مقدمه

یکی از راههای مقابله با افزایش مصرف بنزین استفاده از وسایل نقلیه ای است که از موارد دیگر به عنوان سوخت استفاده می نمایند.در همین راستا در جهان فعالیت هایی انجام شده و خودروهای سواری با سوخت گازوئیل ،خودروهای هیبریدی، خودروهای خورشیدی، خودروهایی با انرژی باتری و دیگر خودرو ها با سوخت های متنوع تولید شده است[2].یکی از انواع خودروهای سواری که در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته خودروهای دیزلی است که چون این سوخت سنگین تر از بنزین می باشد فرایند های فرآوری آن آسان تر و در نتیجه ارزانتر خواهد بود.

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

کشور ما نیز برای اینکه در این صنعت از کشورهای 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 سواری 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 روی آن بطور کلی بررسی شده است.

تاثیر جزء به جزء فشار و دمای محفظه احتراق که به دلیل جایگزینی سوخت گازوئیل تغییر می نماید عنوان پروژه ای 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 لغوی                                                                      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 های آلومینیومی یا آلیاژهای آن                           6

1 -3 ترکیب سرسیلندر                                                               6

  • -4 قسمت های 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 راهنمای سوپاپ                                          8

1-4-3-4 فنر                                                                              8

1-4-3-5 دیگر قسمت ها                                                              8

1-4 -4 کانال های آب                                                                  8

1-4 -5 کانال های 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 ترک 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 بندی 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 آلیاژی                                                               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 آلیاژهای الومینیم                                               17

2-4 -1 آلیاژهای کارپذیر آلومینیم                                                17

2-4 -2 آلیاژهای ریختگی آلومینیم                                               21

  • -5 تقسیم بندی آلیاژهای ریختگی الومینیم                            21

2-5 -1 آلیاژهای Al-Si  ا                                                          22

  • Al-Si-Cuآلیاژهای  2- 5-2
  • Al-Si-Mgآلیاژهای 3- 5-2

2 -6 حالت های سختی و عملیات حرارتی آلیاژهای آلومینیم            26

  • -7 انواع نامگذاری آلیاژهای الومینیم                                     28 

فصل سوم                                                                                                                                  

  • -1 آلیاژهای 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 مزایای این گروه آلیاژی                                                  40

3-2-2-4 معایب این گروه آلیاژی                                                  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 آلیاژهای 3- 4

 

فصل چهارم

4 -1 موتورهای دیزل سواری                                                      47

4 -2 اختلاف عمده بین موتورهای بنزینی و دیزلی                            50

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

  • -3 اصول ترمودینامیکی موتور دیزل                                        52

4-3 -1 چرخه های ترمودینامیکی ایده آل                                      52

4-3 -2 چرخه های ترمودینامیکی واقعی                                       55

4-3 -3 برترهای 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 های 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 گازهای خروجی                           62

 

4-7 -2 بررسی محصولات NOxدر موتورهای بنزینی                          63

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

4-7 -4 رسوبات محفظه احتراق                                                    64

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

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

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

 

  • چکیده انگلیسی
  • صفحه عنوان به زبان انگلیسی

 فهرست جداول

فصل دوم

  • -1 سیستم نامگذاری آلیاژهای کارپذیر آلومینیم                       20

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

2 -3 سیستم نامگذاری AA آلیاژهای ریختگی آلومینیم                    21

2 -4 خواص مکانیکی و مشخصه های ریخته گری برخی آلیاژهای ریختگی آلومینیم                                                                                23

2 -5 ترکیب شیمیایی اسمی آلیاژهای ریختگی آلومینیم                   24

  • -6 استانداردهای مختلف آلیاژهای ریختگی آلومینیم                 29

فصل سوم                                                                                                                              

  • -1 درصد های مختلف عناصر آلیاژی گروه Al-Si-Cu ا                32
  • -2 درصد های مختلف عناصر آلیاژی 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 آلیاژی 357A                             ا                    39

3 -6 خواص مکانیکی آلیاژ 357A        ا                                        39

3 -7 حد حلالیت Mg2Si در آلومینیم                                            45

  • -8 مقایسه و ارزیابی آلیاژهای 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 اجزای 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 تصویری 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 پایداری آلومینیم                                            65

4 -12 رابطه بین حرارت و زمان                                                    66

 111 دید کلی

چنانچه بلوک 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 موتورهای بلوک سیلندر است) که انتهای آنها باز است. برای تکمیل شدن ساختار بلوک سیلندر به سرسیلندر نیاز است.

 

112 ریشه لغوی

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

113 تاریخچه

اصولا هر موتور احتراقی برای تبدیل انرژی سوخت به انرژی مکانیکی حداقل به یک سیلندر نیاز دارد (اعم از موتورهای احتراق داخلی یا موتورهای احتراق خارجی) حتی قبل از سال 1700 میلادی موتورهایی ساخته شده بودند که دارای 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 قرارگیری و آرایش سیلندرها و تعداد آنها در بلوک سیلندر با توجه به قدرت مورد نیاز و اندازه موتور متفاوت بوده است.

114 تعریف  

سرسیلندر در پوشی است که با بلوک سیلندر تشکیل اطاق احتراق را می دهد و شکل آن تابع ساختمان سیلندر بوده و چنانچه از نوع خنک کننده با آب باشد دارای مجاری آب و در غیر این صورت دارای شیارهای خنک کننده با هوا می باشد. سرسیلندر با پیچ و مهره به بلوک سیلندر متصل می شود در کف سرسیلندر به تعداد سیلندر ها گودی وجود دارد که اطاق احتراق نام دارد.روی سرسیلندر داخل هر اطاق احتراق سوراخی برای قرار دادن شمع وجود دارد[13].

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

بر خلاف قطعه موتور, سیلندر تحت تاثیر نیروی اصطکاک واقع نمی شود ولی در عوض در معرض حرارت بیشتری 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 دارای ضریب انبساط حرارتی بیشتری 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 برای جلوگیری از فرار گاز های تحت فشار و مخلوط شدن گاز ها آب یا روغن اغلب از ورقه های نازک 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 بندی می نمایند :

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

 

121 جنس سر سیلندر  

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

  1. 1. سرسیلندرهای چدنی             2. سرسیلندرهای آلومینیمی

1211 سر سیلندر چدنی

سر سیلندرهای 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 سیلندرهای آلومینیمیو یا آلیاژهای آلومینیم

این نوع سر سیلندر ها امروزه به دلایل زیر مورد توجه قرار گرفته اند و جای سرسیلندرهای 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. ای هد (I)
  2. اف هد (F)
  3. تی هد (T)
  4. ال هد (L)

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

250,000RIAL – اضافه‌کردن به سبدخرید

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

350,000RIAL – اضافه‌کردن به سبدخرید