واحد ابهر
بسمه تعالی
گزارش کارآموزی
عنوان :
مرکز تحقیقات ایران خودرو
نام استاد کار آموزی : دکتر حامد فاطمی
نام سرپرست : اقای فروزنده
نام دانشجو : اسماعیل علی کرمی
شماره دانشجویی : 851083521
دانشکده فنی و مهندسی
تاریخ :
از : 8/05/1388 تا : 18/07/1388
فهرست مطالب
عناوین صفحه
مقدمه 1
اهم ویژگیهای صنعت خودرو 3
واحد مهندسی خودرو 3
واحد CNG 5
برسی عملکرد آلایندگی، مصرف سوخت در انواع مختلف خودروهای گاز طبیعی سوز 5
خودروهای گاز طبیعی سوز 6
رفتارهای موتورهای گازسوزاشتعال جرقه ای 7
موتورهای گازسوز دوسوختی توام 9
نتیجه گیری 10
جدول (1) 12
وضعیت صنعت خودرو در ایران 13
-صنعت خودرو قبل از انقلاب 13
-صنعت خودرو پس از پیروزی انقلاب 14
تولید در سال 1379 16
وضعیت صنعت قطعه سازی 17
واحد بدنه سازی( بخش لیزر) 18
طرز کار دستگاه 19
انواع لیزر 20
دی اکسید کربن 20
اصول عملیات 20
مشخصات بازده لیزرهای دی اکسید کربن مشخصات زمانی 20 مشخصات مکانی 21
انواع قابل استفاده 21
آزمایشگاه تست DSD 22
تست ترمز 22
مجموعه تست های Subjective ترمز 23
مجموعه تست های Objective 23
مجموعه تست های Subjective ترمز دستی 23
آزمون سواری و خوش فرمانی (Ride and Handing) 24
قابلیت ها 24
مشخصات 26
آزمون شبیه سازی جاده (4-Poster)
تست های دوام خودروی کامل بر روی جاده
تست (PRD) 28
تست (CARDUR 1) 28
تست (CARDUR 2) 29
تست های اجزای سیستم های دینامیکی خودرو 29
تست های دوام 29
تست های مشخصات 30
منحنی های مشخصه کمک فنر 30
آزمایشگاه تست NVH 31
اندازه گیری Objective و آنالیز صدا ابلیتها 32 آنالیز کیفیت صدا 33
ویژگی ها 33
اندازه گیری صدای عبور خودرو (Pass-by) 34
ویژگیها 34
تست مودال 34
مدل سازی 35
ضبط اطلاعات 35
تجزیه و تحلیل 35
ویژگی ها 36
ارزیابی حسی صدا و ارتعاشات خودرو 36
حوزه کاربردی تست های Subjective 36
ویژگی ها 36
اندازه گیری صدا و ارتعاشات درون خودرو 37
شرایط تست 37
توانمندی 38
ویژگی ها 38
آزمایشگاه تست ESE 39
اندازه گیری مصرف سوخت 39
اندازه گیری افت های مجموعه انتقال قدرت 40
تست ارزیابی سیستم تهویه خودرو 41
مشکلات صنعت خودرو ایران و راهکارهای مناسب 42
برنامه های آتی صنعت خودرو ایران 43
نوآوریها در صنعت خودروسازی 44
– سیستم بالش ایمنی هوا (Air bag) 44
– کنترل کروز (CRUISE) 44
– موتورهای چند سوپاپه (Multi vavle engine) 45
– مرکز کنترل الکترونیکی (ECU) 45
– سیستمهای پیشگیری از تصادم 45
– نمایشگر فشار تایرها 46
– دزدگیر الکترونیک 46
– سیستم کمکهای تصمیم گیری راننده (DECISION AIDS) 46
– سیستم اطلاعات راهنمای خودرو 46
– آینه های هشدار دهنده 47
– آنتنهای چند منظوره 47
– سیستم موقعیت یابی جهان 47
– سیستم ترمز ABS یا سیستم ضد بلوکه ترمز 48
– سیستم احتراق الکترونیکی 48
– سنسورهای اعلام پنچری 49
– سیستم فرمان الکترونبکی 49
– سیستم هوشمند جدید بنز 49
– موترونیک 50
– سیستم پایداری حرکت در پیچ ها (Electronic stability program) 50
– مبدل کاتالیتیک (Catalytic converter) 50
– سایر سیستمهای جدید در صنعت خودرو 51
مقدمه
از دیدگاه کارشناسان دو دهه پایانی قرن بیستم سالهای شگفتی و زمان یکه تازی فن آوری در عرصه های گوناگون حیات بشری لقب گرفته و اکنون در اغاز هزاره سوم میلادی شرایط جهان به گونه ای است که بیش بینی می گردد دگرگونی شیوه های تولید کالا و ارائه خدمات چهره زندگی را متحول خواهد کرد.
بخش عمده ای از تحولات یاد شده در صنعت تجلی یافته است و گروه های مختلف صنعتی از جمله صنعت خودرو سازی به نحوی متاثر از این فرایند پویا بوده اند و رقابت در زمینه کسب بازارهای جدید حفظ بازار و مشتری موجود بدون آنها امکان پذیر نمی باشد.
تولید خودرو و فعالیتهای صنعتی وابسته به آن در زمره گسترده ترین و پرسودترین فعالیتهای صنعتی- اقتصادی قرار دارند. صنعت خودرو از جمله صنایع مهم و تاثیر گذار در سرنوشت اقتصادی کشورهاست. پس از جنگ جهانی دوم رشد مثبت تولید خودرو بخصوص خودروهای سواری افزایش یافته ودر سالهای اخیر شاهد پیشرفتهای قابل توجهی در این زمینه بوده ایم. به همین دلیل بازار خودرو از رونق بسیار خوبی بهره مند شده و به لحاظ اهمیت آن در رده صنایع اساسی و زیر بنائی طبقه بندی شده و همواره مورد حمایت و تشویق دولتها قرار گرفته است.
این صنعت سهم بالایی از تولید ناخالص ملی کشورهای توسعه یافته را به خود اختصاص می دهد. بطور مثال در امریکا اروپای غربی و ژاپن به ترتیب 7/ 14 درصد 2/10 درصد و4/9 درصد مجموع تولیدات صنعتی به این صنعت اختصاص دارد.
خودرو سازی به دلیل ماهیت ویژه خود با شمار زیادی از صنایع نظیر فلزی ریخته گری ماشین سازی شیمیایی الکترونیک و رایانه نساجی غیر فلزی در ارتباط است و به سهم خود باعث شتاب تحرک و توسعه این صنایع بوده و ضمن ایجاد ارزش افزوده مناسب درصد بالایی اشتغال در جامعه ایجاد میکند.
هر کشوری که دارای صنعت قدرتمند و مستقل خودرو سازی باشد در بیشتر بخشهای صنعتی از وضعیت مطلوبی برخوردار است. لذا صنایع خودرو و قطعه سازی کشور در صددند با گسترش عرصه فعالیت های خود جایگاه خود را در اقتصاد داخلی و بین المللی پیدا نموده با بالندگی و پویایی خود روند توسعه اقتصادی کشور را تحت تاثیر قرار دهند.
در این گزارش کار سعی برآان داریم به طور اجمالی به ارائه تاریخچه خودرو ، بیان ویژگی های این صنعت و گزارش از واحدهای مهم مرکز تحقیقات ایران خودرو بپردازیم.
شرکت ایران خودرو یک شرکت بسیار بزرگ ومجهز درصنعت خودرو سازی کشورمی باشد وهمچنین دارای کادری مجرب و متخصص است.
شرکت از بخشهای مختلفی تشکیل یافته است.بخشهائی در ارتباط با نیروی انسانی مرکز تحقیقات وطراحی و بخشهای تولیدی وکارگاهی و…
مرکز وهسته مطالعات وتست وآزمایشات شرکت مرکزتحقیقات (R&D) می باشد.
برای تولید یک محصول جدید ابتدا باید محصول تعریف شود این تعریف که شامل خصوصیات مختلفی است که باید محصول داشته باشد از طرف مدیریت شرکت که نماینده مشتری است انجام می شود.
این تعریف به واحد مهندسی خودرو که جزئی ازمرکز تحقیقات است می رود تا با همکاری مستقیم مرکزمطالعات استراتژیک (portfolio vehicle outline)pvoمحصول تهیه وتدوین شود. سپس این طرح به مجری پروره داده شده ودرقالب چند پروره از قبیل استایل وطراحی بدنه وطراحی تزئینات وقوای محرکه و واحد ساخت نمونه فرستاده می شود تا قسمتهای مختلف آن طراحی شده ونمونه ای از آن ساخته شود وبعد از تستهای بسیار و برطرف کردن مشکلات آن و پس از تائید نهائی مدرک (engineering sign off)که یک مدرک معتبر جهت تائید طراحی محصول وسیستمهای آن در فازهای مختلف طراحی و تکوین برمبنای برنامه ارزیابی طراحی(design verification plan)DVPاست تدوین می شود.
این گزارش کار شامل گزارشی از واحدهای مختلف مرکز تحقیقات ایران خودرو میباشد.
مهمترین این واحدها واحد مهندسی خودرو واحدCNG واحد لیزر نمونه سازی واحد نمونه سازی سریع و آزمایشات تست می باشد.
هم ویژگیهای صنعت خودرو
– تولید بیش از 50 میلیون و 800 هزار دستگاه خودرو در سال 2000 میلادی
– ایجاد اشتغال برای بیش از 100 میلیون نفر در سراسر جهان
– از هر ده شغل صنعتی در جهان یک شغل آن به صنعت خودرو اختصاص دارد.
– رده اول در بخش صنعت و رده دوم در اقتصاد جهان پس از بانکها
– ادغام تولیدکنندگان بزرگ خودرو و سازندگان قطعات خودرو و در نهایت شکل گیری
شبکه تولید بهره گیری از ظرفیت خالی و سرمایه گذاری در توسعه محصول.
– ارتباط گسترده و تنگاتنگ صنعت خودرو با سایر گروههای صنعتی از قبیل فلزی
ریخته گری ماشین سازی شیمیایی الکترونیک و رایانه نساجی غیر فلزی سهم عمده در ارزش افزوده بخش صنعت
واحد مهندسی خودرو
اداره کل مهندسی خودرو به منظور حصول اطمینان از هماهنگ بودن پروژه های طراحی و توسعه محصول با اهداف تعریف شده مستقیما زیر نظر معاونت طراحی و توسعه محصولات جدید NPD تشکیل شده است. اهم وظایف این اداره کل در قالب موارد زیر امده است.
1. همکاری مستقیم با مرکز مطالعات استراتزیک در راستای تهیه و تدوین portfolio vehicle outline) ) PVO برای محصولات جدید مورد نظر.
2. تعریف پروژه های طراحی و توسعه جدید در قالب فرمهای استاندارد شده در سطح مرکز NPD.
3. جمع آوری اطلاعات مورد نیاز در خصوص الزامات قانونی legislation هر یک از بازارهای هدف و بروز نگه داشتن این اطلاعات برای ارائه به پروژه های طراحی و توسعه و نظارت بر درست انتخاب شدن این الزامات قانونی دراین پروژه ها
4. جمع آوری اطلاعات لازم در مورد ویژگی های خاص و یا امکانات خاص از محصولات رقیب به منظور بوجود اوردن امکان ارزیابی محصولات جدید شرکت با دیگر رقبا .
5. اعمال نظارت بر روی مدرک features list تهیه شده توسط پروژه های طراحی وتوسعه محصول جد ید به منظور حصول اطمینان از رعایت کلیه خواسته های تعریف محصول و در نهایت تایید این مدرک جهت انتشار.
6. انجام فاز هدف گذاری خرد ( فاز target setting ) هر یک از پروژه ها به منظور حصول اطمینان از همراستایی این اهداف خرد با اهداف کلی پروژه های طراحی و توسعه محصولات جدید.
7. تهیه لیست اقلام تست های مورد نیاز برای فازهای توسعه و تایید محصولات جدید.
8. اعمال نظارت بر روی مدرک (design verification plan ) DVP تهیه شده توسط هر یک از پروژه ها به منظور حصول اطمینان از صحت ان و در نهایت تایید این مدرک.
9. اعمال نظارت بر روی PDS ها و SPDS های محصول به منظور حصول اطمینان از انطباق و هماهنگی این مدارک با نیازمندی های پروژه های مرتبط و در نهایت تایید این مدارک جهت انتشار.
10. حصول اطممینان از صحت انجام تست های Validation Development & محصولات جدید. به همین منظور در کلیه پروژه ها هماهنگی های لازم برای انجام تست ها با مراکز تست از طریق واحد مهندسی خودرو صورت می بذیرد.
11. انجام هماهنگی های لازم جهت اخذ type approvai محصولات جدید.
12. حصول اطمینان ازتحقق یافتن کلیه اهداف پروژه در قالب engineering sign off
13. اعمال نظارت مورد نیاز برای حصول اطمینان از روند صحیح پروژه های تعریف شده با درنظر گرفتن خروجی های بروزه ها در قالب gateway های مشخص
14. ارائه بازخورهای لازم به ریاست مرکز در مقاطع زمانی مشخص به منظور تصمیم گیری برروی روند پروژه.
15. اعمال نظارت بر هماهنگی و همراستایی پروژه های سیستمی با پروژه های طراحی و توسعه محصول جدید.
واحد CNG
با توجه به اینکه در کشور ما دسترسی به گاز طبیعی ارزان قیمت امکان پذیر است لذا از نظر اقتصادی نیز توسعه این سوخت جهت مصرف ان در خودروها قابل بررسی خواهد بود. وجود منابع و میادین گازی مختلف در کشور باعث می شود که در این ثروت خدادادی بهتر و بیشتر استفاده نمائیم. اغلب میادین گازی کشور غنی بوده و تا 90% دست نخورده باقی مانده است.
این واحد مرکز تحقیقات ایران خودرو به تحقیق در این مورد می پردازد و در نظر دارد خودروهای تولیدی خود را طوری طراحی کند که با این سوخت نیز بتواند حرکت کند.
در گزارش از این واحد به دو پروژه ای که در حال انجام است یعنی بررسی عملکرد آلایندگی و معرف سوخت در انواع مختلف خودروهای گاز طبیعی سوز و بررسی عملکرد حلقه ی نشیمنگاهی چدن آلیازی در بهبود کارآیی موتور گازسوز CNG.
برسی عملکرد, آلایندگی, مصرف سوخت در انواع مختلف خودروهای گاز طبیعی سوز
وجود اختلاف در فرمول شیمیائی خواص فیزیکی و رفتار احتراقی بین سوخت گاز طبیعی و سوختهای هیدروکربنی مایع باعث میشود که عملکرد و آلایندگی و مصرف سوخت کاملا متفاوتی در موتورهای احتراق داخلی بوجود آید. بالا بودن عدد اکتان این سوخت باعث می شود تا راندمان حرارتی وقابلیت کاردهی سیکل ترمودینامیکی حاکم بر موتور افزایش یابد. از طرف دیگر گازی شکل بودن و اشغال حجم زیاد وهمچنین پائین بودن سرعت پیشروی شعله در مخلوط باعث کاهش فشار میانگین موثر ترمزی در طی سیکل و به منبع آن توان تولید شده می گردد.
با استفاده از مطالعات تحقیقات و تجربیات صورت گرفته اثر پارامترهای مهم در عملکرد و آلایندگی موتور شامل نسبت تراکم زاویه جرقه نسبت هوا به سوخت مورد بحث و بررسی کامل قرار می گیرد. همچنین اهمیت تنظیم مجموعه سوخت رسانی گاز طبیعی با بررسی اثر آن بر روی عملکرد و آلایندگی موتور اشاره می گردد.
در انتها به استفاده از گاز طبیعی در موتورهای دیزلی و اثر آن بر روی پارامترهای عملکرد آلایندگی و مصرف سوخت به تفصیل پرداخته می شود.
خودروهای گاز طبیعی سوز
تقسیم بندی خودروهای گاز طبیعی سوز براساس مجموعه سوخت رسانی و جرقه آنها در موتورهای درونسوز صورت می گیرد. بر این اساس این خودروها شامل دو گانه سوز (Bi-Fuel) صد در صد گاز سوز(Dedicated) و دوسوخته ی توام(Dual Fuel) میباشد . دو مورد اول در موتورهای اشتعال جرقه ای و مورد سوم در موتورهای اشتعال تراکمی کاربرد دارند .
این خودروها معمولا با اضافه نمودن تجهیزات اضافی مثل مخزن و لوله کشی گاز و تنظیم کننده ی فشار(رگلا تور) و شیرهای برقی و اطمینان و آمیزنده (میکسر) یا افشانه ها (انژکتور) و… در خارج از کارخانه تولید خودرو آمده میگردند. مجموعه های دو سوختی توام دارای ملاحظات ویژه ای به خاطر احتراق همزمان دو سوخت بوده و معمولا سیستم کنترل این موتورها پیچیده گی خاصی دارد. در مجموعه ی دو سوختی توام گاز از طریق یک آمیزنده یا افشانه ها وارد هوای ورودی و سپس وارد سیلندر می گردد. معمولا در این مجموعه ها قسمت اعظم انرژی توسط گاز تامین شده و گازوئیل به عنوان سوخت آتشزا عمل میکند. جهت دستیابی به بهترین نقاط عملکرد تنظیم و کنترل نسبت گاز اهمیت زیادی خواهد داشت. جهت بهره گیری از مزایای نسبی سوخت گاز طبیعی در مقایسه با سوخت های هیدروکربنی طراحی موتور از ابتدا بر اساس سوخت گاز بهترین روش خواهد بود. و این موتورها که صد در صد گاز سوز می باشند دارای راندمان بهتر و افت عملکرد بسیار پایین خواهد بود.
وجود تفاوتهای بنیادی و اساسی در خواص فیزیکی و شیمیایی و ماهیت احتراقی این گاز باعث عملکرد و آلایند گی ومصرف سوخت متمایزی در مقایسه با سوخت های هیدروکربنی مایع میشود.
در جدول (1) یک مقایسه کامل از عوامل یا خواص و همچنین بیامد یا ضرورت آنها برای این سوخت در موتور آورده شده است. سرعت شعله با فشار تغییر میکند. همانطور که ملاحظه می شود برای فشار های کمتر از 4.3bar سرعت شعله آرام متان بیشتر از بنزین وبرای فشارهای بالاتر از آن کمتر می باشد. در شرایط واقعی عملکردی موتور نیز احتراق عملا در فشارهای بالاتر از این مقدار صورت می گیرد. لذا برای احتراق در موتور سرعت شعله متان کمتر از بنزین می باشد. دمای مخلوط نیز روی سرعت شعله اثر میگذارد بطوریکه با افزایش دمای مخلوط سرعت شعله نیز افزایش می یابد. یکی دیگر از خواص این سوخت تاخیر در اشتعال آن می باشد. اساسا تاخیر شیمیایی گاز طبیعی بعلت تقارن و پایداری نسبی مولکول متان بیشتر از بنزین می باشد. اما تاخیر فیزیکی آنها به دلیل کمتر بودن آن بسیار ناچیز(تقریبا صفر) است. لذا به دلیل کمتر بودن سرعت شعله گاز طبیعی طول دوره احتراق آن به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت.
این مسئله ضمن آنکه نیاز به زاویه( اوانس) بیشتری را برای جرقه در پی خواهد داشت باعث افزایش دما واتلافات حرارتی بیشتر و همچنین تولید اکسیدهای نیتروژن خواهد شد. طول دوره ی احتراق به دور موتور و نسبت هوا به سوخت و همچنین بار موتور بستگی دارد. نتایج تجربی برای موتورهای گاز سوز نشان می دهد که حداکثر گشتاور( MBT ) برای موتور وقتی بدست می آید که نقطه ی وسط احتراق 10 درجه بعد از نقطه ی مرگ بالا قرار گیرد.
برای کاهش اثرات منفی مربوط به طولانی تر بودن طول دوره احتراق لازم است تا حد امکان سرعت شعله افزایش و تایر در اشتعال کاهش یابد. به همین منظور در موتورهای گازسوز دو راه پیشنهاد می شود که عبارتند از :
1- بهبود الگوی جریان ورودی به محفظه ی احتراق و افزایش سرعت شعله با اعمال آشفتگی (Turbulence ) بهینه در جریان.
2- کاهش تاخیر در اشتعال با بکار گیری مجموعه های جرقه ی بر انرژی.
رفتارهای موتورهای گازسوزاشتعال جرقه ای
همانطور که گفته شد یکی از مزیت های گاز طبیعی محدوده وسیع مقدار ضریب هوای اضافه برای اشتعال پذیری که وابسته به نوع سوخت و نسبت تراکم موتور است میباشد. د برای سوخت بنزین سطح ناحیه غنی و برای متان سطح ناحیه ی فقیر بیشتر می باشد.
به خاطر چگالی پایین گاز مخلوط استوکیومتریک آن حجم بیشتری از هوا را در مقایسه با مخلوط بنزین و هوا اشغال می کند. لذا در یک حجم جابجایی ثابت مقدار مخلوط هوا و سوخت که به داخل موتورکشیده شده و می سوزد در هر ضرب کاهش یافته و به تبع آن قدرت خروجی کاهش خواهد یافت. در این حالت باید هر مزیت و برتری نسبی گاز طبیعی که همان بالا بودن عدد اکتان است بهره جست. افزایش نسبت تراکم باعث ازدیاد سرعت شعله و متعاقب آن سبب افزایش توان می شود. افزایش نسبت تراکم باعث ازدیاد فشار داخل سیلندر شده و بتبع آن دما افزایش یافته و کارآئی سیکل نیز بالا میرود.
بررسی مهم دیگر اثر نسبت تراکم بر روی مصرف ویژه سوخت در ضریب هوای اضافه مختلف می باشد . هنگامی که مخلوط فقیر می شود مصرف ویژه سوخت تا ضریب هوای اضافه 11/1 کاهش یافته و پس از آن روند صعودی دارد .مخلوط فقیر دارای سوخت کم ولی هوای اضافه می باشد که در آن احتراق کامل انجام شده ولذا مصرف ویژه سوخت کاهش می یابد. افزایش بیشتر ضریب هوای اضافه مصرف ویژه سوخت را به خاطر بد شدن نرخ احتراق مخلوط (Rate Of Combustion) وسرعت سوختن مخلوط (Burning Velocity) کاهش می دهد. بر عکس وقتی مخلوط غنی میشود بخاطر احتراق ناقص وتولید انرژی حرارتی کم مصرف ویژه افزایش می یابد.
تنظیم یک مجموعه سوخت رسانی گاز طبیعی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. نتایج آزمایش با کیت گاز طبیعی در حالت تنظیم استاندارد با حالتی که برای شرایط آلایندگی پائین وهمچنین در حالتی که برای قدرت خروجی بیشینه تنظیم شده است تفاوت اساسی دارد.
افت قدرت در حالت کیت استاندارد در محدوده مختلف کارکرد موتور بین 12- 25 درصد در مقایسه با حالت پایه افت توان نشان می دهد. ولی پس ازتنظیم پیچ قدرت این افت قدرت به حدود 14 درصد رسیده است.
میتوان تغییرات مونوکسید کربن (CO) را در سرعتهای مختلف برای موتورهای بنزینی و گاز طبیعی سوز در تنظیمات سه گانه فوق بررسی کرد.
این آلاینده در کلیه دوره ها مخصوصا در حالت تنظیم پیچ قدرت برای آلودگی بایین از حالت بنزینی کمتر می باشد.
یکی دیگر از پارامترهای مهم در عملکرد و آلایندگی موتورهای گاز سوز مسئله پیشرسی جرقه می باشد.
باید تغییرات نقطه بیشینه گشتاور ترمزی (MBT) را در مقادیر مختلف نسبت هوا به سوخت در بار کامل دو بار جزئی برای سوخت بنزینی و گاز طبیعی با یکدیگر مقایسه کرد. نتیجه می گیریم که زمان جرقه بهینه با افزایش ضریب هوای اضافه به خاطر کاهش سرعت شعله در مخلوط فقیر افزایش می یابد. در حالت تمام بار زمان بیشرسی جرقه برای سوخت گاز 2 تا 7 درجه در یک مخلوط استوکیومتریک بیشتر است. ولی این اختلاف با افزایش نسبت هوا به سوخت کاهش می یابد. در بار جزئی 65 درصد بار کامل زاویه ی جرقه ی بهینه گشتاور ترمزی برای گاز 2 تا 5 درجه در مخلوط درست بیشتر از سوخت بنزین است.
بیشرسی جرقه اثر قابل توجهی بر روی آلاینده ها و مصرف سوخت دارد. آلاینده ی هیدروکربنهای نسوخته (UHC) واکسیدهای نیتروژن(NO ) با افزایش بیشرسی جرقه افزایش می یابند.
با افزایش بیشرسی جرقه دمای محفظه احتراق بالا رفته و در حالت مخلوط استوکیومتریک بیشترین اکسید نیتروژن تولید خواهد شد. با افزایش بیشرسی جرقه بعلت وقوع احتراق کامل مصرف سوخت کاهش می یابد. این روند تا یک نقطه مشخص ادامه یافته و سپس مصرف سوخت افزایش می یابد. دلیل این مسئله آنست که بیشرسی جرقه خیلی زیاد باعث کشیده شدن احتراق به فرایند تراکم شده و سرعت شعله در محل اصلی احتراق- که باید فشار بیشینه و کار تولید گردد- کاهش یافته و به تبع آن هیدروکربنهای نسوخته و مصرف سوخت افزایش می یابد.
موتورهای گازسوز دوسوختی توام
برای موتور دیزل در محدوده ی زمانی یک یا دو میلی ثانیه حول و حوش نقطه مرگ بالا به علت افزایش دما در مرحله ی تراکم احتراق بشکل خود اشتعالی رخ می دهد. این در حالیست که برای خود اشتعالی مخلوط هوا و متان به دمای بسیار بالاتری نسبت به انچه بطور طبیعی در فراینده تراکم موتور دیزلی اتفاق می افتد مورد نیاز خواهد بود. در حقیقت در یک موتور بدون اینکه سوخت دیزلی تزریق شود. در صورتی متان وهوا خود اشتعالی خواهند داشت که نسبت تراکم موتور به مقادیر بسیار بالایی فراتر از 20:1 افزایش یافته یا اینکه با بیش گرم کردن دمای هوا تاحد بسیار بالایی افزایش یابد این چنین عملکردی برای موتور نامطلوب بوده و موتور به شدت کوبش خواهد کرد پس می توان گفت که در یک موتور دیزل معمولی مخلوط متان وهوا نمی تواند به روش قابل قبولی به خود اشتعالی برسدک. لذا اگر سوخت دیزل در یک ناحیه به داخل مخلوط متان وهوا وارد شود مقدار دمای مورد نیاز برای رسیدن به خود اشتعالی به طور قابل توجهی کاسته خواهد شد. شعله ای که ممکن است از این منطقه بخش شود به راحتی می تواند بقیه مخلوط را که فقیر است اتش زده و گسترش یابد. به همین خاطر می توان احتراق رضایت بخش متان را با تزریق مقداری سوخت دیزل بوجود اورد.
یک مقایسه بین عملکرد اشتعال حرفه ای و دو سوختی توام سوخت گازی برای یک موتور نشان می دهد که مصرف مخصوص برای حالت اشتعال می باشد.
بنابر این اغتب می توان عملکرد بهتری را با سوخت دیزل همراه با سوخت گاز طبیعی یا دیگر سوخت های گازی در مقایسه با حالت اشتعال جرقه ای بدست اورد. دلیل اصلی این عملکرد بهتر این است که دیزل با هوای اضافی زیاد عمل می کند و بنا براین این فرایند احتراق می تواند بسیار موثرتر و با بازده بیشتر رخ دهد.
در بارهای سبک موتور دیزلی توان بالاتری را برای یک مقدار ثابت سوخت اتشزا(pilot) تولید میکند. در این حالت وقتی نرخ سوخت دهی نسبتا افزایش می یابد عملکرد دیزل بدلیل لزوم احتراق طولانی شروع به خراب شدن میکند. ولی سوخت گازی افزایش قابل توجهی در توان را می تواند در مقایسه با سوخت دیزل به دست دهد. در بین این سوخت های گازی گاز متان به تولید توان نسبتا کمتری نسبت به بروبان تمایل دارد. ولی هیدروزن واتیلن به دلیل نرخ سوختن سریعترشان نسبت به بروبان دارای توان بالاتر خواهد بود.
تغییرات مصرف انرزی مخصوص بر حسب نسبت اکی والانسهای متفاوت در سوختهای گازی برای یک مقدار باشش ثابت نشان می دهد که بازای مخلوط هوا و سوخت نسبتا غنی مصرف انرزی مخصوص بعلت افزایش انرزی کل مخلوط و سرعت بیشروی شعله و به تبع ان ازدیاد فشار سیکل کاهش می یابد. یکی دیگر از مزایای موتورهای دو سوختی توام کاهش قابل ملاحظه ذرات و خصوصا دوده می شود.
نتیجه گیری
با توجه به وجود منابع سرشار ودست نخورده و همچنین گستر دگی شبکه توزیع گاز طبیعی استفاده از ان در خودروها در کشورمان امری اجتناب نابذیر است. با توجه به مطالب فوق می توان نتیجه گیری کرد که:
1. ترکیب و خواص فیزیکی و شیمیای گاز طبیعی شدیدا به محل استخراج ان بستگی دارد.جزء اصلی گاز طبیعی گاز متان می باشد. معمولا درصد حجمی این جزء بسته به منطقه استخراج ان بین 85-98 درصد می باشد.
2. متان خالص به عنوان نماینده گاز طبیعی دارای بیشترین عدد اکتان میباشد که با اضافه شدن ترکیبات دیگر مثل اتن بروبان وبوتان عدد اکتان ان کاهش یافته و به تبع ان توان گشتاور و قابلیت رانش خودرو بایین می اید.
3. موتورهای گاز سوز می توانند در محدوده گسترده ضریب هوای اضافه بین 1/7- 77 /. کار نمایند و بر این اساس به دو دسته موتورهای استرکیومتریک و رقیق سوز تقسیم می گردند
4. نسبت تراکم و میزان آشفتگی خصوصا چرخش اثر بسزایی در عملکرد موتورهای گازسوز دارد. بطوریکه با افزایش نسبت تراکم سرعت بیشروی شعله و متعاقبا توان زیاد می گردد.
5. بعلت بایین بودن سرعت شعله در موتورهای های گازسوز دوره احتراق کامل این سوخت در مقایسه با بنزین بیشتر است.
6. استفاده از گاز طبیعی در موتورهای اشتعال تراکمی تنها بشکل دو سوختی توام امکان بذیر است.
7. در یک مقدار مشخص با شش سوخت دیزل با افزایش مقدار گاز توان خروجی افزایش می یابد (از ضریب هوای اضافه 2 به بعد ) بطوریکه از مقدار دیزل بایه ان بیشی می گیرد.
8. تنظیم مجموعه سوخت رسانی گاز طبیعی اهمیت خاصی دارد. بطوریکه میتوان انرا بر اساس خواسته ها و استرازدی کنترل برای توان بالا یا مصرف سوخت و الودگی بایین تنظیم نمود.
جدول (1)
پیامد
عامل
کاهش دی اکسید کربن
بالا بودن نسبت هیدروزن به کربن
اشغال حجم ورودی هوا
گازی شکل بودن سوخت
افزایش پیشرسی جرقه
بایین بودن سرعت شعله
راه اندازی مطلوبتر
اختلاط بهتر و یکنواخت تر با هوا
افزایش اکسیژنهای نیتروژن
حذف گرمای نهان و افزایش دمای محفه احتراق
لزوم افزایش قدرت جرقه
بالا بودن تاخیر در اشتعال
کاهش مصرف سوخت
بالا بون عدد اکتان
عدم تجمع آن در اطراف وسیله نقلیه
سبکتر بودن از هوا
وضعیت صنعت خودرو در ایران
-صنعت خودرو قبل از انقلاب
صنعت خودرو سازی در ایران برای اولین بار در سال 1338 با شروع سر هم بندی (مونتاژ) جیب امریکایی در شرکت جیب (پارس خودرو فعلی) شکل گرفت.
در سال 1341 شرکت صنعتی سایکا ( فیات) سر هم بندی فیات 1100 را آغاز کرد. همچنین در همین سال شرکت سهامی صنعتی ایران ناسیونال ( ایران خودرو فعلی ) فعالیت خود را با تولید انواع اتوبوس مینی بوس و کامیونت شروع و متعاقب آن تولید سواری پیکان را در سال 1345 آغازکرد.
در سال 1342 شرکت سهامی تولیدی و صنعتی مرتب تولید جیب لندرور را شروع کرد. در سال 1347 شرکت سهامی تولید خودرو سیتروئن (که در سال 1355 به سایپا تغییر نام داد) برای سر هم بندی نوعی سیتروئن مورد بهره برداری قرار گرفت. سپس خودرو ژیان تولید شد و در سال 1355 طی قراردادی با شرکت فرانسوی رنو ساخت رنو 5 هم به تولیدات این شرکت افزوده شد.
در سال 1353 شرکت جنرال موتور ایران در محل شرکت جیب سابق و پارس خودرو امروزی برای تولید سواریهای شورولت شروع به کار کرد ( این شرکت در سال 1346 تولید سواریهای آریا و شاهین را به موازات جیب به محصولات خود اضافه نموده بود ) تولید شرولت 2500 ، 2800 و رویال که در واقع خودرو اپل جنرال موتور بود پس از مدتی متوقف و خودروهای شورولت نوا بیوک و کادیلاک در این شرکت تولید شدند.
اگر چه عمر صنعت خودرو در ایران حدود 40 سال می باشد ولی بعلت نداشتن برنامه دراز مدت تا سال 1371 به صورت سرهم بندی (مونتاژ ) عمل نموده و خریدار قطعات منفصته وارداتی بوده است. در مجموع قبل از پیروزی انقلاب اسلامی 13 شرکت خودرو سازی یکی پس از دیگری تاسیس گردیدند. این کارخانجات تولیدات متنوعی از انواع خودروهای سواری، اتوبوس، کامیون و وانت را که عمدتا حاصل سر هم کردن قطعات وارداتی بودند در دسترس مصرف کننده گان داخلی قرار می دادند . به دلیل فقدان استراتژی مشخص در زمینه طراحی و تولید خودرو در داخل کشور و اتکا به سرهم بندی کامل تنوع یا حذف محصولات به سهولت انجام می پذیرد. برای مثال کارخانجات ایران ناسیونال و سایپا در دوره قبل از انقلاب 12 نوع خودرو را تولید و به بازار عرضه نمودند. با این وجود در این دوره استراتژی اصلی صنعت خودرو سازی مانند سایر صنایع بر اساس سیاست جانشینی کالاهای وارداتی بود. اما این استراتژی با موفقیت همراه نگردید. همچنین در این دوره بمنظور مقابله با تورم سیاست درهای باز و ارائه تسهیلات ویژه برای واردات اتخاذ گردید و واردات خودرو بصورت مسافری و تجاری آزاد بود.
درمورد صادرات نیز از سال 1347 صادرات خودرو به خارج آزاد شد بالاترین رقم صادرات خودروهای سواری 226 دستگاه در سال 1351 است که این رقم در سال 1356 به 34 دستگاه کاهش پیدا کرد. در مورد سایر خودروها نیز این امر صادق بوده و صادرات ما همیشه از 100 دستگاه کمتر بوده است. آمارهای موجود نشان دهنده عدم توجه مدیران صنعت خودرو و دولت در آن دوره به بازارهای خارجی و نفوذ در آنهاست.
بطور کلی باید گفت درتمام این مدت کشور از هر گونه امکانات علمی طراحی و ساخت بی بهره بود و دولت علاوه برتولید سر هم بندی داخل در جهت ایجاد تنوع و پاسخگویی به تقاضای بازار اقدام به ورود خودرو می نمود. پس از انقلاب و خصوصا در زمان جنگ هم بیشتر نظرها با توجه به شرایت زمانی خاص به خودروهای جمعی از قبیل اتوبوس معطوف گردید و به خودروی سواری به عنوان یک کالای لوکس و اشرافی چندان توجهی نشد و نه تنها برنامه ریزی خاصی هم برای آن انجام نگرفت بلکه واردات هم در حد بالا انجام گرفت به طوری که میزان خودروهای وارداتی نو و دست دوم خارجی از سال 1348 تا 1377 بالغ بر 640 هزار دستگاه بوده است.
-صنعت خودرو پس از بیروزی انقلاب
پس از پیروزی انقلاب اسلامی وضعیت صنعت خودرو در دو مقطع زمانی قبل از سال 1371 و بعد از آن قابل توجه می باشد. تا قبل از سال 1371نظام برنامه ریزی متمرکز دولتی بر فعالیت های اقتصادی حاکم بوده و دولت به دلایل مختلف از جمله بحرانهای ناشی از جنگ خود عهده دار اتخاذ تصمیمات استراتژیک در سطوح مختلف بوده است.
در این دوره در سطح شرکتهای خودروساز برنامه ریزی استراتژیک وجود نداشته و وزارت صنایع سنگین و سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران درگیر این مسئله بوده اند. از سال 1368 و آغاز دوران سازندگی سیاستهای برنامه ریزی متمرکز به سیاست های مکانیزم بازار آزاد تغییرجهت داد.
در راستای این سیاست دولت بیش از هر چیز در فکر واگذاری شرکتهای تحت بوشش به بخش خصوصی بوده و از انجام برنامه ریزی متمرکز برای شرکتهای خودرو ساز اجتناب می ورزید.در این دوره ستاد سیاستگذاری صنعت خودرو با ریاست وزیر محترم وقت صنایع تشکیل شد که معاونین و مدیران کل مرتبط آن وزارتخانه مدیران کارخانجات خودرو ساز و قطعه ساز و کارشناسان و متخصصین خودرو از اعضای آن می باشند. هدف از تشکیل این ستاد برنامه ریزی و سیاست گذاری کلان در صنعت خودرو سازی می باشد. در سال 1369 مجوز ورود خودرو تحت شرایط خاص (برقراری مجدد مصوبه سال 1362 ) آزاد گردید و از اوایل سال 1370 ممنوعیت واردات خودرو اجرا و از خرداد ماه همان سال ورود خودروتحت شرایط خاص آزاد گردید.
نقطه عطف در صنعت خودرو تصویب قانون خودرو در سال 1371 و تاسیس شرکتهای سازه گستر ساپکو مگاموتور و…. میباشد که شروع به شناسائی پتانسیل های داخلی نمودند و با آموزش کارکنان مورد نیاز و خرید ماشین آلات دقیق C.N.C NC و…شروع به تلاش نمودند.
بطور مثال مجموع صرفه جوئی ارزی ناشی از فعالیت شرکت ساپکو در تامین قطعات خودروهای پیکان و پژو در سالهای 73 تا 76 بالغ بر حدود 4/1 میلیارد دلار بوده که این رقم در ظاهر تحول عظیم و بی سابقه ای است. در سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران در بخش خودرو یک گردش مالی حدود 1000 میلیارد تومانی را در سال 1377 داشته که این رقم 75 درصد فعالیتهای مالی این سازمان را در بر می گیرد. در حقیقت سال 1374را می توان تولد دوباره صنعت خودرو سازی کشور نامید. در سیر تحولات و توسعه صنعت خودرو در اغلب کشورهای جهان زمان توقف در مرحله سر هم بندی به عنوان یکی از مراحل شش گانه تولید خودرو(سر هم بندی – رشد صنایع قطعه سازی-
طراحی خودرو و توسعه مراکز R&D – تولید انبوه- ایجاد پایگاههای صادراتی و صادرات انبوه ) دنبال شده است. صنعت خودرو سازی کشور از سال 1374 به بعد عملا سه مرحله دوم- سوم و چهارم را از مراحل فوق به طور همزمان ایجاد پیگیری و توسعه داده است در صورتیکه از هر یک از این مراحل نیازمند زمان مشخصی است تا ضمن کسب تجربه امکان رشد فناوری- بستر مناسب و فضای لازم را فراهم نماید. در این مدت حدود 1200 واحد صنعتی تولید کننده قطعات با سرمایه ای بالغ بر 700 میلیارد ریال و اشتغالی بالغ بر 140 هزار نفر (با بیش از 12 درصد متخصص) برای افزایش و عمق بخشیدن به صنعت خودرو کشور احداث شده که همزمان کیفیت و کمیت این بخش را مورد بررسی و کنترل قرار گرفته و خوشبختانه در حال حاضر از مرحله قطعه سازی به مجموعه سازی است.
در همین زمان پیرامون دو محور ایران خودرو و سایپا ادغام هایی صورت گرفته است که البته نیازمند زمینه مناسب برنامه ریزی استراتژیک و مدیریت قوی می باشد. در حالیکه تولید خودرو در سال 1373 بالغ بر 54000 دستگاه بود با پیروی از یک برنامه ریزی جامع تولید خودرو در سال 1378 به 240 هزار دستگاه (با فروشی معادل 1000 میلیارد تومان ) و درپایان سال 1379 به 297 هزار و 387 دستگاه رسید که نسبت به سال 1378 24 درصد افزایش تولید داشت. این رقم در سال 1382به 500 هزار دستگاه رسید. سهم صنعت خودرو از کل تولید ناخالص داخلی (GDP) در سال 1378 7/2 در صد وسهم بخش خودرو از کل ارزش افزوده بخش صنعت به 18 درصد بالغ گردیده است. متوسط رشد در این صنعت در پنج سال گذشته3/27 درصد بوده است. میزان اشتغال در صنعت خودرو کشور بالغ بر 460 هزار نفر می باشد. بطوریکه ملاحظه میشود در این زمان کوتاه سرمایه گذاری های بسیار سنگین همراه با توسعه کمی و کیفی صورت گرفته است. آنچه در چند سال اخیر در صنعت خودروسازی کشور اتفاق است یک پیشرفت و جهش غرور آفرین بوده که مایه امیدواری و مباهات هر فرد ایرانی است. ولی مسائل و مشکلاتی هم وجود دارد که امیدواریم با سرعت مطلوب کاستیهای موجود برطرف گردد.
تولید در سال 1379
تولید انواع خودرو سواری در سال 1379 با 24 درصد افزایش نسبت به سال 1378 به 297 هزار و 387 دستگاه رسید که بخش سواری با 32 درصد رشد تولید عامل اصلی این رشد بود.
در سال 1379 تولید پیکان سواری با 22 درصد افزایش و پژو آردی با 35 در صد افزایش نسبت به سال 1378 به ترتیب به 110393 و 27320 دستگاه رسید.
تولید انواع پراید در سال 1379 با 50 درصد رشد روبرو شد و سبب گردید تا تولید این خودرو به 66838 دستگاه برسد.درسال گذشته حدود 11 هزار دستگاه خودرو سپند و 6129 دستگاه دوو سی یلو تولید شد که ارقام مزبور افزایش تولید را نسبت به سال 1378 نشان می دهند و در مقابل تولید پژو 405 با 8 درصد کاهش به 14700 دستگاه وتولید پژو استیشن با 10 درصد کاهش به 808 دستگاه رسید. ( در اسفند ماه 1379 پژو استیشن تولید نشد )
در سال 1379 همچنین برای نخستین بار خودروهای جدید نظیر پژو پارس ( پرشیا سابق ) 5278 دستگاه پیکان جدید (ایکس- هفت) با 26 دستگاه نسیم دی. ام با 826 دستگاه جیب سیناد با 200 دستگاه دوو ماتیز با 4041 دستگاه در داخل تولید شد. هر چند تولید ماتیز در اسفند ماه با کاهش قابل ملاحظه ای به 3 دستگاه رسید
در سال 1379 تولید مینی بوس نیز با 212 درصد رشد به 2906 دستگاه رسید که افزایش تولید مینی بوس هیوندای و بنز عامل اصلی این جهش تولید بود.
تولید کامیون بنز در سال 1379 با 11 درصد رشد به 4428 دستگاه رسید و این در حالی بود که تولید اتوبوس با کاهش قابل توجهی مواجه شد و به میزان 2468 دستگاه کاهش یافت. تولید انواع خودروی دو دیفرانسیل نیز با 20 درصد کاهش به 34 هزار و 200 دستگاه رسید.
طی زمان یاد شده تنها 1934 دستگاه پاترول 762 دستگاه جیب صحرا 616 دستگاه سواری پازن 600 دستگاه وانت تویوتا و 37 دستگاه وانت پازن تولید شد. تولید انواع وانت نیز در سال 1379 با 11 درصد کاهش به 34 هزار و 200 دستگاه رسید.
طی سال گذشته حدود 18 هزار دستگاه وانت پیکان حدود 13 هزار دستگاه وانت نیسان و 2844 دستگاه وانت مزدا دو کابین تولید شد. در سال 79 صنایع خودروسازی کشور 270 دستگاه آمبولانس و 90 دستگاه خودروی ون تولید کردند.
وضعیت صنعت قطعه سازی
در کنار گسترش صنعت خودرو سازی شرکتهای قطعه ساز از اوایل سال 1372 فعالیت گستردهای را آغاز کردند. بطوری که شرکت ساپکو (طراحی-مهندسی و تامین قطعات) در آغاز فعالیت خود تنها توانایی قطعات مورد نیاز 20 هزار دستگاه را داشت که 75 درصد آن ساخت داخل بود اما با برنامه ریزی و تلاش مستمر این رقم به صد هزار دستگاه پیکان با 95 درصد ساخت داخل افزایش یافته است.
قطعات تحویلی به ایران خودرو از 10 میلیون قطعه در سال 1373 به 230 میلیون قطعه در سال 1376 افزایش یافته است در سال 1380 میزان اشتغال زایی قطعه سازی کشور 140 هزار نفر بوده است. در حقیقت توسعه صنعت قطعه سازی مزایای متعددی برای کشور داشته از جمله صرفه جویی ارزی به میزان حدود 4.5 میلیارد دلار در برنامه دوم – 2.7 میلیارد دلار صرفه جویی ارزی در 5 سال اخیر در ساخت قطعات خودروهای سواری به همراه داشته است. در مدت فوق الذکر تولید هر دستگاه پراید – پیکان و پژو به ترتیب 2500 و4800 و 5500 دلار صرفه جویی داشته است. این بخش صنعت کشور حتی در زمانی که اقتصاد ایران در رکود به سر می برد (سالهای 1375 الی 1378) از رشد باز نایستاد و اکنون دوران رونق آن آغاز شده و در صورت تحقق اهداف مورد نظر افق روشنی در صنعت خودرو پدیدار خواهد شد. البته هنوز طیف وسیعی از قطعه سازان بسیار نوپا هستند ونیازمند مراقبت و حمایتهای برنامه ریزی شده می باشند تا نقش و جایگاه خود را در توسعه صنعتی کشور بخوبی بیابند.
واحد بدنه سازی( بخش لیزر)
در واحد بدنه سازی سه کار انجام می شود.
1.قطه سازی
2.مونتاژ
3. برش لیزر
در آیین واحد بدنه ماشین نمونه و قطعات فلزی خودرو ساخته و مونتاژ می شود.
بخشی از این واحد بخش لیزر می باشد. فعالیت هایی که در این بخش انجام می شود عبارت است از برش قطعات برای خودرو های جدید تولید قالب و برشهای اضطراری در هنگامی که قالب خراب است.
این بخش در اوایل راه اندازی فقط برای انجام تست ها استفاده می شد اما حالا در تولید هم نقش دارد و قطعاتی که نیاز به برش دارند را به این واحد می فرستند. در کشورهایی که از لحاظ خودرو سازی پیشرفته می باشند مانند آلمان و ایتالیا قالب کاربرد کمتری دارد و برش های لازم را با دستگاه برش انجام می دهند چون طرحها و مدلهای خودروها را در مدت زمان کوتاهی تغییر می دهند.
اما در کشورهایی مانند ایران که طرح یک خودو در مدت زمان طولانی بدون تغییر تولید می شود استفاده از قالب به صرفه تر می باشد.
در این بخش دو دستگاه وجود دارد که یک کار را انجام می دهند و تفاوتشان در این است که یکی قدیمی و دستگاه جدیدتر ابعاد بزرگتری دارد.
دستگاه لیزر 5 درجه آزادی دارد X,Y, Z, A,B که A,B دوران در صفحه XY,YZ مییاشد. دستگاه از یک اتاقک به ابعاد 5*4 و یک کامپیوتر که خارج اتاق میباشد.
داخل اتاق دستگاه برش قرار دارد. در این دستگاه ما از 4 گاز استفاده می کنیم که همگی خنثی می باشند ( اکسیزن نیتروژن دی اکسید کربن و هلیم) SURCE دستگاه دی اکسید کربن می باشد. یعنی اشعه لیزر را از این گاز می گیرند. اکسیزن گاز اصلی برای برش می باشد و هلیم و نیتروژن به عنوان کاتالیزور استفاده میشوند.
طرز کار دستگاه
دستگاه به دو طریق کار می کند :
1 دستی
2 نرم افزاری
حالت دستی: در این حالت خطوط برش روی قطعه مشخص شده سپس توسط دستگاه HAND BOX مختصات این نقاط را بدست اورده به کامپیوتر دستگاه برش داده ودستگاه شروع به برش دادن آن قسمتها میکند.
حالت نرم افزاری: برنامه برش از واحد CAD CAM به صورت فایل IGS داده میشود.
این فایل توسط نرم افزاری به نام FORMA که در دستگاه برش وجود دارد به زبان ماشین یعنی RML تبدیل شده . نکته دیگری که وجود دارد این است که اکسل فایل که از CAD CAM می آید با اکسل دستگاه فرق می کند یعنی مبدای که مختصات نقاط را در دستگاه تعیین میکند با مبدایی که فایل CAD CAM ارائه می دهد متفاوت است برای از بین بردن این تفاوت از روش سه نقطه استفاده میکنند به این ترتیب که مختصات سه نقطه از جسم را از فایل CAD CAM به دستگاه میدهیم تا تفاوت مبدا های مختصات جبران شود.
برش: وقتی لیزر تولید شد توسط آینه هایی که در دستگاه وجود دارد متمرکز شده به قطعه تابیده میشود. و قبل از اینکه قطعه به دمای ذوب برسد توسط دستگاه به ناحیه برش اکسیژن داده میشود این باعث میشود آن ناحیه اکسید شود و چون دمای ذوب اکسید فلز از خود فلز پایین تر است قطعه برش میخورد و این باعث میشود برش تمیز تری داشته باشیم.قطعه را برای برش روی STAND قرار میدهند که اگر مکان پایه ها عوض شود برای یکی شدن مبدا ها باید باز از روش سه نقطه استفاده کنیم.
انواع لیزر
انواع بسیار زیادی از لیزر ساخته شده است. رسانه فعال ممکن است جامد مایع و یا گاز باشد. معکوس شده تعداد اتمها در وضعیتهای مختلف با اعمال انرژی الکتریکی نوری یا شیمیایی صورت می گیرد. در هر حال تعداد لیزرهایی که برای پردازش مواد حائز اهمیت هستند بسیار معدود می باشند.
دی اکسید کربن
برای برش مرزی جوشکاری عمیق سخت کردن ماده در اثر حرارت بکار می رود.
اصول عملیات
لیزر دی اکسید کربن یک وسیله برای تخلیه گاز است. این لیزر از طریق فرستادن یک جریان الکتریکی به داخل گاز عمل می کند. در لیزرهای صنعتی بازدهی بالا بوسیله مخلوط کردن گاز هلیوم نیتروژن ودی اکسید کربن بدست می آید. انرزی الکتریکی به داخل گاز مخلوط فرستاده می شود که در نتیجه التهاب برای انتشار در گاز نیتروژن بوجود می اورد. نیتروژن این انرزی را توسط برخورد به مولکولهای دی اکسید کر بن منتقل می کند این برخورد سبب می شود که درصد زیادی مولکولهای دی اکسید کربن در موقعیت بالا قرار گیرند. هنگامی که این مولکولها به حالت میانی نزول کنند انتشار نور در 6/10 میکرون در مادون قرمز شروع می شود. برخورد با هلیوم دی اکسید کربن را به سطح زمین میرساند جائیکه پردازش را دوباره می توان شروع کرد. گاز از یک دستگاه معادله گر حرارتی عبور داده می شود در آنجا سرد شده و دوباره به چرخش می افتد.
مشخصات بازده لیزرهای دی اکسید کربن
مشخصات زمانی
لیزرهای دی اکسدی کربن می توانند در موج ممتد یا در تنوعی از شیوه های پالسی عمل کنند. فرکانس پالس ممکن است به مقدار 10 کیلو هرتز باشد. معمول ترین انواع پالس اصطلا حا دریچه ای GATED و افزایشی ENHANCDEنام دارند. در شیوه دریچه ای نور لیزر در نهایت قدرت در حالت طبیعی CW خود عمل میکنند.
پالسهای دریچه ای می توانند به هر طولی که با سرعت تکرار معین شده باشد سازگاری نشان دهند. لیزرهایی که قادر به تولید پالسهای افزایش هستند قدرتهای بالایی دارند که چند برابر موج ممتد (CW) آنها می باشد. طول پالسهای افزایشی معمولا صرفنظر از سرعت میزان تکرار حدودا 100 میکرون در ثانیه است.
مشخصات مکانی
در چگالی پایین و گرمابخشی بالا یک محیط لیزری گازی تمایل خود را برای منحرف کردن نوری که از میانش میگذرد از دست میدهد. این عمل اجازه می دهد که لیزرهای با قدرت بالا دی اکسید کربن از کیفیت نوری خوبی برخوردار شوند. تشعشعات بعضی لیزرها با خروجی 1500 وات بسیار شبیه شیوه حرارت بنیادی گوسین TEMOO میباشد. چنین تشعشعاتی ممکن است توسط شکست نور روی رشته مرزی متمرکز شوند. لیزرهای دی اکسید کربن با عدسی کانونی به راحتی می توانند به یک اندازه بسیار کوچک 0.1 میلیمتر دست یابند. خاصیت دیگر تشعشعات TEMOO واگرایی کم آنهاست. به عبارت ساده تر واگرایی زاویه که در آن اشعه لیزر همچنانکه منتشر میشود به خارج انتشار می یابد. انتشار آنها در حیطه مکانی در حدود یک میلی رادیان هستند. چون لیزر نباید به عدسیهای کانونی نزدیک شود از این رو قابلیت ارتجاعی زیادی را در طراحی ماشین موجب می گردد. لیزرهای با قدرت زیاد دی اکسید کربن معمولا نظم یا بازده چند شیوهای دارند .بنابراین جفت کننده های خروجیشان توسط قدرت زیاد حاصله از یک شیوه گوسین از بین میروند. اثر نظم یا بازه چند شیوهای در پردازش ماده بدین قرار است که چنین تشعشعات بر روی اشعه از TEMOO که به کوچکی یک نقطه است متمرکز نمی شوند. همانطوری که بعدا توضیح خواهیم داد این مسئله را همیشه نمی توان یک عیب دانست.
انواع قابل استفاده
اولین لیزرهای دی اکسید کربن صنعتی شامل لوله های شیشه ای با آینه هائی در هر دو سر بود. گاز لیزر مادامیکه الکتریسیته در نزدیکی هر آینه بکار برده میشد به طرف بایین لوله جریان می یافت. این دستگاهها بسیار ساده و مطمئن هستند ما تقریبا به 50 وات در هر متر طول تخلیه محدود میشوند زیرا هیچ راهی برای سرد کردن گاز وجود ندارد. اگر به جریانی بیش از 400 وات نیاز باشد لیزرهای کند جریان (SLOW-FLOW) قابل استفاده نخواهند بود. ثابت بودن بازده و بالا بودن کیفیت از یک طرف و وجود حجم بالای محیط فعال از طرف دیگر که افزایش پالس توده ای را برای این نوع لیزر ممکن می سازد باعث شده امروزه کاربرد این نوع لیزر معمول و رایج گردد.
سپس لیزر جریان عرضی (TRANSVERSE FLOW) برای تولید قدرت زیاد دریک محفظه کوچک بوجود آمد. این عمل با گرداندن گاز لیزر در میان منطقه تخلیه با سرعت زیاد و سپس سرد کردن دوباره آن بوسیله یک مبدل حرارتی بطوریکه دوباره بتوان از گاز استاده کرد انجام می گیرد. لیزرهای جریان عرضی بیشتر به شیوه های نه متقارن تمایل دارند زیرا مشخصات ضریب شدت تخلیه در اشعه تغییر می کند. بعلاوه به سختی پالس می شوند زیرا آنها در جریانات تخلیه ای بالایی عمل میکنند. علیرغم این محدودیتها ماشینهای جریان عرضی مثل لیزرهای برنده تا حد زیادی موفق بوده اند و هر گاه به قدرت زیادی نیاز باشد از اینگونه لیزرها استفاده میکنند.
جدیدترین طرح لیزری که امروزه استفاده می شود لیزر از نوع جریان محوری سریع (FAST AXIAL FLOW TYPE ) میباشد این نوع لیزر مدل اصلاح شده لیزر با جریان کند می باشد که از پمپ روتز برای چرخاندن گاز استفاده میکند . لیزرهای محوری سریع کوچک پر قدرت و کم هزینه برای ساخت هستند . مادامیکه آنها را روی برخی سیستمهای برش لیزری نصب میکنند غالب مدلها با پایداری اشعه خروجی مشکلاتی دارند . یکی از این مشکلات زبری روی سطح بریده شده با لیزر است. موفقیت این لیزرها محدود به تولید کاربردهای جوشکاری میباشد زیرا به اندازه بخشهای جریان عرضی مطمئن نیستند.
آزمایشگاه تست DSD
در این آزمایشگاه که یکی از واحدهای مرکز تحقیقات ایران خودرو می باشد پنج تست انجام می شود.
تست ترمز
1- آزمون سواری و خوش فرمانی
2- آزمون شبیه سازی جاده
3- تست های دوام خودروی کامل بر روی جاده
4- تست های اجزای سیستم های دینامیکی خودرو
از آنجا که سیستم ترمز از مهمترین سیستم های در ارتباط با ایمنی سرنشین و رهگذران است دقت خاص در طراحی و ساخت اجزاء را طلب می کند. شناسایی و ارزیابی عملکرد سیستم ترمز نیازمند انجام تست ها و اندازه گیری های دقیق می باشد. واحد DSD مجهز به تجهیزات کامل تست ترمز بوده که این تست ها بر اساس استاندارد مورد نظر مشتری انجام می شود که عمدتا استاندارد ECE 13H می باشد.
مجموعه تست های Subjective ترمز
زمان تاخیر، پایداری خودرو، نرمی توقف، تاثیر سیستم ترمز بر سایر اجزای خودرو، نیروی پدال، Pedal feeling، سرو صدای ترمز، سرو صدای پدال ترمز، judder.
مجموعه تست های Objective
احساس ترمز Pedal feeling، عملکرد دستی Parking brake performance، شبیه سازی شرایط کوهستانی High speed abuse, Water Immersion & Recovery, Alpine simulation شبیه سازی اتوبان، Morning sharpness، مسافت توقف، ترتیب قفل شدن چرخ ها.
مجموعه تست های Subjective ترمز دستی
ارگونومی اهرم، نیرو، جابجایی اهرم
تجهیزات تست
مهم ترین پارامترهای مورد اندازه گیری عبارتند از:
سرعت طولی، مسافت توقف، فشار خلاء بوستر، فشار روغن
آزمون سواری و خوش فرمانی (Ride and Handing)
هدف از آزمون سواری Ride اندازه گیری پارامترهای فیزیکی Objective یا ارزیابی حسی Subjective Appraisal راحتی سرنشین خودرو می باشد. در حالی که واژه خوش فرمانی Handing اغلب با کلماتی نظیر حرکات جانبی، گردش یا پاسخ طولی خودرو همراه می باشد. خوش فرمانی در برگیرنده مشخصاتی از خودروست که راننده، هنگام رانندگی، با درک پاسخ این مشخصات آن را ارزیابی نموده و بر قابلیت خود در حفظ مسیر خودرو می افزاید. بعبارت دیگر خوش فرمانی نه تنها بر قابلیت های خودرو دلالت دارد بلکه نشان دهنده مشارکت خوبی از عملکرد سیستم خودرو راننده می باشد. در همین ارتباط یکی از مهمترین آزمونهایی که در آزمایشگاه DSD، امکان انجام آن وجود دارد آزمون سواری و خوش فرمانی بوده که روش های انجام این آزمون و تحلیل آن، مبتنی بر روش های استاندارهای معتبر جهانی می باشد. برای مثال آزمون حرکت در مسیر دایره با سرعت یکنواخت مطابق استاندارد ISO 7401 انجام می شود.
قابلیت ها
در آزمایشگاه DSD امکان انجام بسیاری از آزمون های دینامیک خودرو وجود دارد که اهم آن عبارتند از:
آزمون حسی سواری، که شامل موارد زیر می باشد:
1ـ راحتی سواری اولیه 2ـ راحتی سواری ثانویه 3ـ حرکت روی موانع کوچک گسسته 4ـ حرکت روی موانع بزرگ گسسته 5ـ ضربه ناشی از موانع 6ـ راتعاش ـ لرزه
آزمون حسی خوش فرمانی، که شامل موارد زیر می باشد:
1- حرکات جانبی در مسیر دایره با سرعت یکنواخت
ـ توازن در خوش فرمانی ـ رفتار پیش رونده خودرو با تغییر مسیر ـ درجه roll بدنه
2- حرکات جانبی گذرا
ـ پاسخ خودرو در گردش ـ پاسخ خطی ـ کنترل زاویه roll/pitch ـ قابلیت نگهداری خط مسیر روی سطوح ناصاف
3- تغییر قدرت (پاسخ نرخ قدرت)
4- آزمون تغییر مسیر
ـ پاسخ خودرو به ازای ورودی فرمان و تغییر مسیر و حرکات دم ماهی ـ برگشت به مسیر، کنترل پذیری
5- پایداری در مسیر حرکت خودرو
ـ انحراف از مسیر هنگام عبور از برآمدگی های جاده ـ قابلیت حفظ مسیر مستقیم و ارزیابی میزان کشیدن فرمان ـ ارزیابی رفتار نوسانی خودرو به هنگام اعمال ورودی ضربه به فرمان ـ پایداری در مقابل وزش بادهای جانبی
6- پاسخ گشتاور فرمان
ـ ارزیابی اثر تغییر شتاب جانبی بر گشتاور فرمان
ـ هشدار به راننده هنگام نزدیک شدن به محدوده های پایداری (احساس تغییر گشتاور توسط راننده)
ـ ارزیابی گشتاور در شرایط مختلف رانندگی (پارک و حرکت با سرعت بالا و …)
ـ ارزیابی تقارن و نحوه تغییرات گشتاور فرمان در عبور از پستی و بلندی ها
ـ احساس مرکزیت
7- ارزیابی حسی کلی خودرو با در نظر گرفتن فاکتورهای مذکور
آزمون اندازه گیری (Objective) خوش فرمانی، که شامل موارد زیر می باشد:
1- آزمون ارزیابی میزان تطابق پذیری دینامیکی سیستم فرمان
2- آزمون تعیین اصطکاک سیستم فرمان
3- ارزیابی مقدار گشتاور اعمالی بر غرییلک فرمان Steering Effort
4- آزمون حرکت در مسیر دایره با سرعت یکنواخت
5- آزمون خوش فرمانی در حالت گذرا
6- آزمون ورودی سینوسی به فرمان
7- آزمون ورودی پله ای به فرمان Step Steer or J-turn
آزمون اندازه گیری (Objective) سواری
مشخصات
برای انجام اندازه گیری های مذکور، خودرو به وسایل و سنسورهای دقیقی تجهیز می شود که اندازه گیری پارامترهای زیر ممکن باشد:
ـ شتاب جانبی ـ زاوبه اعمالی فرمان به چرخ سمت چپ ـ زاویه اعمالی فرمان به چرخ سمت راست ـ زاویه ROLL بدنه ـ زاویه لغزش چرخ ـ زاویه غرییلک فرمان گشتاور غرییلک فرمان ـ تغییرات زاویه ROLL بدنه (Rate) ـ تغییرات زاویه Yaw بدنه (Rate) ـ مقدا جابجایی سیستم تعلیق ـ بردار جابجایی چرخ ـ بردار جهت و زاویه چرخ ـ سرعت طولی و عرضی در نقاط دلخواه ـ شتاب های طولی و عرضی
آزمون شبیه سازی جاده (4-Poster)
آزمون دوام و عمر یک خودروی کامل، ابزار ارزشمندی است که می توان از آن در مراحل طراحی، توسعه و یا تائید نهایی یک خودروی جدید استفاده نمود. در همین ارتباط یکی از مناسب ترین روش ها استفاده از تجهیزات 4-Poster می باشد. استفاده از این آزمون نه تنها موجب افزایش سرعت انجام تست می شود، بلکه هزینه انجام آزمون را نیز، در مقایسه با رانندگی روی جاده، کاهش می دهد. در واقع این مجموعه شامل جک های هیدرولیکی است که می توان به کمک آن ورودیهای قائمی را که به سبب حرکت خودروی کامل و یا مجموعه ای از قطعات را دارا می باشد.
این تجهیزات برای بسیاری از آزمونها کاربری دارند که اهم آن عبارتند از:
تست خستگی بدنه خودرو در مراحل توسعه خودرو و کنترل کیفی آزمون راحتی Comfort
آزمونهایی که در انتهای خط تولید و به منظور بررسی عملکرد قطعات لاستیکی بر روی خودروی کامل انجام می شود.
آزمونهایی که برای آنالیز صدا به منظور شناخت نقاط ایجاد سرو صدا بکار می روند. در این قبیل آزمونها قسمتهایی نظیر مجراهای بحرانی، فیکسچرهای اشتباه، قطعات پلاستیکی با اندازه نا مناسب و یا نقطه جوش شکسته شناسائی می شوند.
همچنین برای ارزیابی قابلیت و یا نمایش عملکرد قطعات در حوزه زمان می توان از تجهیزات آزمون 4-Poster استفاده کرد.
سیگنال های استانداری که به کمک این تجهیزات می توان اعمال نمود عبارتند از:
سینوسی، مثلثی، مربعی، دندانه اره ای و سیگنال های اتفاقی که طی رانندگی در جاده برداشته می شوند.
پارامترها و فعالیت هایی که امکان انجام و اندازه گیری آن وجود دارد عبارتند از:
شبیه سازی 160000 کیلومتر رانندگی
اندازه گیری شتاب نقاط دلخواه بدنه، اکسل و یا سیستم تعلیق خودرو
اندازه گیری و رسم منحنی تنش، کرنش، در نقاط دلخواه خودرو
کنترل و اندازه گیری جابجایی محل تماس چرخ با جک های هیدرولیک
اندازه گیری جابجایی سیستم تعلیق در طی انجام آزمون
اندازه گیری نیروی اعمالی به خودرو و در محل تماس با جک های هیدرولیک
تست های دوام خودروی کامل بر روی جاده
بر اساس نقاط هدف در طراحی دوام خودرو، یک خودروی متعارف می باید به عنوان مثال برای عمر مفید 10 ساله یا 160000 Km رانندگی در جاده های عمومی، طراحی شود.
تست های دوام خودروی کامل بر روی جاده، ابزار ارزشمندی برای طراحی، توسعه و اعتبار دهی خودروهای مدل جدید به حساب می آید. بر این اساس رویکرد اصلی آزمایشگاه DSD برای ارزیابی دوام خودرو بر روی جاده سه تست ویژه ذیل می باشد:
الف) تست دوام خودرو بر روی جاده های عمومی (PRD Test)
ب) تست دوام شتاب یافته سازه خودرو (CARDUR 1 Test)
ج) تست دوام شتاب یافته سیستم انتقال قدرت و سایر قسمت های خودرو (CARDUR Test)
از میان سه روش مذکور بهترین و واقعی ترین نتیجه در ارزیابی دوام خودرو با استفاده از تست PRD بدست می آید اما در صورت نیاز سریع برای دستیابی به وضعیت دوام خودرو، متناسب با تمرکز توجه به دوام هر سیستم خودرو، تست های CARDUR 1 یا CARDUR 2 گزینه های پیشنهادی هستند.
تست (PRD)
این تست رویکردی برای تعیین دوام کلیه اجزاء و زیر مجموعه های خودرو از جمله سیستم انتقال قدرت، شاسی سیستم الکتریکی و غیره می باشد. این تست بر روی خودروی کامل با آخرین ویرایش قطعات، بدنه و در مسافتی معادل طول عمر خودرو به انجام می رسد.
تست (CARDUR 1)
این تست رویکردی برای دوام شتاب یافته شاسی و اجزاء بدنه خودرو می باشد. تست مذکور بر روی سطوح جاده ای نا هموار انجام می گیرد.
تست (CARDUR 2)
CARDUR 2، تست دوام شتاب یافته است که دوام کل سیستم های خودرو با تاکید بر دوام سیستم انتقال قدرت را مورد بررسی قرار می دهد. این تست هم بر جاده های صاف و هم بر جاده های ناهموار انجام می پذیرد.
خدمات تست های جاده ای آزمایشگاه DSD پوشش دهنده نیازهای هر مشتری بوده و افزایش سرویس های ارائه شده به مشتریان از اهداف فرا روی این آزمایشگاه می باشد.
کلیه گزارش های نهایی با داشتن تصاویر و نمودارهای مناسب ز روند تست، نتایج تست را به وضوح در اختیار مشتری قرار می دهند.
بررسی های دوره ای، تعمیر و نگهداری خودروها در طی تست با استفاده از کارکنان مجرب این آزمایشگاه (شامل رانندگان، تکنسین های خودرو و مهندسین) برای پیشبرد پروژه های مشتریان مهیا می باشد. برخی از امکانات این آزمایشگاه برای تست های دوام خودروی کامل بر روی جاده، عبارتند از:
تست های اجزای سیستم های دینامیکی خودرو
بررسی معایب طراحی و ساخت در قطعات و یافتن عمر مفید با انجام تستهای خستگی ارزیابی می گردد، تست های عملکردی نیز به منظور تعیین منحنی و بررسی رفتار فیزیکی قطعه صورت می گیرد.
دسته ای از آزمون هایی که در آزمایشگاه DSD مرکز تحقیقات ایران خودرو انجام می شود تست قطعات است که به دو بخش تقسیم می شوند که عبارتند از:
1- تست های دوام اجزا 2- تس های عملکرد اجزا
این تست ها بر اساس استاندارهای ملی و بین المللی انجام می شود.
تست های دوام
تست های دوام در اطلاح طراحی و کنترل کیفیت محصول از اهمیت بسزایی برخوردار می باشند. امکان انجام تست های دوام کلیه قطعات دینامیک خودرو اعم از پلوس ها، کمک فنر، اکسل و …. در آزمایشگاه DSD شرکت ایران خودرو می باشد.
تست های مشخصات
منحنی سختی قطعاتی همچون فنر، دسته موتور، ضربه گیرها، بوش ها و … در مجموعه DSD قابل اندازه گیری می باشند.
این تست ها بوسیله دستگاه تست قطعات انجام می شود، در این دستگاه حرکت عمودی بوسیله یک جک هیدرولیک ایجاد شده و از طریق یک فیکسچر به قطعه اعمال شده و پارامترهای نیرو، جابجایی و سرعت قابل اندازه گیری می باشند همچنین از آنجا که مجموعه کاملی از تجهیزات strain gauge در آزمایشگاه DSD موجود می باشد لذا منحنی های تنش و کرنش در نقطه ای دلخواه از هر قطعه یا بدنه خودرو با استفاده از strain gauge نیز قابل اندازه گیری می باشد.
منحنی های مشخصه کمک فنر
منحنی مشخصه کمک فنر شامل: نیروهای کششی و فشاری بر حسب جابجایی و سرعت به ازای ورودی های مختلف در هر فرکانس و سرعتی بوسیله دستگاه قابل اندازه گیری و ترسیم می باشد.
آزمایشگاه تست NVH
در این آزمایشگاه شش تست انجام می شود.
1- اندازه گیری objective و آنالیز صدا
2- آنالیز کیفیت صدا
3- اندازه گیری صدای عبور خودرو
4- ارزیابی حسی صدا و ارتعاشات خودرو
5- تست مودال
6- اندازه گیری صدا و ارتعاشات درون خودرو
اندازه گیری Objective و آنالیز صدا
اندازه گیری در شرایط آزمایشگاهی و میدانی از صدای منابع مختلف، یکی از تست های مهم آزمایشگاه NVH است. در این نوع تست، همه منابع تولید صدا که از نظر ابعاد، چگونگی تولید صدا و مشخصات صدای تولیدی با یکدیگر متمایز هستند، با به کارگیری روشهای استاندارد مورد بررسی و اندازه گیری قرار می گیرند.
دستگاه اندازه گیری مورد استفاده در این نوع تست، کاملاً قابل برنامه ریزی بوده و امکان اندازه گیری شدت و توان صدای تولیدی توسط منابع مختلف وجود دارد.
ویژگی
اندازه گیری در شبکه وزنی C,B,A و Line به طور همزمان
آنالیز فرکانسی در باندهای اکتاو و 3/1 اکتاو
اندازه گیری ترازهایی مانند Lmax, Lpk, Ln, Leq و غیره
اندازه گیری و تهیه نقشه های همتراز شدت صدا
تعیین محل منبع تولید صدا
اندازه گیری تراز توان صدا
قابلیت ها
اندازه گیری و آنالیز صدای موتور
اندازه گیری و آنالیز صدای داخل خودرو
اندازه گیری صدای اگزوز
اندازه گیری و آنالیز صدای منابع کوچکی مانند پمپ بنزین، موتور برف پاک کن و غیره
اندازه گیری تمامی منابع صدای خودرو
آنالیز کیفیت صدا
در راستای افزایش سطح آسایش سرنشینان خودرو، کاهش سطح صدای داخل خودرو به تنهایی کافی نیست و در بسیاری از موارد افزایش کیفیت صدا نیز باید در نظر گرفته شود.
برای افزایش کیفیت صدای داخل خودرو، لازم است از سیستمی استفاده شود که بتواند کیفیت را آنالیز کند و پارامترهای Psychoacoustic را در نظر بگیرد. لذا لازم است که بتوان میدان آکوستیکی داخل خودرو را به صورت واقعی و کامل اندازه گیری و ثبت نمود. نیاز بعدی آن است که بتوان صدای ضبط شده را در آزمایشگاه مجدداً پخش کرد به طوری که صدای پخش شده کاملاً شبیه صدای اصلی و اولیه باشد. در این صورت، می توان اطمینان داشت که اطلاعات مهم آکوستیکی از میدان اولیه به آزمایشگاه انتقال یافته و در نتیجه احساس یا عکس العمل آزمایش کنندگان کاملاً شبیه رفتار آنها در میدان اولیه خواهد بود.
در آزمایشگاه NVH برای آنالیز کیفیت صدا از سیستم Head استفاده می شود. با استفاده از سر یک آدمک که دو میکروفون در وضعیت گوشهای آن قرار گرفته، صدا به صورت واقعی و به طریقی که انسان آن را می شنود ضبط می شود.
پخش مجدد صدا از طریق هدفونهای بسیار مرغوب انجام شده تا آزمایش کنندگان بتوانند با شبیه سازی میدان و صدای اولیه، احساس خود و قضاوتهایشان را ارائه دهند.
آنالیز صدا توسط نرم افزار انجام می شود. با استفاده از این نرم افزار می توان پارامترهای Psychoacoustic را به دست آورده و از نتایج جهت مقایسه با نتایج تست های حسی یا Subjective استفاده نمود.
ویژگی ها
آنالیز سیگنال ها FFT، دور موتور، اوردرها و غیره
پارامترهای Psychoacoustic وضوح، بلندی صدا، تیزی، تندی و غیره
بررسی سابجکتیو صدا از سیگنال های ضبط شده با فیلتر های مختلف و یا بدون آن
اندازه گیری صدای عبور خودرو (Pass-by)
امروزه در بسیاری از کشورها وسائل نقلیه به خصوص خدرو، منبع مهم تولید صداست و مقررات سختی برای کنترل و یا کاهش آن وضع شده است.
در حال حاضر در بسیاری از کشورها سطح صدای قابل قبول در تست خودرو 74 db(A) است. در آینده ای نه چندان دور، شاهد سخت تر شدن این استاندارد و کاهش این سطح صدا خواهیم بود که این امر سازندگان خودرو و قطعات آن را تحت فشار قرار خواهد داد.
آزمایشگاه NVH برای اندازه گیری صدای عبور خودرو از ابزار پیشرفته Order Tracking بهره می برد و سطح صدای عبور خودرو را با دقت بسیار زیادی اندازه گیری و ارائه می کند.
در طی این اندازه گیری، دستگاه آنالیزور، اطلاعاتی نظیر سرعت خودرو را از طریق رادار و یا وضعیت شروع و خاتمه تست را از سیگنال های فتوسل دریافت می کند و پس از اتمام اندازه گیری می تواند پارامترهایی مانند دور موتور، سرعت، سطح صدای عبور خودرو، اوردرها و غیره را نمایش دهد.
ویژگیها
نمایش اطلاعات نهایی شامل: دور موتور، سرعت خودرو و شتاب.
نمایش ترازهای A/L یا W، طیف فرکانس و اوردر موتور
اطلاعات آماری شامل: حداکثر، حداقل، میانگین و انحراف معیار برای تمام پارامترهای نامبرده.
قابلیت دریافت اطلاعات محیطی مانند دما، سرعت باد از سنسورهای مربوطه.
تست مودال
برای شناخت رفتار دینامیکی هر سازه، باید ویژگیهای ارتعاشی آن سازه را شناخت و یا بدان دست یافت. برای تعیین ویژگی های ارتعاشی سازه ها، مانند دستیابی به فرکانس های طبیعی، شکل مودها، و مقادیر میرایی از تست مودال استفاده می شود. وجود این اطلاعات برای فرایند طراحی خودرو لازم است و جزئیات سازه توسط آن تعیین می شود.
این آزمایشگاه برای انجام تست های مودال از سیستم بسیار پیشرفته ای استفاده می کند. با استفاده از سیستم ثبت اطلاعات 32 کاناله و نرم افزار MODAL Analaysis قابلیت انجام این تست و آنالیزهای بسیار پیشرفته را بر روی هر سازه ای دارد.
مدل سازی
با استفاده از نرم افزار MODAL Analaysis می توان مدل های هندسی بسیار دقیقی از سازه های تحت آزمایش تهیه کرد. بسته به نوع پروژه می توان مدل هایی به روش های:
الف) دستی، ب) شبکه بندی سه بعدی، و یا ج) ترسیم خطوط به صورت گرافیکی ایجاد کرد.
این مدل ها را م یتوان به صورت انیمیشن مشاهده کرد و یا با استفاده از ابزار کنترلی نرم افزار می توان انیمیشن کل سازه و یا قسمت خاصی از آن را مشاهده کرد.
ضبط اطلاعات
با استفاده از سیستم های موجود می توان اطلاعات اولیه را در چندین کانال به صورت همزمان ضبط کرد و آماده سازی سیگنال ها را انجام داد.
پس از آماده سازی اولیه این سیگنال ها به سیستم MODAL Analaysis منتقل می گردند.
تجزیه و تحلیل
نرم افزار MODAL Analaysis دارای امکانات بسیار وسیعی برای انجام محاسبات و آنالیز است. به عنوان مثال می توان آنالیز مودال را در محدوده های مختلف فرکانسی انجام داد. همچنین می توان گزارش های پیشرفته ای از انیمیشن مودها و به صورت گوناگون نمایش داد.
ویژگی ها
ـ تعیین فرکانس های طبیعی سازه ـ شکل مودهای ارتعاشی ـ مقادیر میرایی سازه ـ آنالیز MAC ـ برازش منحنی پیشرفته ـ آنالیز مودال با چندین تحریک ورودی
ارزیابی حسی صدا و ارتعاشات خودرو
در ارزیابی خودروها، صداها و لرزشهای ناشی از حرکت خودرو که توسط سرنشین احساس می شود، بسیار حائز اهمیت است. آزمایشگاه NVH برای ارزیابی خودروها از این لحاظ تست های Subjective را تدارک دیده است.
حوزه کاربردی تست های Subjective
به شرح ذیل است:
1- تست های حسی یا تست هایی که فقط به روش Subjective قابل انجام است.
2- تائید یا حس کردن نتایج حاصله از تست های Objective
با وجود اینکه انجام تست های Objective بر روی خودرو از اهمیت خاصی برخوردار است اما به تنهایی کافی نیست و به کمک تست های Subjective می توان نتایج حاصله از آن را حس کرد که در آن صورت از اعتبار بیشتری برخوردار خواهند شد.
ویژگی ها
در تست Subjective پارامترهای مختلفی مورد ارزیابی قرار می گیرند که به شرح ذیل است:
– ارتعاشات خودرو در حالت روشن و ساکن
– صداهای بوم سیستم انتقال قدرت
– صداهای زیر (فرکانس بالا و متوسط) سیستم انتقال قدرت
– صداهای لاستیک و جاده
– صداهای جیر جیر قطعات داخلی خودرو
– صداهای حاصل از عبور خودرو از موانع
– صدای باد
– صدای ناشی از عبور خودرو از حوضچه آب
– صدای ناشی از عبور خودرو از مسیر سنگلاخ
– توازن صداهای ایجاد شده هنگام شتاب گیری خودرو
– مطلوبیت صدای بسته شدن درها
از نمودار عنکبوتی برای ارزیابی سریع کمیتها نسبت به خودروی مبنا استفاده می شود.
اندازه گیری صدا و ارتعاشات درون خودرو
بخش مهمی از آسایش و ایمنی راننده و سرنشینان خودرو در گرو کم بودن صدا و ارتعاشات درون کابین خودروست. به همین منظور تست های مختلفی برای ارزیابی وضعیت صدای درون خودرو صورت می گیرد. در این تست ها تعدادی شتاب سنج و میکروفون طبق دستورالعملهای تست، در محلهای مشخصی مانند وضعیت گوش راننده و سرنشین عقب خودرو قرار داده می شود. ضبط اطلاعات در بازه فرکانسی مورد نظر، انجام می شود.
تست های اندازه گیری صدای درون خودرو تحت شرایط خاصی از طریق انجام مانورهای ویژه بر روی سطوح خاص جاده توسط افراد آموزش دیده و مجرب، به انجام می رسد.
شرایط تست
برای اندازه گیری ارتعاشات و صدای داخل خودرو، سطح آسفالت با کیفیت خوبی مورد نیاز است.
پس از نصب تجهیزات، خودرو تحت شرایط مختلف رانندگی مانند سرعت ثابت، دریچه گاز کاملاً باز و یا کاملاً بسته در دنده 3 رانده شده و در هر یک از این حالات سیگنال های مورد نیاز ضبط می شود.
توانمندی
آزمایشگاه NVH در انجام این قبیل تست ها، برای ثبت اطلاعات از سیستم کامپیوتری همراه با سیستم ضبط اطلاعات 16 کاناله استفاده می کند. این سیستم با استفاده از آنالیزورهای قوی برای پردازش تراز صدا، ارتعاشات، و دور موتور به طور همزمان به کار می رود.
ویژگی ها
– نمایش همزمان توابعی نظیر تغییر مکان، شتاب، سطح صدا و غیره نسبت به تغییرات دور یا سرعت.
– آنالیز اکتاو، 1/3 اکتا و یا 1/n اکتاو
– آنالیز Overall
– آنالیز Order
آزمایشگاه تست ESE
در این آزمایشگاه تست های زیر انجام می شود:
1- اندازه گیری مصرف سوخت
2- اندازه گیری افت های مجموعه انتقال قدرت
3- تست ارزیابی سیستم تهویه خودرو
4- تست عملکرد و بازرسی
5- تست دوام قوای محرکه خودرو
6- اندازه گیری آلاینده های خروجی از اگزوز
7- تست عملکرد سیستم برفک زدایی/ بخار زدایی
8- تست کالیبراسیون سرعت سنج
9- تست های شرایط محیطی (سرمایش یا گرمایش)
10- اندازه گیری آلودگی تبخیر شده از خودرو
11- اندازه گیری نیروهای مقاوم در برابر حرکت خودرو
12- تست خنک کاری موتور سیستم انتقال قدرت
اندازه گیری مصرف سوخت
در راستای فراهم نمودن شرایط جهت مصرف بهینه سوخت و نیز به منظور کمک به تولید خودروی سبز، آگاهی از میزان سوخت مصرفی خودرو از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد. از سوی دیگر میزان مصرف سوخت به عنوان یکی از مهمترین مشخصه های هر خودرو از عوامل تاثیر گذار بر انتخاب مشتری تلقی می گردد. به همین جهت اندازه گیری مصرف سوخت خودرو در حالات و شرایط گوناگون اهمیت ویژه ای دارد. آزمایشگاه ESE به کمک تجهیزات ویژه اندازه گیری و ثبت مصرف سوخت صرف نظر از نوع سوخت مصرفی، قادر به انجام تست در دو حالت جاده ای و آزمایشگاهی می باشد.
این تست در حالات سرعت ثابت یا گذرا و نز در طی سیک های شهری و جاده ای قابل انجام می باشد. همچنین در صورت استفاده از شبیه ساز جاده امکان اندازه گیری مصرف سوخت تا سرعت Km/h 160 و تحت بارگذاری های مختلف وجود خواهد داشت.
برخی از قابلیت های دستگاه اندازه گیری مصرف سوخت عبارتند از:
1- فشار عملیاتی 5 بار، مناسب برای تست سیستم های انژکتوری
2- دقت اندازه گیری
3- محدوده اندازه گیری 0.5-60 1/hr
4- قابلیت تفکیک 0/333 cm3
اندازه گیری افت های مجموعه انتقال قدرت
از جمله اهداف طراحی یا اصلاح ساختار یک خودرو که برای دستیابی به آنها باید تلاش کرد می توان به موارد ذیل اشاره نمود:
– نسبت توان به وزن خودرو
– نیروی کشش مناسب در دنده های مختلف
– زمان مناسب تعویض دنده
– تناسب گیربکس با موتور
همچنین دانستن پارامترهایی مانند:
– منحنی مشخصه موتور
– واکنش موتور نسبت به تغییرات مختلف
– میزان افت مسیر انتقال نیرو
در حالات و شرایط رانندگی مختلف در یک خودرو بسیار مهم می باشند. آزمایشگاه ESE قادر به اندازه گیری پارامترهای لازم برای تعیین موارد فوق می باشد.
قابلیت این آزمایشگاه به گونه ای است که خودروهایی با توان حداکثر 150kw را در دمای 40c- تا +60c با رطوبت محیط 5% تا 98% می تواند مورد تست قرار دهد سرعت خودرو می تواند بین 0 km/h تا 200 km/h کیلومتر بوده و حداکثر نیروی 5400N را به دینامومتر وارد کند. حداکثر وزن مجاز محور محرک (جلو یا عقب) می تواند 2000kg باشد. شاسی دینامومتر همچنین قادر به وارد کردن 110kw جهت به حرکت در آوردن چرخهای خودرو می باشد. این حالت زمانی پیش می آید که تست اندازه گیری افت های اصطکاکی یا شبیه سازی ترمزی در حال اجرا باشد. در این حالت نیز شرایط حداکثر وزن، حداکثر سرعت، دما و رطوبت همانند قبل است شاسی دینامومتر همچنین قادر است شرایط سرعت ثابت یا نیروی ثابت را جهت آزمایشهای فوق شبیه سازی نماید.
تست ارزیابی سیستم تهویه خودرو
تست HVAC (Ventilation &Air Conditioning و Heating) در خودرو جهت آسایش و راحتی سرنشینان خودرو در فصول مختلف مستقیماً وابسته به کارکرد صحیح سیستم گرمایشی و تهویه مطبوع می باشد.
جهت ارزیابی عملکرد سیستم گرمایشی و تهویه مطبوع و حصول اطمینان از کارکرد صحیح آن تست HVAC به انجام می رسد.
اهداف مورد نظر این تست از طریق اندازه گیری پارامترهایی چون دما، فشار، ولتاژ و دور نقاط مختلف کابین و مجموعه موتور تامین میگردد.
از آنجا که غالباً خودرو در شرایط گوناگون آب و هوایی و نیز حالات متفاوت کاری مورد استفاده قرار می گیرد، لازم است علکرد سیستم های گرمایشی و تهویه مطبوع در شرایط مختلف و بعضاً سخت مورد ارزیابی و صحه گذاری قرار گیرد.
به همین منظور آزمایشگاه ESE همگام با مراکز معتبر تست جهان با به خدمت گرفتن پرسنل آموزش دیده و مجرب و نیز بهره گیری از توان سخت افزاری و پیشرفته قادر به انجام تست های گرمایشی و تهویه مطبوع درحالات و شرایط گوناگون می باشد.
برخی از امکانات سخت افزاری موجود در این آزمایشگاه عبارتند از:
– شاسی دیناموتور
– محفظه (اتاق) شبیه سازی شرایط محیطی
– شبیه ساز نور خورشید
– ثبت کننده اطلاعات
مشکلات صنعت خودرو ایران و راهکارهای مناسب
– فقدان سرمایه و منابع مالی لازم برای تقوی صنعت خودرو، خصوصاً بخش قطعه سازی آن (ماشین آلات موجود عمدتاً کهنه و فرسوده هستند).
– عدم تعمیق مشارکت سازندگان عمده جهانی خودرو با خودروسازان داخلی
– دور ماندن از فن آوری جدید در ساخت خودرو بعلت عدم سرمایه گذاری بموقع در صنعت خودرو
– بالا بودن قیمت نهایی خودرو
– پایین بودن عرضه و عدم پاسخگویی به تقاضا
– ضعف ثبات در خط مشی ها، سیاست گذاری و برنامه های تولید
– فقدان انگیزه و زمینه های لازم برای کسب گواهی استاندارهای بین المللی کنترل کیفیت توسط سازندگان قطعات
– نو پا بودن صنعت قطعه سازی، با توجه به نوپا بودن این صنعت در کشور تجهیز سخت افزار و انتقال دانش فنی روز دنیا به منظور تولید قطعات منطبق با استانداردهای موجود بین المللی سعی و تلاش دو چندان را از دست اندرکاران می طلبد.
بر اساس مطالعات و بررسی های انجام شده، پیشنهادهایی برای حل مهمترین و اساسی ترین مشکلات موجود که در اولویت اول قرار دارند، به شرح ذیل ارائه شده است:
– تدوین خط مشی های دقیق، کمی و روشن: کوتاه مدت، میان مدت و بلند مدت برای صنعت خودرو و قطعه سازی که می بایستی توسط وزارت صنایع و معادن و با هماری نزدیک صنایع خودرو و قطعه سازی صورت پذیرد.
– ایجاد مکانیسم های عملی و مبتنی بر واقعیت برای اجرای سیاستها و خط مشی های فوق و تعیین دستگاههای نظارت کننده بر حسن اجرای آنها
– حمایت مالی ارزی، ریالی و قانونی (قوانین بازرگانی، ارزی و …) در چارچوب سیاست ها و خط مشی های تدوین شده
– تقویت نگرش توسعه استراتژی قطعه
– جلوگیری از رشد و فعالیت تولید خارج از استاندارد قطعات یدکی
– تدوین استانداردهای الزامی و نظارت بر اجرای آنها در قالب ایجاد مراکز کنترل کیفی و نظارت مهندسی
– برطرف کردن قوانین بروکراسی محدود کننده (از جمله مراحل طولانی: تخصیص ارز، ثبت سفارش کالا، گشایش اعتبار، حمل و نقل، گمرک، ترخیص و …) که مبتلا به کل اقتصاد کشور و از آن جمله صنعت خودرو و قطعه سازی است.
برنامه های آتی صنعت خودرو ایران
– تولید انبوه برای توازن عرضه و تقاضا و تولید 500 هزار دستگاه در سال 1382
– پایین آوردن قیمت در کنار ارتقاء کیفیت
– ایجاد توان طراحی خودرو
– توسعه مراکز تحقیق و آزمون انواع خودرو و قطعات
– توسعه صادرات و رسیدن به تراز ارزی صنعت دولتمردان و تصمیم گیران کشور
– استفاده از فناوریهای روز
– استفاده از توان داخلی و امکانات بالقوه و بالفعل
– ایجاد تسهیلات مناسب برای متخصصین، مهندسین و کسانی که در پیشرفت و شکوفایی این صنعت تلاش دارند.
– برنامه ریزی برای تنوع تولیدات داخلی که جوابگوی سلیقه های متفاوت و قابلیت رقابت با تولیدات خارجی باشد.
– صادرات 30 درصد تولید که 70 درصد آن ساخت داخل باشد.
نوآوریها در صنعت خودروسازی
صنعت خودروسازی در هزاره سوم میلادی سرشار از شنیدنیهاست. از روزی که ارابه مجهز به موتور بخار اختراع شد، زمان زیادی نمی گذرد ولی مسیری سخت و طولانی طی شده است.
در پایان برای آشنایی خوانندگان ارجمند توضیحاتی پیرامون آخرین سیستمهایی که در برخی از خودروهای جدید نصب گردیده ارائه خواهد شد.
– سیستم بالش ایمنی هوا (Air bag)
بالش ایمنی هوا در سال 1970 بصورت آزمایشی در خودروهای پلیس آمریکا نصب شد اما به علت برخی اشکالات از روی خودروها جمع آوری گردید تا اینکه در سال 1984 میلادی توسط کمپانی بنز به صورت سفارشی روی برخی خودروها نصب گردید و به علت استقبال علاقمندان کار تکمیل آن آغاز گردید، بطوریکه در حال حاضر در 17 قسمت خودرو نصب و به کار گرفته شده است که مهم ترین آنها عبارتند از: کیسه های هوایی راننده و سرنشین جلو، کیسه های زانو، کیسه های جانبی، کیسه های هوایی مرکزی، کیسه های هوایی سقف، کیسه های هوایی محافظ سرو کیسه هوایی عقب
– کنترل کروز (CRUISE)
سیستم کنترل باعث تثبیت و تنظیم سرعت خودرو است که در آینده نزدیک جایگزین پدال گاز می شود. البته به هنگام ترمزگیری و یا تعویض دنده توسط راننده، عمل تنظیم سرعت حذف می شود. ولی در مسیرهای طولانی، این سیستم به راننده کمک می کند تا از طریق تنظیم و تثبیت در سرعتی دلخواه به طور یکنواخت حرکت کند.
– موتورهای چند سوپاپه (Multi vavle engine)
وجود یک موتور که هر سیلندر آن درای چهار سوپاپ است نشانه یک انقلاب در دانش فنی موتور سازی است. در سال 1912 میلادی کمپانی پژو پیشگام این تکنیک بود. مهم ترین مزیت موتورهای چهارسوپاپه در نوع طراحی اتاق احتراق آنها می باشد. بدلیل وضعیت سوپاپها فضای کافی برای جرقه زدن در مرکز وجود دارد. بطوری که این عمل به همگن بودن احتراق در نواحی مختلف اتاق احتراق کمک می کند و شعله در مدت بسیار کوتاهی انتشار می یابد. کاهش مصرف سوخت و افزایش قدرت از سایر ویژگی های بارز این سیستم می باشد. بطور خلاصه اگر یک موتور دو سوپاپه معمولی بخواهد همان قدرتی را که در یک موتور چهار سوپاپه ایجاد می شود، فراهم کند باید 20 الی 30 درصد جابجایی حرکتی بیشتری داشته باشد که این عمل سبب فرسودگی و استهلاک زودرس موتور می شود. در حال حاضر اکثر خودروهای جدید مجهز به موتورهای چهار سوپاپه هستند.
– مرکز کنترل الکترونیکی (ECU)
سیستمهای کنترل الکترونیکی شامل حافظه و دستگاههای جنبی هستند. حافظه شامل اطلاعات مورد نیاز برای کنترل احتراق و نیز دماست که در لحظه خاموش بودن بر روی منحنی هایی ذخیره می شوند. دستگاه جنبی در واقع یک مبدل آنالوگ به دیجیتال است و یک ریز پردازنده نیز همه توابع را محاسبه کرده و دستورات لازم را اجرا می کند.
– سیستمهای پیشگیری از تصادم
استفاده از سیگنالهای خطر به هنگامی که فاصله بین دو خودرو کافی نبوده و یا این که موانع بطور ناگهانی ظاهر می شوند بسیار موثر بوده و به کنترل مطمئن منجر می شود.
سیستمهای پیشگیری از تصادم با بهره گیری از طول موج رادار و اصل انعکاس امواج، فاصله و سرعت تقریبی موانع ثابت یا متحرک را محاسبه می کنند.
– نمایشگر فشار تایرها
بروز خسارتهای ناشی از وجود عیب و نقص در تایرها کمتر از خسارات ناشی از سرقت خودرو نیست نقصهای تایر مانند کاهش باد یا فشار بر روی چرخهای تحت بار معمولاً توسط راننده بازدید نمی شود. در صورت نصب این سیستم راننده می تواند با اطمینان رانندگی کند. زیرا به محض رسیدن فشار تایرها به حدی بحرانی یک سیگنال هشدار دهنده برای راننده ارسال می شود.
– دزدگیر الکترونیک
سیستم دزدگیر الکترونیکی دارای دو ویژگی است:
– اخطار صوتی با صدای بلند از طریق برق خودرو یا بوق مخصوص
– عمل نکردن سیستم جرقه
این سیستم تنها به وسیله راننده یک کلید اطمینان غیر فعال می شود.
– سیستم کمکهای تصمیم گیری راننده (DECISION AIDS)
استفاده از این سیستم که بطور آزمایشی در آلمان مورد بهره برداری قرار گرفته است کمک موثری در تصمیم گیریهای راننده به شمار می آید. این سیستم از طریق تجهیزات رادیویی خودرو عمل می کند. همراه با این سیستم یک "دی کدر" نیز به دارنده خودرو فروخته می شود تا از طریق آن، وضعیت ترافیک برای انتخاب بهترین مسیر ممکن به راننده گزارش شود. کیفیت و وضوح صدای این سیستم به حدی مطلوب است که راننده می تواند به رغم روشن بودن ضبط یا رادیوی خودرو، اطلاعات ارسالی را به راحتی دریافت کند.
– سیستم اطلاعات راهنمای خودرو
سنسورهای این سیستم به صورت شیبدار از سطح جاده بالا آمده اند این سنسورها هنگامی که خودرو از روی آنها عبور می کند پالس حاصله را در حافظه ذخیره می کند. پالس ها از زیر جاده برای رایانه مرکزی ارسال و در آنجا شمارش می شوند. سرعت خودرو از طریق محاسبه فاصله تاخیر دو پالس سنجیده و نتایج حاصله در مرکز رایانه نشان داده می شود و پلیس می تواند مسیرهای پر ترافیک را به آسانی تشخیص دهد. علاوه بر سیستم اطلاعات راهنمای خودرو، یک سیستم مستقیم خودکار نیز در خودرو وجود دارد که دارای یک فرستنده و گیرنده بوده و اطلاعات ویژه ای را دریافت می کند. راننده مقصد را انتخاب کرده و مسیرها را بررسی می کند و ریزپردازنده با توجه به اطلاعات موجود در حافظه خود کوتاهترین مسیر، سرعت لازم، شرایط آب و هوایی و غیره را به راننده منتقل می کند.
– آینه های هشدار دهنده
آینه های بغل که در گذشته صرفاً به عنوان وسیله ای برای دید قسمتهای کناری و پشت خودرو به کار می رفتند، با طراحی جدید قادرند راننده را از خودروهایی که در نقطه کور قرار دارند آگاه سازند.
– آنتنهای چند منظوره
آنتنهای نامریی جدید ارتباط رانندگان را با رادار و تلفنهای همراه را برقرار می کنند، بخار شیشه های خودرو را پاک کرده و در عین حال آنها را خنک نگه می دارند و نیز نقش خود را به عنوان آنتن رادیو نیز ایفا می کنند. این آنتنها از فلزاتی شفاف ساخته شده اند که در لایه های شیشه جلو و عقب خودرو سازی استفاده می شوند.
– سیستم موقعیت یابی جهان
با بهره گیری از سیستم تعیین موقعیت جهان (GPS) می توان طول و عرض جغرافیایی محل هر خودرو را برای جهت یابی صحیح از ماهواره دریافت کرد. این سیستم در دو مدل مختلف ارایه می شود.
– مدل NAVMASTER GPS که بر روی خودرو قرار می گیرد و از طریق برقراری ارتباط با حداقل سه ماهواره طول و عرض جغرافیایی محل خودرو را نشان می دهد.
– مدل NAR TRACK GPS که موقعیت هر خودرو را معین و اطلاعات لازم برای ردیابی و کنترل را به طور خودکار به مرکز کنترل گزارش می کند.
– سیستم ترمز ABS یا سیستم ضد بلوکه ترمز
سیستم ترمز ABS از طریق مدارهای الکترونیکی می تواند ایمنی بیشتری در رانندگی ایجاد کند. عوامل کنترل این سیستم عبارتند از:
– سرعت زاویه ای چرخ
– میزان لغزش تایر
– اختلاف سرعت تایر خودرو
– اختلاف سرعت تایر خودرو با تایر خودروهای دیگر
در این سیستم یک سنسور سرعت چرخ، اطلاعات مربوط به قفل شدن چرخ خودرو را به کنترل کننده می دهد. کنترل کننده نیز با صدور فرمان کاهش فشار خط تغذیه ترمز به مدولاترو، باعث افزایش سرعت می شود در صورت تجاوز سرعت از حد مجاز، فرمان افزایش فشار خط تغذیه ترمز صادر شده و عمل ترمزگیری صورت می گیرد. این اعمال زمانی صورت می پذیرد که قفل شدن چرخ توسط سنسور احساس شود یعنی بعد از وارد آمدن فشار بر پدال ترمز، سیستم وارد حالتی می شود که منتظر لغزش می ماند. با افزایش لغزشها از حد مجاز، فشار کاهش می یابد و این چرخه آن قدر تکرار می شود تا خودرو ایست کامل نماید.
– سیستم احتراق الکترونیکی
اکثر سیستمهای نوین احتراق، کنترل کامل زمانه ای جرقه را بر عهده دارند از آنجا که سیستم احتراق الکترونیکی فاقد مکانیزم پیشرفته گریز از مرکز خلای مکانیکی است. ECC (واحد کنترل الکترونیکی) نقطه جرقه را برای هر مرحله از جرقه به طور جداگانه محاسبه می کند. سرعت جرقه زنی نیز با بهره گیری از یک سنسور محاسبه می شود.
– سنسورهای اعلام پنچری
شرکتهای عمده لاستیک ساز با تولید لاستیک های جدید که مجهز به سنسور اعلام پنچری می باشند تحولی نوین در تولید لاستیک بوجود آورده اند. این لاستیک ها اصطلاحاً به لاستیک "رانندگی بدون باد" شهرت یافته اند. بعضی از این لاستیکها، خودرو را در حالت پنچری قادر به طی مسافت زیادی می کند. سنسور موجود در این گونه لاستیکها به محض احساس کاهش فشار هوا راننده را مطلع می سازد. میزان فشار باد لاستیکها از طریق نمایشگری که در آینه داخل خودرو نصب شده است به اطلاع راننده می رسد.
– سیستم فرمان الکترونیکی
نام این سیستم (فرمان ـ E) است که از دنده فرمان، یک الکترومتر و واحد کنترل هوشمند الکترونیکی تشکیل شده است. فرمانهای معمولی، سیستم کمک فرمان را مستقیم روی دنده پینیون قرار می دهند. در حالی که در سیستم فرمان الکترونیکی، سیستم کمکی روی میله فرمان که به مراتب مناسب تر است، نصب می شود. این ابتکار مزایای فراوانی دارد. از جمله حمل سیستم فرمان E به صورت یک مجموعه کامل میل فرمان به خط سرهم بندی است. در ضمن سیستم کنترل الکتریکی سبب نرمی فرمان می شود. در صورت قفل کردن فرمان، یک سیستم ایمن الکترونیکی به طور خودکار عمل می کند. مزیت چنین سیستم پشتیبانی الکترونیکی این است که در صورت بروز هر گونه نقص فنی در سیستم هدایت خودرو، به یک سیستم دوم کنترل نیازی نیست.
– سیستم هوشمند جدید بنز
این خودرو مجهز به صفحه نمایش کریستالی است که از طریق دریافت امواج ماهواره ای اطلاعات مورد نظر رانندگان را در ارتباط با مقصد و مسیرهای در پیش رو در اختیار آنان می گذارد. رانندگان قادر خواهند بود از طریق سیستمهای ویدئویی در حین رانندگی در کنفرانسهای تجاری خود حضور غیر مستقیم داشته و به ارسال دورنگار یا پست الکترونیکی بپردازند. در این خودرو سنسورهای هوشمندی نصب شده که رانندگان را از وجود موانع مطلع ساخته و در صورت تشخیص خواب آلودگی رانندگان، با علائم هشدار دهنده از وقوع تصادف جلوگیری می کند.
– موترونیک
به منظور مدیریت جرقه زنی در سیستم احتراق به کار می رود، کلیه اطلاعات کاری اعم از سرعت و بار موتور و … و نیز وضعیت آلمانهای مختلف داخل موتور را توسط یک واحد کنترل الکترونیکی (ECU) در نظر گرفته و بر اساس شرایط موجود کلیه فعالیتهای جرقه زنی را تعیین و کنترل می کند.
– سیستم پایداری حرکت در پیچ ها (Electronic stability program)
این سیستم که حاصل تلاش مشترک متخصصین کمپانی دایملر بنز و بوش آلمان می باشد جهت جلوگیری از لغزندگی در سرعت بالا هنگام عبور از پیچهای تند می باشد. در این سیستم از سنسورهای متعددی استفاده شده است. وظیفه این سنسورها تعیین وضعیت شتاب جانبی وارده به خودرو، تعیین میزان انحراف، تعیین وضعیت چرخ ها در هر ثانیه و تعیین وضعیت فرمان در هر لحظه می باشد.
– مبدل کاتالیتیک (Catalytic converter)
در اوایل 1975 که این سیستم در آمریکا رایج گردید. معمولاً مبدلهای کاتالیتیک با دو طرح مختلف ساخته می شدند. در یک نوع محفظه مبدل حاوی تعداد بسیاری گلوله های کوچک است که سطوح آنها با پلاتین پوشانده شده است. در طرح دیگری که در حال حاضر عمومی تر است، داخل محفظه یک شبکه بسیار ظریف لانه زنبوری سرامیکی قرار دارد. مبدلهای کاتالیتیک انواع دو راهه و سه راهه دارند.
در انواع دو راهه سطح شبکه لانه زنبوری از پلاتین و پالادیم پوشانیده شده است که به تبدیل منواکسید کربن و بخار آب کمک کنند. ولی روی اکسیدهای نیتروژن دار تاثیری ندارند. در مبدلهای کاتالیتیک سه راهه که امروز بیشتر مورد استفاده اند، سطح شبکه از پلاتین و رودیوم پوشانیده شده است که رودیوم به تجزیه اکسیدهای نیتروژن و آزاد کردن نیتروژن کمک می کند. کارایی مبدلهای کاتالیتیک امروزی در حدی می باشد که نیاز به استفاده از سیستم های تزریقی هوا و بار چرخش گازهای اگزوز را از بین می برد. مبدل کاتالیتیک تحت تاثیر حرارت گازهای اگزوز تا 800 درجه سانتیگراد (بسته به نوع طرح و ابعاد مبدل) داغ می شود. جهت جلوگیری از عواقب ناشی از حرارت فوق از ورقهای عایق حرارت استفاده می گردد. عمر مفید یک مبدل کاتالیتیک km 8000 می باشد و این باید در آینده به دو برابر افزایش یابد.
تنها چیزی که عمر مبدل کاتالیتیک را کاهش می دهد، استفاده از بنزین سرب دار است. در هر حال مبدل کاتالیتیک اگر در شرایط مناسب به کرا رود نقش موثری در کاهش میزان آلودگی هوا دارد. البته این سیستم معایبی از جمله گرانی قیمت (گرانترین آن 1000 و ارزان ترین آن 20 دلار) حساسیت به بنزین سرب دار و درجه حرارت بالا دارد. اما در نهایت در حال حاضر بهترین وسیله جلوگیری از آلودگی محیط زیست توسط وسایل نقلیه است.
– سایر سیستمهای جدید در صنعت خودرو
در آغاز هزاره سوم میلادی با استفاده از فن آوری جدید در صنعت خودروسازی به طور شگفت انگیزی از خطاهای رانندگی کاسته شده است. به غیر از سیستم های یاد شده در سال 2001 میلادی از سیستم های جدید که حاصل تلاش صدها کارشناس و متخصص خودرو می باشد استفاده گردیده که در پایان فقط به نام اختصاری آنها اشاره می گردد.
1- سیستم ATM (جلوگیری از اشتباه راننده در تعویض دنده)
2- سیستم EDC (سیستم تعلیق پیشرفته)
3- سیستم DME (سیستم زمانبندی سوپاپ ها)
4- سیستم DSC (سیستم کنترل پایداری حرکت)
5- سیستم جعبه دنده جدید موسوم به CVT
6- دیسک ترمز