مقدمه

یکی از راههاي مقابله با افزایش مصرف بنزین استفاده از وسایل نقلیه اي است که از موارد دیگر به عنوان سوخت استفاده می نمایند.در همین راستا در جهان فعالیت هایی انجام شده و خودروهاي سواري با سوخت گازوئیل ،خودروهاي هیبریدي، خودروهاي خورشیدي، خودروهایی با انرژي باتري و دیگر خودرو ها با سوخت هاي متنوع تولید شده است[2].یکی از انواع خودروهاي سواري که در سالهاي اخیر مورد توجه قرار گرفته خودروهاي دیزلی است که چون این سوخت سنگین تر از بنزین می باشد فرایند هاي فرآوري آن آسان تر و در نتیجه ارزانتر خواهد بود.

اگر در پالایش گازوئیل دقت شود و میزان نا خالصی هاي آن مخصوصا فسفر و گوگرد در حد استاندارد هاي جهانی قرار بگیرد از نظر آلودگی نیز در سطح پایین تري از بنزین قرار دارد از این رو از گازوئیل به عنوان سوخت سبز نیز نام می برند.

کشور ما نیز براي اینکه در این صنعت از کشورهاي پیشرفته عقب نماند فعالیت هایی انجام داده و این فعالیت ها همچنان ادامه دارد[4].

تمام تلاش متخصصین داخلی بر این است که هر چه سریعتر این نوع اتومبیل سواري را به مرحله تولید انبوه برسانند.از این رو تحقیقات در مورد این نوع موتورها مدتی است که در کشور آغاز شده است.

در این سمینار به بررسی یکی از قطعات مهم موتور یعنی سرسیلندر پرداخته شده و تاثیرات تغییر سوخت بر روي آن بطور کلی بررسی شده است.

تاثیر جزء به جزء فشار و دماي محفظه احتراق که به دلیل جایگزینی سوخت گازوئیل تغییر می نماید عنوان پروژه اي است که در امتداد همین سمینار در آینده انجام خواهد شد.

فهرست مطالب                                                                                                                                                                

  • چکیده
  • مقدمه

فصل اول                                                                                                                                         

  • -1 سرسیلندر                                                                    3

1-1 -1 دید کلی                                                                  3         1-1 -2 ریشه لغوي                                                                      3

1-1 -3 تاریخچه                                                                          3

1-1-4- تعریف                                                                             4

  • -2 انواع سرسیلندر                                                            5

1-2 -1 جنس سرسیلندر                                                              5

1-2-1-1 سرسیلندر چدنی                                                           5

1-2-1-2 سرسیلندر هاي آلومینیومی یا آلیاژهاي آن                           6

1 -3 ترکیب سرسیلندر                                                               6

  • -4 قسمت هاي مختلف سرسیلندر                                       6

1-4 -1 محفظه احتراق                                                                6

1-4 -2 محل بسته شدن شمع ها                                                 7

1-4 -3 سوپاپ و متعلقات آن                                                         7

1-4-3-1 سوپاپ                                                                          7

1-4-3-2 سیت یا نشیمنگاه سوپاپ                                                8

1-4-3-3 گیت یا گاید یا راهنماي سوپاپ                                          8

1-4-3-4 فنر                                                                              8

1-4-3-5 دیگر قسمت ها                                                              8

1-4 -4 کانال هاي آب                                                                  8

1-4 -5 کانال هاي روغن                                                             8

1-4 -6 هوزینگ آب                                                                    9

1-4 -7 پولک آب                                                                       9

1 -5 طرز کار                                                                             9

1 -6 کاربرد                                                                                9

  • -7 عیوب فنی سرسیلندر                                                     9

1-7 -1 ترك خوردگی                                                                  10

1-7 -2 تاب دیدگی                                                                   10 

1-7-2-1 علل تاب برداشتن سرسیلندر                                         10

1-7-2-2 علائم تاب برداشتگی سرسیلندر                                      10

1-7 -3 کربن گرفتن محفظه احتراق                                               10

  • -8 واشر سرسیلندر                                                          11

1-8 -1 جنس واشر سرسیلندر                                                    12

1-8 -2 وظیفه واشر سرسیلندر                                                   12

 

فصل دوم                                                                                                                                   

  • -1 بررسی وضعیت فلز آلومینیم                                            13
  • -2 طبقه بندي آلومینیم و محصولات آن                                   15

2-2 -1 محصولات اصلی آلومینیم                                                  15

2-2-1-1 شمش                                                                       15

2-2-1-2 تختال                                                                          15

2-2-1-3 شمشال                                                                     15

2-2 -2 محصولات جانبی الومینیوم                                                 15

  • -3 عناصر آلیاژي                                                               16

2-3 -1 سیلیسیم                                                                     16

2-3 -2 مس                                                                             16

2-3 -3 منیزیم                                                                          17

2-3 -4 آهن                                                                             17

2-3 -5 نیکل                                                                            17

  • -4 آنواع آلیاژهاي الومینیم                                               17

2-4 -1 آلیاژهاي کارپذیر آلومینیم                                                17

2-4 -2 آلیاژهاي ریختگی آلومینیم                                               21

  • -5 تقسیم بندي آلیاژهاي ریختگی الومینیم                            21

2-5 -1 آلیاژهاي Al-Si  ا                                                          22

  • Al-Si-Cuآلیاژهاي  2- 5-2
  • Al-Si-Mgآلیاژهاي 3- 5-2

2 -6 حالت هاي سختی و عملیات حرارتی آلیاژهاي آلومینیم            26

  • -7 انواع نامگذاري آلیاژهاي الومینیم                                     28 

فصل سوم                                                                                                                                  

  • -1 آلیاژهاي سرسیلندر                                                      30

3-1 -1 موارد مصرف آلیاژ گروه Al-Si-Cu    ا                                    31

3 -2 سیستم سه گانه آلومینیم                                                  34

Al-Si-Cuآلیاژ 1- 238                                                                                 Al-Si-Mgآلیاژ 2- 2-3

3-2-2-1 آلیاژ 356A    ا                                                              38

3-2-2-2 آلیاژ 357A                                     ا                            39

3-2-2-3 مزایاي این گروه آلیاژي                                                  40

3-2-2-4 معایب این گروه آلیاژي                                                  41

3-2-2-5 موارد مصرف                                                                 41

3 -3 بررسی سیستم سه گانه Al-Si-Mg            ا                        42

45                                                               Al-Si-CuباAl-Si-Mgمقایسه آلیاژهاي 3- 4

 

فصل چهارم

4 -1 موتورهاي دیزل سواري                                                      47

4 -2 اختلاف عمده بین موتورهاي بنزینی و دیزلی                            50

4 -2-1 چرا موتورهاي دیزلی در جابجایی مسافران در شهر به عنوان سواري استفاده نمی شوند؟                                                    51

  • -3 اصول ترمودینامیکی موتور دیزل                                        52

4-3 -1 چرخه هاي ترمودینامیکی ایده آل                                      52

4-3 -2 چرخه هاي ترمودینامیکی واقعی                                       55

4-3 -3 برترهاي موتور دیزل به موتور بنزینی از نظر ترمودینامیکی           57

4 -4 بیان آمار در مورد موتور دیزل                                                58

4 -5 تغییر جنس آلیاژ سرسیلندر در موتور هاي دیزلی                       59

4 -6 گازوئیل و بنزین                                                                  60

4-6-1 ترکیب شیمیایی                                                             60

4-6-2 چگالی (دانسیته)                                                             60

4-6-3 ارزش حرارتی                                                               61

  • -7 بررسی محصولات احتراق و تاثیر آن بر خوردگی سرسیلندر    62

4 -7-1 تاثیر درجه حرارت بر میزان گازهاي خروجی                           62

 

4-7 -2 بررسی محصولات NOxدر موتورهاي بنزینی                          63

4-7 -3 بررسی محصولات NOx در موتورهاي گازوئیلی                      63

4-7 -4 رسوبات محفظه احتراق                                                    64

4-7 -5 بررسی خوردگی سرسیلندر با توجه به رسوبات و گازهاي خروجی 64

4-7 -6 تاثیر عناصر آلیاژي Cu,Mg بر میزان خوردگی                       65

4 -8 بررسی فشار ناشی از احتراق و میزان تاثیر پذیري سرسیلندر از این فشار                                                                                      68

 

  • چکیده انگلیسی
  • صفحه عنوان به زبان انگلیسی

 فهرست جداول

فصل دوم

  • -1 سیستم نامگذاري آلیاژهاي کارپذیر آلومینیم                       20

2 -2 برخی از خواص مکانیکی و موارد مصرف بعضی از آلیاژهاي آلومینیم کارشده                                                                                 21

2 -3 سیستم نامگذاري AA آلیاژهاي ریختگی آلومینیم                    21

2 -4 خواص مکانیکی و مشخصه هاي ریخته گري برخی آلیاژهاي ریختگی آلومینیم                                                                                23

2 -5 ترکیب شیمیایی اسمی آلیاژهاي ریختگی آلومینیم                   24

  • -6 استانداردهاي مختلف آلیاژهاي ریختگی آلومینیم                 29

فصل سوم                                                                                                                              

  • -1 درصد هاي مختلف عناصر آلیاژي گروه Al-Si-Cu ا                32
  • -2 درصد هاي مختلف عناصر آلیاژي گروه Al-Si-Mg ا                 36

3 -3 درصد عناصر در آلیاژ 356A                                ا                   38

3 -4 خواص مکانیکی آلیاژ 356A                                          ا        38

3 -5 درصد عناصر آلیاژي 357A                             ا                    39

3 -6 خواص مکانیکی آلیاژ 357A        ا                                        39

3 -7 حد حلالیت Mg2Si در آلومینیم                                            45

  • -8 مقایسه و ارزیابی آلیاژهاي Al-Si-Mg با Al-Si-Cuا             46

 

فصل چهارم                                                                                                                                  

  • -1 دانسیته بنزین و گازوئیل                                              61
  • -3 ارزش حرارتی بنزین و گازوئیل                                          61

4 -4 ارزش حرارتی بنزین و گازوئیل در واحد حجم                             62

 

 فهرست شکل

فصل اول

1 -1 سرسیلندر                                                                       5

1 -2 اجزاي مختلف سرسیلندر                                                   7

1 -3 واشر سرسیلندر                                                                11

 

فصل سوم

3 -1 سطح حد مذاب سیستم Al-Si-Mg                          ا             42

3 -2 سطح حد حلالیت ناحیه پر آلومینیم در آلیاژ Al-Si-Mg      ا        43

  • -3 مقطع شبه دوگانه نمودار تعادلی Al-Mg2Si ا                    43

 

فصل چهارم                                                                                                                               

  • -1 مرحله مکش در موتور دیزل 48

4 -2مرحله تراکم در موتور دیزل                                                     48

4 -3 مرحله انفجار یا احتراق در موتور دیزل                                     48

4 -4 مرحله تخلیه در موتور دیزل                                                    48

4 -5 تصویري از یک موتور دیزل                                                      52

4 -6 چرخه ترمودینامیکی اتو                                                      53

4 -7 چرخه ترمودینامیکی دیزل                                                     54

4 -8 دیاگرام فشار -حجم واقعی                                                   56

4 -9 مقایسه سوخت دیزل در اروپا وامریکا                                     58

4 -10 درصد NO و 2NO                                            ا                 63

4 -11 دیاگرام پوربه پایداري آلومینیم                                            65

4 -12 رابطه بین حرارت و زمان                                                    66

 111 دید کلی

چنانچه بلوك سیلندر یک موتور را به تنهایی دیده باشید. متوجه شده اید که قسمت فوقانی آن باز بوده و پیستونها در درون سیلندرها قابل دیدن می باشند. در ضمن سوراخ هایی در بدنه موتور وجود دارد (بدنه موتورهاي بلوك سیلندر است) که انتهاي آنها باز است. براي تکمیل شدن ساختار بلوك سیلندر به سرسیلندر نیاز است.

 

112 ریشه لغوي

این ترکیب دو کلمه اي براي بیان یک قطعه از موتور بکار می رود. لیکن از دو کلمه »سر« و »سیلندر« تشکیل شده است و به معناي قطعه اي است که بر قسمت فوقانی سیلندر موتور نصب می گردد.

113 تاریخچه

اصولا هر موتور احتراقی براي تبدیل انرژي سوخت به انرژي مکانیکی حداقل به یک سیلندر نیاز دارد (اعم از موتورهاي احتراق داخلی یا موتورهاي احتراق خارجی) حتی قبل از سال 1700 میلادي موتورهایی ساخته شده بودند که داراي سیلندر بودند. لیکن اولین کاربرد واقعی و عملی سیلندر بااختراع اولین موتور بخار توسط جیمز وات در سال 1769 اتفاق افتاد. او یک موتور بخار ساخته بود که از یک سیلندر و یک پیستون و یک چرخ طیار تشکیل شده بود. از آن تاریخ تا به امروز هر موتور احتراقی که ساخته شده است. در ساختمان خود قسمت سیلندر را داشته است. لیکن شکل ، اندازه ، نحوه قرارگیري و آرایش سیلندرها و تعداد آنها در بلوك سیلندر با توجه به قدرت مورد نیاز و اندازه موتور متفاوت بوده است.

114 تعریف  

سرسیلندر در پوشی است که با بلوك سیلندر تشکیل اطاق احتراق را می دهد و شکل آن تابع ساختمان سیلندر بوده و چنانچه از نوع خنک کننده با آب باشد داراي مجاري آب و در غیر این صورت داراي شیارهاي خنک کننده با هوا می باشد. سرسیلندر با پیچ و مهره به بلوك سیلندر متصل می شود در کف سرسیلندر به تعداد سیلندر ها گودي وجود دارد که اطاق احتراق نام دارد.روي سرسیلندر داخل هر اطاق احتراق سوراخی براي قرار دادن شمع وجود دارد[13].

در موتور هاي هشت سیلندر (v) شکل دو سر سیلندر وجود دارد که هر کدام مخصوص یکی از ردیف هاي سیلندر می باشد.

بر خلاف قطعه موتور, سیلندر تحت تاثیر نیروي اصطکاك واقع نمی شود ولی در عوض در معرض حرارت بیشتري قرار می گیرد چون اتاق احتراق در سر سیلندر واقع شده است و حرارت حاصل از احتراق به سر سیلندر بیشتر می رسد[3].

به علت فوق در بعضی مواقع سر سیلندر آلومینیم به کار می رود.در مقابل مشخصه مفید آلومینیم داراي ضریب انبساط حرارتی بیشتري نسبت به چدن است.

آلومینیوم قابلیت هدایت حرارتش بیشتر از چدن است[6]. بین سیلندر و سرسیلندر یک واشر مخصوص نسوز به نام واشر سر سیلندر براي جلوگیري از فرار گاز هاي تحت فشار و مخلوط شدن گاز ها آب یا روغن اغلب از ورقه هاي نازك یا مسی ساخته می شود.

سرسیلندر معمولا یکپارچه و یا اگر طول موتور زیاد و یا سنگین باشد چند تکه ریخته شده و سپس سطوح لازم را تراشیده و صیقل داده و بشکل مورد نظر در می آورد

کل 1- 1 یک نوع سر سیلندر[13].

12 انواع سرسیلندر  

سرسیلندر هارا از دو جنبه تقسیم بندي می نمایند :

  1. از نظر جنس
  2. از نظر ترکیب و طرز قرار گرفتن سوپاپها

 

121 جنس سر سیلندر  

موتورهاي بنزینی از نظر جنس سر سیلندر به دو دسته تقسیم می شوند :

  1. 1. سرسیلندرهاي چدنی             2. سرسیلندرهاي آلومینیمی

1211 سر سیلندر چدنی

سر سیلندرهاي چدنی بیشتر در گذشته مورد استفاده قرار می گرفته اند ولی امروزه به دلایل زیر استفاده نمی شوند:

الف) وزن زیـاد آنهـا ب) ضـریب انتقال حرارتی کم

۵

ج) شکننده بودن

 

  • 212 سر سیلندرهاي آلومینیمیو یا آلیاژهاي آلومینیم

این نوع سر سیلندر ها امروزه به دلایل زیر مورد توجه قرار گرفته اند و جاي سرسیلندرهاي چدنی را در ساختمان موتور اتومبیل ها گرفته اند:

الف) تبادل حرارتی بـالا

ب) مقـاومت بیـشتر در بـرابر ضربات احتراق   ج) وزن کم و مقاوم بودن در برابر پوسیدگی6[و8] .

 

  • ترکیب سرسیلندر  

سرسیلندر بسته به ترتیب و نوع قرار گرفتن سوپاپ ها بطور کلی به چهار دسته تقسیم می شود:

  1. اي هد (I)
  2. اف هد (F)
  3. تی هد (T)
  4. ال هد (L)

شکل قرار گرفتن سوپاپ در سرسیلندر هاي اي هدیا خطی یک ردیفه یا دو ردیفه است. بعضی سرسیلندرها فاقد محل عبور سوپاپ می باشد مثل تی هد و ال هد.


مقطع کارشناسی ارشد

بلافاصاله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

قیمت25000تومان

فایل pdf همراه با فایل word

قیمت35000تومان