new5 free

تغییر آلیاژ سرسیلندر ازAl-Si-Cu به Al-Si-Mg در موتور هاي دیزلی سواري

29.000تومان

توضیحات

دانشگاه آزاد اسلامی
واحد تهران جنوب
دانشکده تحصیلات تکمیلی
سمینار براي دریافت درجه کارشناسی ارشد“M.Sc”
مهندسی مواد – شناسایی و انتخاب مواد فلزي
عنوان :
تغییر آلیاژ سرسیلندر ازAl-Si-Cu به Al-Si-Mg در موتور هاي دیزلی سواري

 

88 صفحه فایل pdf

 

فهرست مطالب

 

چکیده
مقدمه
فصل اول
1- سرسیلندر 1
1- دید کلی 1-1
2- ریشه لغوي 1-1
3- تاریخچه 1-1
4- تعریف 1-1
2- انواع سرسیلندر 1
1- جنس سرسیلندر 2-1
1-1-2-1 سرسیلندر چدنی
2-1-2-1 سرسیلندر هاي آلومینیومی یا آلیاژهاي آن
3- ترکیب سرسیلندر 1
4- قسمت هاي مختلف سرسیلندر 1
1- محفظه احتراق 4-1
2- محل بسته شدن شمع ها 4-1
3- سوپاپ و متعلقات آن 4-1
1-3-4-1 سوپاپ
2-3-4-1 سیت یا نشیمنگاه سوپاپ
3-3-4-1 گیت یا گاید یا راهنماي سوپاپ
4-3-4-1 فنر
5-3-4-1 دیگر قسمت ها
4- کانال هاي آب 4-1
5- کانال هاي روغن 4-1
6- هوزینگ آب 4-1
7- پولک آب 4-1
5- طرز کار 1
6- کاربرد 1
7- عیوب فنی سرسیلندر 1
1- ترك خوردگی 7-1
2- تاب دیدگی 7-1
علل تاب برداشتن سرسیلندر
2-2-7-1 علائم تاب برداشتگی سرسیلندر
3- کربن گرفتن محفظه احتراق 7-1
8- واشر سرسیلندر 1
1- جنس واشر سرسیلندر 8-1
2- وظیفه واشر سرسیلندر 8-1
فصل دوم
1- بررسی وضعیت فلز آلومینیم 2
2- طبقه بندي آلومینیم و محصولات آن 2
1- محصولات اصلی آلومینیم 2-2
1-1-2-2 شمش
2-1-2-2 تختال
3-1-2-2 شمشال
2- محصولات جانبی الومینیوم 2-2
3- عناصر آلیاژي 2
1- سیلیسیم 3-2
2- مس 3-2
3- منیزیم 3-2
4- آهن 3-2
5- نیکل 3-2
4- آنواع آلیاژهاي الومینیم 2
1- آلیاژهاي کارپذیر آلومینیم 4-2
2- آلیاژهاي ریختگی آلومینیم 4-2
5- تقسیم بندي آلیاژهاي ریختگی الومینیم 2
Al-Si 1- آلیاژهاي 5-2
Al-Si-Cu 2- آلیاژهاي 5-2
Al-Si-Mg 3- آلیاژهاي 5-2
6- حالت هاي سختی و عملیات حرارتی آلیاژهاي آلومینیم 2
7- انواع نامگذاري آلیاژهاي الومینیم 2
فصل سوم
1- آلیاژهاي سرسیلندر 3
Al-Si-Cu 1- موارد مصرف آلیاژ گروه 1-3
2- سیستم سه گانه آلومینیم 3
Al-Si-Cu 1- آلیاژ 2-3
Al-Si-Mg 2- آلیاژ 2-3
A 1-2-2-3 آلیاژ 356
A 2-2-2-3 آلیاژ 357
3-2-2-3 مزایاي این گروه آلیاژي
4-2-2-3 معایب این گروه آلیاژي
5-2-2-3 موارد مصرف
Al-Si-Mg 3- بررسی سیستم سه گانه 3
Al-Si-Cu با Al-Si-Mg 3- مقایسه آلیاژهاي 4
فصل چهارم
1- موتورهاي دیزل سواري 4
2- اختلاف عمده بین موتورهاي بنزینی و دیزلی 4
1-2- چرا موتورهاي دیزلی در جابجایی مسافران در شهر به عنوان سواري استفاده 4
نمی شوند؟
3- اصول ترمودینامیکی موتور دیزل 4
1- چرخه هاي ترمودینامیکی ایده آل 3-4
2- چرخه هاي ترمودینامیکی واقعی 3-4
3- برترهاي موتور دیزل به موتور بنزینی از نظر ترمودینامیکی 3-4
4- بیان آمار در مورد موتور دیزل 4
5- تغییر جنس آلیاژ سرسیلندر در موتور هاي دیزلی 4
6- گازوئیل و بنزین 4
1-6-4 ترکیب شیمیایی
2-6-4 چگالی (دانسیته)
3-6-4 ارزش حرارتی
7- بررسی محصولات احتراق و تاثیر آن بر خوردگی سرسیلندر 4
1-7- تاثیر درجه حرارت بر میزان گازهاي خروجی
در موتورهاي گازوئیلی NOx 3- بررسی محصولات 7-4
4- رسوبات محفظه احتراق 7-4
5- بررسی خوردگی سرسیلندر با توجه به رسوبات و گازهاي خروجی 7-4
بر میزان خوردگی Cu,Mg 6- تاثیر عناصر آلیاژي 7-4
8- بررسی فشار ناشی از احتراق و میزان تاثیر پذیري سرسیلندر از این فشار 4
نتیجه گیري
فهرست منابع فارسی
فهرست منابع لاتین
سایت هاي اطلاع رسانی
چکیده انگلیسی
صفحه عنوان به زبان انگلیسی

چکیده

 

با توجه به رویکرد جهان به موتورهاي دیزل، مدتی است که شرکتهاي داخلی تولید خودرو به فکر تولید این نوع موتور افتاده اند. در همین راستا یکی از قطعاتی که در موتور در اثر تغییر سوخت دستخوش تغییر می شود سرسیلندر می باشد. تغییراتی که در اثر تغییر سوخت در موتور ایجاد می شود شامل تغییر در فشار،دما و نوسان در مقدار محصولات احتراق است که هر کدام از این موارد بر روي انتخاب آلیاژ مناسب در سرسیلندر موثر خواهد بود. به دلیل متفاوت بودن ارزش حرارتی گازوئیل نسبت به بنزین، فشار و دما تغییر خواهد نمود، پس آلیاژ مورد استفاده در تولید سرسیلندر باید بتواند شرایط کارکرد جدید را تحمل نماید. در همین راستا، شرکت اروپایی AVL براي تولید این قطعه بسیار مهم در موتور اتومبیل، گروه آلیاژي Al-7Si-Mg را معرفی کرده است ، در واقع آلیاژهاي 356 A و A 357 براي این کاربرد در نظر گرفته شده است. این آلیاژ نسبت به آلیاژهاي قبلی که در تولید سر سیلندر موتورهاي بنزینی کاربرد داشته است از شرایط بهتري برخوردار است. استحکام نهایی و استحکام تسلیم به مراتب بالاتر این گروه نسبت به گروه آلیاژي قبلی یعنیAl-Si-Cu انتقال حرارتی بالاتر از برتري هاي این آلیاژ نسبت به آلیاژهاي ، قبلی است، در ضمن اینکه گروه آلیاژي Al-7Si-Mg به دلیل داشتن مقادیر کم مس در ترکیب خود، خوردگی در محیط خورنده به حداقل می رسد، در مجموع گروه آلیاژي Al-7Si-Mg نسبت به گروه آلیاژي Al-Si-Cu براي کارکرد در شرایط جدید مناسب تر می باشد.

 

 

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.  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.

 

 

فصل اول

 

سرسیلندر

 

1-1-1 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.

 

2-1-1 ریشه لغوي

 

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

 

3-1-1 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 با اختراع 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.

 

1-1 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.
شکل دو سر سیلندر وجود دارد که هر کدام مخصوص یکی از ردیف (v) در موتور هاي هشت سیلندرهاي 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 سرسیلندر 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

 

انواع سرسیلندر

 

سرسیلندر هارا از دو جنبه تقسیم بندي می نمایند :
1. از نظر جنس
2. از نظر ترکیب و طرز قرار گرفتن سوپاپها

1- جنس سر سیلندر

 

موتورهاي بنزینی از نظر جنس سر سیلندر به دو دسته تقسیم می شوند :
1. سرسیلندرهاي چدنی 2. سرسیلندرهاي آلومینیمی

1 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 زیاد آنها
ب) ضریب انتقال حرارتی کم
ج) شکننده بودن

 

2 سر سیلندرهاي آلومینیمی و 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 بالا
ب) مقاومت بیشتر در برابر ضربات احتراق
ج) وزن کم و مقاوم بودن در برابر پوسیدگی[ 6و 8

 

3-1 ترکیب سرسیلندر

 

سرسیلندر بسته به ترتیب و نوع قرار گرفتن سوپاپ ها بطور کلی به چهار دسته تقسیم می شود:
(I) 1. اي هد
(F) 2. اف هد
(T) 3. تی هد
(L) 4. ال هد
شکل قرار گرفتن سوپاپ در سرسیلندر هاي اي هد یا خطی یک ردیفه یا دو ردیفه است. بعضی سرسیلندرها فاقد محل عبور سوپاپ می باشد مثل تی هد و ال هد.

4-1 قسمت هاي مختلف سر سیلندر

 

1-4-1 محفظه احتراق
در زیر و قسمت تحتانی سرسیلندر و در دهانه سیلندر قرار می گیرد و سر سیلندر را مسدود می کند و از فرار کمپرس و نشست آن به بیرون سیلندر جلوگیري به عمل می آورد.

در واقع محفظه احتراق فضایی است که توسط سیلندر و سر سیلندرثابت شده و پیستونها تنها قطعات متحرکی هستند که با حرکت خود درون سیلندر حجم این فضا را کم و یا زیاد می نمایند و سوپاپ ها نقش ورودي ها و خروجی ها را در این محیط بسته ایفا می کنند.

2-4-1 محل بسته شدن شمع ها
تقریبا از قسمت کناري سر سیلندر سوراخ قلاویز شده اي است که شمعها در آن محل بسته می شود و سر شمع در محفظه احتراق به داخل راه می یابد.

 

سوپاپ ها و متعلقات آن

 

1 سوپاپ

 

بشقابک آن در محفظه احتراق و ساق آن در گاید سوپاپ و سر آن در زیر مجموعه اسبکها قرار دارد

سیت یا نشیمنگاه سوپاپ

محلی است در محفظه احتراق که از جنس فولاد ابزار سازي است و در بعضی از خودروها قابل تعویض نیز می باشد. در محل نشیمنگاه وجه بشقابک سوپاپ بر روي آن نشسته و محفظه احتراق را نسبت به مانیفولد ها آب بندي می کند.

3 گیت یا گاید یا راهنماي سوپاپ
محلی است که ساق سوپاپ از آن عبور کرده و باسیت متحدالمرکز است.

4 فنر
وظیفه بستن سوپاپها را بر عهده دارد.

4 دیگر قسمت ها

بشقابک فنر سوپاپ و خار سوپاپ

4-4-1 کانال هاي آب
این کانال ها دور تا دور محفظه احتراق را احاطه کرده و حرارت سر سیلندر را به خارج منتقل می کند.

5-4-1 کانال روغن
در قسمت جلوي سر سیلندر کانال روغنی تعبیه شده که روغن از دور پیچ سر سیلندر که از طرف بلوکه
سیلندر ارسال می شود بالا آمده و داخل میل اسبک شده و مجموعه اسبکها را روغن کاري می کند.

 

 

 

فهرست منابع فارسی

 

1] آي.جی.پالمیر-ترجمه دکتر رضا محمودي، دکتر اردشیر طهماسبی، آلیاژهاي سبک، چاپ اول،  انتشارات ارکان، 1380
2] احمد فتاحی، محمد حسن شجاعی فرد و علی نصیري طوسی، بررسی پارامترهاي تزریق سوخت روي آلاینده هاي خروجی از یک موتور دیزل ، مجله علمی خودرو، 1382 ، شماره 11
3] اد می،مترجمین مجید امینی و مهدي افقی، موتورهاي دیزل، انتشارات کارنو، چاپ اول، 1387 ]
4] پیمان شرقی، مطالعه قابلیت استفاده از موتور دیزل در خودروسازي، شرکت ایران خودرو،  سال 1385
5] جان دیتا-ترجمه رضا اسلامی فارسانی، کلید آلومینیوم و آلیاژهاي وابسته، چاپ اول، انتشارات لویه، 1382
6] دکتر اردشیر طهماسبی، آلومینیوم، چاپ اول، انتشارات آزاده با همکاري جامعه ریخته گران  ایران، تهران، 1364
7] سعید آریائیان،” بررسی پدیده خوردگی در خودروهاي دوگانه سوز “، مهندسی خودرو و صنایع 10- وابسته، 1387 ، شماره 3، صفحه 5
8] سعید شبستري، روند توسعه و پیشرفت ساخت موتورهاي آلومینیمی در جهان، آلومینیم، سال  دوم، شماره 8، صفحه 10
9] سید مهدي میر اسماعیلی و سواك شهبازیان، خواص و کاربرد آلیاژهاي دایکستی آلومینیم، 39- ریخته گري، انتشارات جامعه ریخته گران، 1384 ، شماره 31 ، صفحه 29
10 ] فتح ا… معطوفی، استاندارد عملیات حرارتی در آلومینیم و آلیاژهاي آن، انتشارات فدك ایساتیس، چاپ اول، 1385

 

فهرست منابع لاتین

 

[11] Christian Vargel, “Corrosion of Aluminum”, Elesevier, 2004.
[12] Gasoline and Diesel Fuel, SAE, Published Society of Automotive Engineers,
2000.
[13] H. Yamagata, The Science and Technology of Materials in Automotive Engines,
Woodhead Publishing Limited, 2005, pp. 161-163.
[14] J.B. Haywood, International Combustion Engine Fundamentals, Printed in
Singapour, 1998.
[15] J.E. Hatch, Aluminum properties and Physical Metallurgy, ASM International,
1984.
[16] J.R. Devis, P. Allen, S.R. Lampman and T.B. Henry, heat treating, 2rd ed, Vol. 4,
ASM International, USA, 1994.
[17] J.R. Devis, P. Allen, S.R. Lampman and T.B. Henry, properties and Selection:
Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials, 5rd ed, ASM International,
USA, 1998.
[18] John R. Brown, Foseco Non-Ferrous Foundryman`s Handbook, Eleventh Edition,
Foseco, 1999.
[19] M.A. Moustafa, “Effect of iron content on the formation of β-Al5FeSi and porosity
in Al–Si eutectic alloys”, Journal of Materials Processing Technology, 2009, Vol.
209, pp. 605-610.
[20] M.V.Lanker, Chapman and Hall Ltd., Metallurgy of Aluminum, London, 1996.
[21] Nicholas P. Cheremidionoff, Ph.D, Material Selection Deskbook, Noyes
Publication, USA, 1996.
[22] O.S.Abianeh, M.Mirsalim and F.Ommi, “Combustion Development of a Bi-Fuel
Engine”, international Journal of Atumotive Technology, 2009, Vol. 10, No. 1.
[23] S. Hadad and N. Watson, “Design and Application Diesel Engineering”, Ellis
HorWood Limited, 1984, PP. 93.

دیدگاهها

هیچ دیدگاهی برای این محصول نوشته نشده است.

اولین نفری باشید که دیدگاهی را ارسال می کنید برای “تغییر آلیاژ سرسیلندر ازAl-Si-Cu به Al-Si-Mg در موتور هاي دیزلی سواري”

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

97 − = 93