فن آوری موتورهای آينده در خودروهاي سواری

مقدمه:

آلايندگي و مصرف سوخت خودروها بدليل محدوديتهاي زيست محيطي، ظرف 10 سال آينده بايستي به ميزان قابل توجهي بهبود يابد. فن آوريهاي جديد در زمينه موتورهاي بنزيني، نظیر كوچك سازي موتورها به لحاظ اندازه (Downsizing) با استفاده از تقويت بالای آنها (High Boosted)، موتورهاي با تزريق مستقيم (GDI) و سيستم سوپاپهاي كاملاً متغير (Fully Variable Valve Train) هم اکنون در حال توسعه می باشند. در مورد موتورهاي ديزل نيز بخشهايی که انتظار می رورد توسعه يابند، شامل انژكتورهاي پيزو الكتريك، فيلترهاي ذرات معلق و سيستم كاتاليستهاي DeNOx می باشند.

در اين يادداشت ابتدا به بررسی الزامات استانداردهای آلايندگی پرداخته و پس از آن تمهيداتی که جهت دستيابی به اين استانداردها در موتورهای بنزينی و ديزل بکار گرفته شده است را معرفی می نماييم. در بخش اول موتورهای بنزينی را مورد بحث و بررسی قرار خواهيم داد.

الزامات استانداردهای آلايندگی در آينده:

قوانين اروپايي روي آلاينده هاي خطرناك اگزوز كه در سال 2000 نسبتاً سختگيرانه به اجرا در آمد بار ديگر در سال 2005 سختگيرانه تر خواهد شد. محدوديتهاي استاندارد آلايندگي EURO IV براي آلاينده هاي HC و NOX و ذرات معلق حدود 50% سطح كنوني اين گازهاي مضر مي‌باشد (استاندارد آلایندگی اروپا در سال 2004 مطابق با استاندارد EURO III است). مرحله بعد در استانداردهاي اروپايي كهEURO V  ناميده ميشود احتمالاً با تمركز روي ذرات معلق، به بهينه سازي بيشتري نياز دارد.

از سوی دیگر در استاندارد آمريكايي TIER 2 كاهش مرحله به مرحله NMOG (گازهاي اورگانيك غير متان) و کاهش متوسط NOX ناشی از ناوگان اتوبوسرانی از سال 2004 تا 2007 مد نظر است . از سال 2003 به بعد در كاليفرنيا ميبايستي حداقل 10% فروش هر سازنده اتومبيل، خودروهایي با آلايندگي صفر يا معادل آن باشد. نگراني در مورد اثر گازهای گلخانه ای، خودروسازان اروپايي را وادار كرده است كه تا سال 2008 خودروهايی توليد نمايند كه متوسط CO2 منتشره از آنها زير 140 gr/Km باشد. يعني كاهش مصرف سوخت بايستي به ميزان بيش از 25% در مقايسه با سطح تعيين شده در سال 1995 باشد. همچنین كاهش بيشتر به سطح 120 gr/Km تا سال 2012 نيز در سال 2003 تحت بحث و بررسي قرار گرفت.

از طرفی همزمان با طرح مباحث آلایندگی، مشتريان نيازمند ايمني و آسايش بيشتري نسبت به سابق خواهند بود كه این مساله تنها با افزایش وزن خودرو ميسر خواهد شد و واضح است که اين موضوع با مصرف كمتر انرژي منافات دارد. همچنين ضمن حفظ حداقل عملكرد خودرو، در عین حال نباید هزينه مالكيت خودرو افزايش يابد.

فن آوري آينده در موتورهاي بنزيني:

هدف اصلي در توسعه موتورهاي اشتعال جرقه اي، بهبود مصرف سوخت و در نتـيجه كاهش انتشار گاز CO2 ميباشد. از ديدگاه ترموديناميكي، دستيابي به راندمان بيشتر، با عملكرد موتور در بارهاي زياد و كاهش در افت تبادل گاز و حرارت در بارهاي جزيي ممكن ميباشد. راه حلهاي فني براي اين منظور عبارتند از :كوچك سازي سايز موتورها و استفاده از سوپر شارژ، فن آوري سوپاپهاي كاملاً متغير و پاشش مستقيم.

كوچك سازي(DOWNSIZING )

يك استراتژي براي بهبود قابل توجه در مصرف سوخت، كاهش حجم جابجايي موتور با حفظ شكل منحني گشتاور ميباشد.با افزايش فشار تغذيه تا 2.5 بار و كاهش نسبت تراكم در بارهاي زياد مي توان به اين هدف دست يافت. در شكل شماره يك، منحني هاي گشتاور و مصرف سوخت دو موتور يكي موتور 3 ليتري با تنفس طبيعي و ديگري موتور 1.5 ليتري با سوپر شارژ بالا، با يكديگر مقايسه شده است. همانگونه كه شكل نشان مي دهد، مصرف سوخت ويژه در بارهاي جزيي در حدود 2.5% بهبود يافته است. فن آوري جديد مورد نياز براي اين منظور در سمت راست شكل نشان داده شده است.

سوپر شارژهاي مكانيكي با راندمان بالا دستيابي به گشتاورهاي لحظه اي و بالا را فراهم مي نمايد.  استفاده از سوپرشارژ منجر به پديده ناك یا ضربه در بارهاي زياد مي گردد. براي احتراز از اين موضوع يك سيستم نسبت تراكم متغير ابداع شده است (پايين سمت راست شكل) تا با كاهش نسبت تراكم،  دستيابي به فرايند احتراق بدون ناك را در بارهاي زياد ممكن سازد؛ در حاليكه قادر است در بارهاي جزيي، تراكم بهينه را حفظ نمايد.

سيستم سوپاپ بندي كاملاً متغير:

با سيستم سوپاپ بندي كاملاً متغير مي توان روشهاي مديريت سيلندر و سوپاپها را معرفي نمود. همانطور كه در شكل دو نشان داده شده است، در حال حاضر سوپاپهایي ساخته شده اند كه قادرند با استفاده از نيروي الكترومغناطيسي و يك بازو مابين فنرهاي مكانيكي، هرگونه پروفيل باز و بسته شدني را براي سوپاپها ايجاد نمايند. با كنترل جريان الكتريكي، بازو ميتواند در موقعيت انتهايي خود نگه داشته شود بنابراين سوپاپ مطابق با نياز ميتواند باز يا بسته نگه داشته شود. از آنجائيكه زمانبندي سوپاپها ميتواند بصورت آزادانه تنظيم شود، جرم هواي ورودي و گازهاي باقيمانده را ميتوان با سوپاپها تعيين نمود.

بدين وسيله ميتوان از افت دريچه گاز اجتناب كرد و ميزان تشكيل NOX را در بارهاي جزئي كاهش داد.  از انجاييكه در اين روش زمان بندي هر سوپاپ براي هر سيلندر را مي توان بصورت جداگانه تنظيم نمود، بنابراين فعال يا غير فعال كردن هر سيلندر با اين روش ميسر ميگردد(Cylinder Cut Off) . مكانهايي كه در آنها سيلندرها غير فعال ميگردد يا سوپاپهاي آنها باز ميگردد در منحني عملكردي موتور در شكل دو نشان داده شده است. اندازه گیری مصرف سوخت نمونه هاي ساخته شده بر اساس این تکنیک، كاهش مصرف سوخت تا 15% و در صورت بكارگيري فرايند غير فعال سازي سيلندرها تا 20% را نشان مي دهد.

the little engine

the little engine

Can a gas turbine with tolerances smaller than a wavelength of light make power more portable than ever?

batteries are too big. And they don't last long enough—just ask any soldier, laptop user, or TV cameraman. But Alan Epstein, a professor of aeronautics and astronautics at the Massachusetts Institute of Technology, hopes to change all that with a gas turbine engine made of silicon. It's no larger than a quarter and can be stamped out a hundred at a time.

Epstein and his colleagues have been working on the little engine for more than a decade now, and they may currently be just months away from an actual working model. It's hard to tell exactly, because, unlike the fixes that might be needed to nudge a full-size turbine to readiness, every change Epstein's team makes means starting over and building the engine again.

"That's the big difference between something built in silicon, and something built conventionally," Epstein said. "If it's conventional, and you decide something's too big, you take it apart, take it down to the machine shop, then reassemble it. With our engine, once you've built it, it's one solid piece of silicon, and to make a change you have to start from scratch."

Microengines for microprocessors: These tiny silicon gas-turbine engines may soon power laptops or cell phones. And, they'll do so efficiently.

However long and difficult the design cycle, a big surprise for Epstein was discovering how similar the overall concepts of a microengine were to a turbine of any size. "We thought we'd have problems that were very different from a large engine, but in retrospect, we haven't. Our solutions are designed differently, but the challenges are the same: bearings and rotor dynamics," Epstein said.

Contrary to previous analysis, the fluid mechanics at the size Epstein hoped to build his engine turned out to be the same as those of larger engines. As long as the passages made for gas flow are larger than a micrometer in diameter, molecular kinetics are not an issue. The size of the tubes is not so small that at the molecular level the behavior of the fluid against the passage walls changes.

That said, the size of the engine does alter the design, of course—mostly thanks to the limited way tiny things are built in silicon. Whereas a larger engine might first be designed for efficiency—with the question of how to actually manufacture it put off till later—the unique problems of manufacturing in the minuscule dictate the design from the get-go.

Fine Etchings

To make whole sheets of the little turbines all at once, they are built with nine etched and bonded silicon wafers (earlier versions used only six). The virgin silicon is first coated with a photoresist, then a design pattern is applied on top. Next, the wafer is developed and baked. The silicon that remains exposed is then etched, either chemically or with a plasma. To protect the resulting vertical walls from being worn away, they are dusted with a Teflon-like polymer. (The area covered by the pattern is actually etched as well, but as the rest of the silicon is removed somewhere between 50 and 100 times faster than the pattern, the desired depth is achieved.) By repeating this process, a single wafer can have several layers. Smooth slopes may someday be achieved with a gray- scale pattern being developed at MIT's partner, the University of Maryland.

The rotor and its airfoils are carved out of a single wafer. Additional plumbing and bearings are etched onto the wafers that are to sandwich the rotor. All the layers must then be bonded together. Silicon bonds well to silicon, it turns out, and the bonded areas are just as strong as the material itself—but only if the surfaces are kept perfectly clean. A dust particle no bigger than a millionth of a meter in diameter can keep an area the size of the engine itself from bonding.

Although it would be feasible to place a separate rotor into the middle of a silicon engine, the cost and time required for such a procedure would be prohibitive—making the engines impossible to produce cheaply by the hundreds out of a single silicon sheet. Instead, the rotor is made entirely out of one of the wafer layers, but it cannot be completely freed during etching or this most crucial element may fall out during the rest of the manufacturing process. To keep from losing it, Epstein's team keeps it attached until the very end, either with a glue that can later be dissolved or with thin silicon tabs that are easily broken.

This cross-section is of an earlier concept using only five layers. The center wafer contains the etched rotor (disc and airfoils) and the rest of the sandwich consists primarily of bearings and plumbing.

Combustion occurs just outside the rotor, at the same wafer level, spinning it by pushing on its airfoils from the outside. At more than a million rpm the heat produced by the spinning rotor threatens to actually weaken the silicon, so cooling becomes a major issue. To pump out the heat more quickly, the shaft that would normally be in the center of the rotor is removed. A side benefit of the high rpms is that to human ears the turbine is silent. Electricity will be produced with either a tiny magnetic generator, or an electrostatic induction machine.

"To date, these have been driven by micro air turbines for test purposes, rather than the micro gas turbine, which has yet to produce positive mechanical power," Epstein said. With the air turbine the magnetic generator has been shown to produce 10 watts of power.

Although the turbine size is not small enough to change the behavior of fluids, it is small enough to make any fine tuning of the plumbing difficult. On large turbines, for instance, changes in fluid density are handled with tapered passages. Such tubing is currently impossible on an engine of this size, although changing the rotor's airfoil thickness can help the problem somewhat. There's also no way to make tubes with gentle curves—passages are necessarily either etched straight down through a wafer, or across it—so the plumbing has to change directions at right angles. Both limitations reduce the overall efficiency.

From top to bottom, left: (1) A magnetic generator, 4 mm in diameter; it's almost 60 percent efficient. (2) A 6 mm diameter turbine nested neatly within the cumbustor. (3) The airfoils on this silicon wafer have thick trailing edges to make up for an inability to taper fluid paths. (4) A diamond saw will separate turbines along the lines. Empty white circles test how the material responds to processing, and squares within the squares contain MIT's logo.

Small losses like these can add up and it's been shown that in general the smaller the engine, the lower the efficiency. (Epstein, however, points out that this may have more to do with the funding available for small engines than it does with fluid flow.)

According to Epstein, the fuel source could be packaged with the engine or come as a cartridge like a cigarette lighter. "Do you refuel it like you refuel a lighter?" he asked. "Do you sell cartridges? What you rapidly realize is that it's all fuel. How you choose to market and package it is a market question."

In order to have any longevity with the high rotor speed of an engine of this size, the bearings must be low friction.

Epstein's group considered magnetic bearings early on, but found that in addition to the manufacturing difficulties, the magnetic materials had too low a Curie point and would not stay magnetic at the temperatures at which the engine would operate. Instead, they chose pressurized gas bearings, which conveniently can hold more weight relative to their size as they get smaller. Thrust bearings with spiral grooves and holes in their centers are self-pumping and keep the rotor free and in the right position.

Bearing the Loads

"You can indeed make million-rpm air bearing systems out of silicon and have them run reliably," Epstein said. But the bearings on such an engine have to be able to withstand not only the forces going on within, but also the sudden acceleration that might occur when, say, a cell phone is yanked off a table—or dropped on a sidewalk.

The concern is even greater for Epstein's lab since his prototypes take months to put together and are assembled one at a time. "These things are fragile, and if someone drops the wafers—it's happened at Intel. People drop things that are worth tens of millions of dollars."

As for the primary materials in use, with the etching process, the options were few. "Our choices were silicon, silicon, silicon, so we chose silicon," said Epstein. However restricted they were in their materials selection, silicon turns out not to be too bad: It can go to higher temperatures than the materials used in larger engines, and is stronger, too. Silicon nitride and silicon carbide would work well in larger turbines if it weren't for the fact that they are difficult to manufacture in large sizes without introducing flaws.

While there is clearly plenty of room for improving efficiency, the microengine may very well end up as the only real way to power, say, a laptop, an iPod, or a soldier's thermal weapon sight, to say nothing of a palm-size plane. In terms of power per pound, the little engine will easily beat batteries with an output of somewhere between 50 and 100 watts and a 100:1 thrust ratio. Overall it will perform as well as the gas turbines made in the 1940s.

So what, then, is the holdup? "We're at the stage where we chose to demonstrate each part separately. All of them work as individual devices," Epstein said. "It's getting them all to work on the same day and at the same place that's the challenge."

مقدمه اي بر سيستمهاي هيدروليک و نيوماتيک

امروزه در بسياري از فرآيندهاي صنعتي ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزينه و با دقت زياد مورد نظر است در همين راستا بکارگيري سيال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه هاي صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سيال  به دو شاخه مهم هيدروليک و نيوماتيک ( که جديدتر است ) تقسيم ميشود .

از نيوماتيک در مواردي که نيروهاي نسبتا پايين (حدود يک تن) و سرعت هاي حرکتي بالا مورد نياز باشد (مانند سيستمهايي که در قسمتهاي محرک رباتها بکار مي روند) استفاده ميکنند در صورتيکه کاربردهاي سيستمهاي هيدروليک عمدتا در مواردي است که قدرتهاي بالا و سرعت هاي کنترل شده دقيق مورد نظر باشد(مانند جک هاي هيدروليک ، ترمز و فرمان هيدروليک و...).

حال اين سوال پيش ميايد که مزاياي يک سيستم هيدروليک يا نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي يا الکتريکي چيست؟در جواب مي توان به موارد زير اشاره کرد:

1.طراحي ساده      2.قابليت افزايش نيرو        3. سادگي و دقت کنترل

4. انعطاف پذيري      5. راندمان بالا                6.اطمينان

در سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي قطعات محرک کمتري وجود دارد و ميتوان در هر نقطه به حرکتهاي خطي يا دوراني با قدرت بالا و کنترل مناسب دست يافت ، چون انتقال قدرت توسط جريان سيال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شيلنگ ها) صورت ميگيرد ولي در سيستمهاي مکانيکي ديگر براي انتقال قدرت از اجزايي مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و... استفاده ميکنند.

در اين سيستمها ميتوان با اعمال نيروي کم به نيروي بالا و دقيق دست يافت همچنين ميتوان نيرو هاي بزرگ خروجي را با اعمال نيروي کمي (مانند بازو بسته کردن شيرها و ...) کنترل نمود.

استفاده از شيلنگ هاي انعطاف پذير ،  سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک را به سيستمهاي انعطاف پذيري تبديل ميکند که در آنها از محدوديتهاي مکاني که براي نصب سيستمهاي ديگر به چشم مي خورد خبري نيست.  سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک به خاطر اصطکاک کم و هزينه پايين از راندمان بالايي برخوردار هستند همچنين با استفاده از شيرهاي اطمينان و سوئيچهاي فشاري و حرارتي ميتوان سيستمي مقاوم در برابر بارهاي ناگهاني ، حرارت يا فشار بيش از حد ساخت که نشان از اطمينان بالاي اين سيستمها دارد.

 اکنون که به مزاياي سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک پي برديم به توضيح ساده اي در مورد طرز کار اين سيستمها خواهيم پرداخت.

براي انتقال قدرت به يک سيال تحت فشار (تراکم پذير يا  تراکم ناپذير) احتياج داريم که توسط  پمپ هاي هيدروليک ميتوان نيروي مکانيکي را تبديل به قدرت سيال تحت فشار نمود. مرحله بعد انتقال نيرو به نقطه دلخواه است که اين وظيفه را لوله ها، شيلنگ ها و بست ها به عهده ميگيرند .

بعد از کنترل فشار و تعيين جهت جريان توسط شيرها سيال تحت فشار به سمت عملگرها (سيلندرها يا موتور هاي هيدروليک ) هدايت ميشوند تا قدرت سيال به نيروي مکانيکي مورد نياز(به صورت خطي يا دوراني ) تبديل شود.

اساس کار تمام سيستم هاي هيدروليکي و نيوماتيکي بر قانون پاسکال استوار است.

قانون پاسکال:

1.    فشار سرتاسر سيال در حال سکون يکسان است .(با صرف نظر از وزن سيال)

2.    در هر لحظه فشار استاتيکي در تمام جهات يکسان است.

3.    فشار سيال در تماس با سطوح بصورت عمودي وارد ميگردد.

همانطور که در شکل 1 مي بينيد يک نيروي ورودي  نيوتني ميتواند نيروي مورد نياز چهار سيلندر ديگر را تامين کند.

 شکل (1)

يا در شکل 2  داريم :

گاردريل هاي خود بازساز

بعد از چند دقيقه به حالت اوليه ي خود باز مي گردند. از اين مواد مي توان در مكان هاي مستعد تصادف استفاده كرد، كه به سرعت بعد از اولين تصادف خود را براي تصادف بعدي بازسازي مي كنند.
ماده ي مورد استفاده نوعي از پوليورتان (polyurethane) مي باشد كه طي يك فرآيند تخصصي، از ميزان ترد بودن است كاسته مي شود. اين ماده بايد از خاصيت پس زدگي و انعكاس (Rebound) زيادي برخوردار نباشد، چرا كه اين باعث مي شود خودروي تصادف كرده به مسير باز گردد كه اين خود بسيار خطر ناك مي باشد. اين مواد مي توانند به روش هاي مختلف ساخته شوند و براي استفاده هاي مختلف تغيير كنند. در بسياري از مواد هر چه سرعت ضربه زيادتر باشد، رفتار ترديت بيشتري از خود نشان مي دهند، اما اين ماده تحت شكست ترد قرار نمي گيرد و مقدار انرژي جذب شده در شكل فوق الاستيك پوليورتان يكي از كارآيي هاي يكتاي اين ماده است.
يكي از كاربردهاي اين ماده در مسابقات ماشين راني (Nascar) مي باشد، جايي كه امنيت بسيار زيادي براي ديوارهاي جدا كننده ي پيست لازم است. يك نمونه ي اوليه توانسته به صورت رودرو و زاويه 20درجه، ضربه اي با سرعت 161متربرثانيه را دريافت كند و به حالت اوليه ي خود برگردد، همچنين مي توان از اين ماده در تجهيزات نظامي نيز استفاده كرد.
بسياري از پوليورتان ها و پلاستيك ها مي توانند بعد از اولين ضربه تا 95 درصد به حالت اوليه باز گردند،‌90درصد براي دومين بار و 85درصد براي سومين بار و سرانجام به حدي مي رسند كه ديگر به حالت اوليه باز نمي گردند كه اين رفتار مواد در محدوده ي پلاستيك مي‌باشد. همچنين حدي وجود دارد كه در آن با كشيده شدن ماده مي برد. اما پوليورتان هاي جديد، كه توسط ضربه ي ماشين هاي Nascar و ماشين هاي با وزن 4/3 تن به تعداد 12 بار تست شدند مي توانند باز هم به حالت اوليه ي خود باز گردند. زمان كمي براي بازگشتن به حالت اوليه نياز است. براي بازسازي تا 98درصد، 15دقيقه زمان نيز است و براي بازسازي به حالت اصلي 30 دقيقه زمان نياز است. يكي از مزيت هاي عملي اين مواد در مكان هايي همچون كناره ي پل ها و موانع ساروجي – شني براي جدا كردن خطوط جاده ها مشخص مي گردد، زيرا افراد به دلايلي تمايل دارند كه هنگام تصادف به طرف اين موانع بروند. فناوري استفاده شده ي امروزي، از شبكه هاي شني يا آبي يا نرده هاي فولادي مي باشد كه يكبار مصرف هستند و مي بايستي بعد از هر تصادف جايگزين شوند. در ايالت Ohio، حدوداً 2هفته زمان براي تعمير موانع لازم است و اگر روزانه 100000 خودرو عبور كند احتمال اينكه تصادفي دوباره رخ دهد و جان كارگران رابه خطر بياندازد. وجود دارد.
هم اكنون 2شركت به ارزيابي و سنجش اين ماده مي پردازند كه تحت نظر Adminuistration the federal highwoy safety مي باشند. پيش بيني مي شود كه محاسبات و ارزيابي ها تا طي چند ماه اخير پايان يابد و اين محصول در سال 2007 به بازار عرضه گردد.

منبع: www.technologyreview.com

ECU

 مخفف Electronic Control Unit يا واحد کنترل الکترونيک مي باشد و نقش هدايت و کنترل يک خودروي انژکتوري را بر عهده دارد. همانطور که مي دانيد خودروهاي انژکتوري بدليل عملکرد بهتر و توانايي پاس کردن استانداردهاي آلودگي، بطور کامل در تمام دنيا جايگزين خودروهاي کاربراتوري شده اند و مغز اين سيستم ECU مي باشد. ECU با توجه به سنسورهايي که به موتور متصل است وضعيت و شرايط خودرو را تحليل کرده و پاسخهاي لازم را به خروجيها که عبارتند از: انژکتورها، جرقه زنها و ... اعمال مي کند. سنسورهاي کيت هاي انژکتوري مختلف هستند که هر چه تعداد آنها بيشتر باشد ECU بهتر مي تواند شرايط موتور را درک کند. سنسورهاي مهم خودروهاي انژکتوري عبارتند از: سنسور دور يا RPM، سنسور فشار داخل مانيفولد يا MAP، سنسور دريچه گاز يا TPS، سنسور دماي آب يا CTS، سنسور دماي هوا ATS، سنسور اکسيژن يا لاندا، سنسور ضربه و ...

سازندگان معروف ECU چه شرکتهايي هستند؟

1) شرکت Bosch آلمان: اين شرکت بهترين و معروفترين سازنده ECU و کيت انژکتوري در دنيا مي باشد و در اغلب خودروهاي پيشرفته جهان نشاني از آن را مي توان يافت. چند مدل از زانتيا موجود در ايران داراي کيت انژکتوري Bosch مي باشد.

۲) شرکت Delco آمريکا: اين شرکت يکي از قديمي ترين شرکتهاي سازنده ECU مي باشد و ECU آن در اغلب خودروهاي آمريکايي بخصوص خودروهاي شرکت GM يا جنرال موتورز بکار رفته است مانند کاديلاک، پونتياک و... همچنين در خودروهاي دوو کره مانند دوو ESPERO.

۳) شرکت Ford آمريکا: اين شرکت سازنده خودرو، سازنده ECU البته براي خودروهاي فورد مي باشد و اولين بار ايده کنترل تطبيقي يا خود-يادگير در خودروهاي اين شرکت عملا پياده سازي شد.

۴) شرکت Siemens آلمان: فعاليت اين شرکت گرچه به اندازه رقيب آلماني آن يعني Bosch نيست اما ECU هاي خوبي مي سازد. ECU پرايد انژکتوري موجود در ايران طراحي اين شرکت است.

۵) شرکت Magneti Marelli ايتاليا: اين شرکت در اروپا محبوبيت زيادي داشته و بر روي اغلب خودروهاي اروپايي کيت آن نصب است. به عنوان مثال خودروهاي فيات مدل PUNTO و فولکس واگن مدل GOLF IV، مزدا ۳۲۳.

۶) شرکت Sagem فرانسه: بر روي اغلب ماشينهاي فرانسوي ECU اين شرکت نصب است. بنابراين پژو ۲۰۶، مدلهايي از زانتيا؛ همچنين خودروهاي ايراني مانند سمند و پيکان انژکتوري.

۷) شرکت Nippon Denso ژاپن: اين شرکت توسط شرکت تويوتا تاسيس شده و بخش عمده سهام آن را دارا مي باشد البته ۶ درصد سهام آن متعلق به شرکت Bosch است. ECU اغلب خودروهاي تويوتا (مانند تويوتا لندکروز ) و برخي خودروهاي ژاپني مانند نيسان، هوندا، سوزوکي و ... متعلق به اين شرکت مي باشد.


شرکتهاي ديگري هم هستند مانند HITACHI، MATSUHITA، LOTUS و ...







UNICHIP يا فن آوري تنظيم ECU

امروزه موتورهاي انژكتوري نقشي بسيار اساسي در موفقيت صنايع خودروسازي ايفاء مي‌نمايند و كيفيت و قابليتهاي آن، درصد كارايي خودرو را نشان مي‌دهد. همانطور كه مي‌دانيم كنترل كننده موتورهاي انژكتوري، بردي الكترونيكي به نام ECU مي‌باشد و در واقع كارايي اين بخش تعيين كننده كيفيت يك موتور و در ابعادي ديگر كيفيت خودرو خواهد بود؛ بدين معني كه هرچقدر ECU يك موتور بهتر طراحي شده باشد، آن موتور كيفيت بهتري خواهد داشت.

ECU بر اساس سنسورهايي كه بدان متصل است شرايط كار موتور را درك كرده و فرامين مناسب را به انژكتورها و شمعها صادر مي‌كند. از آنجا كه ديناميك خودرو بسيار پيچيده و غير خطي مي‌باشد، طراحان ECU براي سهولت كار، جداولي را به نام map داخل حافظه ECU مي‌ريزند كه در آن مقدار پاشش سوخت و زاويه آوانس در هر دور و بار موتور مشخص شده است. هر چه دقت اين جداول بيشتر باشد، دقت عملكرد ECU بيشتر خواهد بود.

نكته‌اي كه بايد توجه كرد اينست كه مقادير اين جدولها وابستگي مستقيمي به پارامترهاي جغرافيايي موتور، نظير فشار و دماي هوا دارد. شركتهاي خودروسازي، ECU را براي يك آب و هواي خاص طراحي نمي‌كنند بلكه مقادير map را بگونه‌اي تنظيم مي‌كنند كه براي انواع شرايط جغرافيايي جوابي بهينه و معقول بدهد. بنابراين map، در اين حالت براي تمام خودروهاي از يك مدل بهينه است نه هر خودروي خاص؛ زيرا هيچ دو خودرويي، حتي از يك مدل كاملاً مانند يكديگر نيستند.

اگر سيستمي بتواند اين نقيصه را از ECUها برطرف كند، آنگاه مي‌توان به طور اختصاصي map هر خودرو را كاليبره كرده و توان آن را افزايش داد.

امروزه تيونينگ ECU خودروها، بحث جا افتاده اي است و شرکتهاي بسياري در اين زمينه فعاليت مي کنند بطور کلي دو روش براي تيونينگ خودروهاي انژکتوري وجود دارد. روش اول خواندن ديتاهاي (map) ECU و دادن ديتاهاي جديد که شرکتهاي بسياري در اين زمينه فعالند از جمله: Eurochip، Chip Tuning، Tech TV، Autospeed و ...يکي از اشکالات اين روش اينست که بشدت وابسته به ساختار ECU است و با پيچيده شدن سخت افزار ECU امکان خواندن و تغيير ديتاهاي آن مشکل و گاهي غيرممکن مي شود مگر آنکه شرکت سازنده ECU خود نحوه دسترسي به اطلاعات را در اختيار شرکتهاي تيونينگ بگذارد. روش دوم اضافه کردن يک سخت افزار جانبي به ECU جهت تغيير پارامترهاي ECU است. اين روش گرچه گرانتر تمام مي شود اما وابسته به نوع ECU نيست. يکي از شرکتهايي که در اين زمينه فعال است

، شرکت Dastek است. شرکتي که در آفريقاي جنوبي قرار دارد و با پرسنلي در حدود 30 نفر توانسته موفقِِِِت چشمگيري داشته باشد.جالب است بدانيد که اين شرکت بظاهر کوچک توانسته است محصول خود را به کشورهاي مختلف دنيا صادر کند و بيش از 300 نمايندگي فروش در سرتاسر دنيا دارد كه فقط 100 تا از آنها در ايالات متحده آمريكا هستند. نام اين محصول UNICHIP است.

اصول عملکرد UNICHIP بدين صورت كه سنسورهاي اصلي در يك موتور انژكتوري (MAP, RPM) را خوانده و سپس با توجه به نقطه كار موتور، مقاديري مجازي از اين دو سنسور را به ECU اعمال مي‌كند؛ بگونه‌اي كه رفتار ECU نسبت به حالت قبل بهبود پيدا مي‌كند.

آمارها نشان مي‌دهد كه موفقيت UNICHIP در اين زمينه بسيار بالا بوده است:از هر 400 خودرو، فقط يك خودرو ممكن است با UNICHIP بهينه نگردد، 80% خودروهايي كه در آفريقاي جنوبي استفاده مي‌شوند، UNICHIP را در خودروهاي خود نصب كرده‌اند، UNICHIP بر روي بيش از 320 مدل موتور از خودروسازان بزرگ دنيا پياده شده است.

دونلود کتاب های مرتبط به مکانیک

More links from [mechanicsoftwares.googlepages.com]   EngineeringMathematics.rar (3.00 MB ) /EngineeringMathematics.rar   AerodynamicsforEngineeringStudent... (9.00 MB ) /AerodynamicsforEngineeringStudents.rar   FluidMechanicsandThermodynamicsof... (2.00 MB ) /FluidMechanicsandThermodynamicsofTurbomachinery.rar   ADVANCEDGASTURBINECYCLES.rar (2.00 MB ) /ADVANCEDGASTURBINECYCLES.rar   BramwellsHelicopterDynamics.rar (4.00 MB ) /BramwellsHelicopterDynamics.rar More Results More links of the file [FluidMechanicsandThermodynamicsof...]   FluidMechanicsandThermodynamicsof... (2.00 MB ) http://mechanicsoftwares.googlepages.com/FluidMechanicsandThermodynami More Results