فایل ورد کامل تحقیق درمورد سامانه سنجش لحظه‌ای سوخت مصرفی خودرو جهت عیب یابی و بررسی عوامل تاثیر گذار بر آن

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 شده^ء مربوطه قابل اندازه گیری می کنند. یک دستگاه اندازه گیری چه بصورت واحدهای جدا از هم و چه بصورت مجموعه^ء 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.