده از سوی کادیلاک و بیش از 80درصد خودرو‌های فروخته شده از سوی آئودی از سیستم چهارچرخ متحرک بهره می‌برند و این مطلب نشان از استقبال خریداران خودرو‌های لوکس از این سیستم است. وقتی خریداران برای خرید یک خودرو بیش از 35هزار دلار هزینه می‌کنند معمولاً حاضر هستند برای این سیستم رقمی بین هزار تا 3 هزار دلار بیشتر هم بدهند و همین امر استفاده از آن را در خودرو‌های لوکس عمومی‌تر کرده است. در حال حاضر مهندسان به دنبال راه حل‌هایی هستند تا این سیستم را ارزان‌تر کنند و تاثیر منفی آن بر مصرف سوخت را کاهش دهند و به این ترتیب به زودی کاربرد آن در خودرو‌های متوسط نیز عمومیت بیشتری پیدا خواهد کرد.
+ نوشته شده در  چهارشنبه سی ام فروردین 1391ساعت 1:33  توسط علی خدادادی   |  آرشیو نظرات

[ سه شنبه یکم اسفند 1391 ] [ 17:7 ] [ علي خدادادي ]
.: Weblog Themes By Iran Skin :.

درباره وبلاگ

اين وبلاگ براي علاقمندان به حرفه مكانيك خودرو ايجاد كردم وپذيراي انتقاد وپيشنهاداتون هستم. باتشكر ازشما دوستان عزيز علي خدادادي
امکانات وب