دانلود تحقیق آشنائی با خواص گاز مایع و امکان استفاده از آن در موتورهای درون سوز

اختصاصی از حامی فایل دانلود تحقیق آشنائی با خواص گاز مایع و امکان استفاده از آن در موتورهای درون سوز دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

ایران کشور ما دارای منابع سرشار نفت و گاز می‌باشد  و چنانکه بر همه روشن است مقادیر عظیم  گازهای طبیعی حاصل از استخراج  نفت  تا همین چند سال بیش بدون  هیچگونه استفاده  سوزانده شده و از بین میرفت.  بنابراین با وجود گاز طبیعی  فراوان  در ایران  و در نتیجه  در دسترس بودن و ارزانی آن و سوختن تمیز با ارزش حرارتی  قابل ملاحظه آن همه اینها و خیلی خواص دیگر میتواند انسان را بر آن دارد که از گاز نیز مثل سایر مواد سوختنی حاصل از نفت درسوخت ماشین‌ها و دستگاه‌های  سوختی استفاده کنند بطورکلی در دنیا  امروزه  مهمترین سوخت مورد استفاده در انواع موتورهای درون  سوز شامل : بنزین ، گازوئیل، گاز و گاز مایع می‌باشند که همه  از ترکیبات هیدرکربورها می‌باشند.که میزان استفاده از هر کدام  از مواد  سوختنی فوق در هر منطقه در درجه اول به فراوانی و ارزانی بستگی  دارد.

هدف از این بررسی آشنائی به خواص گاز مایع و امکان استفاده از آن در موتورهای درون سوز  می‌باشد. و چنانکه  خواهیم دید موتورهای گاز مایع سوز شبیه انواع بنزینی است.  ولی نظر به سوخت ویژه‌ای که در این موتورها بکار می‌رود ، نیاز به برخی و سایل و ابزاری مخصوص بخو د دارد . مطالب   مورد بحث در این مجموعه صرفا یک بررسی مقدماتی  جهت شناسایی ساختمان سیستم سوخت رسانی موتورهای گاز مایع سوز و نحوه کارآنها می‌باشد .

که در ادامه این بحث به بررسی کامل انواع سوخت ‌های گازی مورد  استفاده در موتورهای بنزینی و همچنین به نحوه کار موتورهای بنزینی و گازی می‌پردازیم که همچنین  به بررسی  انواع آلاینده‌های موجود  در موتورهای بنزینی و گازی و همچنین مقایسه بین آنها از نظر میزان  آلاینده‌ها و همچنین به بررسی تاثیر گاز سوز کردن موتورهای  بنزینی از نظر عملکرد موتور و مقایسه بین موتورهای بنزینی و گازی از نظر عملکرد می‌پردازیم که به صورت یک سری نمودار‌ها و داده‌های آماری به دست  آمده از یک سری منابع ، آورده شده و در کل به نتیجه گاز سوز کردن موتور می‌پردازیم و در  پایان یادآور  می‌شویم که در صورت  گاز سوز شدن صحیح اتومیبل‌ها کارکرد  آنها تفاوت چشم گیری نکرده و  قدرت و کشش ماشین حدود 5 درصد نسبت به بهترین حالت کار با بنزین ( که معمولا  ماشین‌ها هیچ وقت در این حالت نمی‌باشد) پائین

می‌آید که به هیچ وجه محسوس  نمی‌باشد.

فصل اول : سوخت و انواع آن 1-1- عوامل قابل اهمیت در انواع سوخت :

-بایستی دارای ارزش حرارتی قابل ملاحظه‌ای باشد

-درحرارت‌های کم نیز بتواند بصورت بخار در آیند

-بخار سوخت بتواند با مخلوط مناسب اکسیژن فوراً بسوزد

-تولیداتی که از احتراق چنین سوخت‌هایی حاصل می‌شود بایستی زیان آور نبوده  و  برای سلامت محیط  زیست خطرناک نباشد

-آنها را بتوان در شرایط طبیعی حمل و نقل کرده ، چه از نظر سادگی عمل  و چه از نظر اصول ایمنی 

- تولید آنها از نظر اقتصادی مناسب باشد.

-سیستم مصرف مصرف کننده اقتصادی باشد. [1]

1-2- احتراق سوخت هیدروکربنه :

سوختن بطورعموم عبارت  است از ترکیب با اکسیژن که به منجر به ایجاد محصولی بنام اکسید می‌شود. سوختن ممکن است خیلی سریع و یا کند باشد. مثلا زنگ زدگی آهن به نتیجه ترکیب آهن با اکسیژن بمدت طولانی  است و یا سوختن ذغال چوب خیلی سریع انجام  می‌شود.

در موتورهای درون سوز نیز ترکیب ماده سوختنی با اکسیژن اتفاق می‌افتد و نتیجه تولید اکسیدهای کربن که اغلب شامل منواکسید و دی اکسید کربن و همین طور مقداری بخار آب و حرارت می‌باشد.[1] مانند :

CO2+2H2O+Q CH4+2O2  :متان

C8H18+12.5O2  8CO2+9H2O+Q : اکتان

1-3- انواع سوخت موتورهای  درون  سوز :

معمول‌ترین سوخت‌های رایج  در موتورهای درون سوز، عبارت از، بنزین ، نفت ، گاز و گاز مایع و گازوئیل  می‌باشد. که چهار نوع اول در موتورهائی که با سیستم جرقه شمع کار می‌کند مورد استفاده قرار می‌گیرند و گازوئیل نیز سوخت موتورهای دیزل  را شامل  می‌شود. [1]

1-4- انتخاب صحیح مخلوط سوخت :

باید دانست که 23 درصد حجم هوا را اکسیژن تشکیل می‌دهد، که در سوختن تاثیر دارد و 77 درصد بقیه شامل نیتروژن و سایر گازها است که در عمل احتراق تاثیری ندارد. البته نیتروژن در حرارت‌های بالا تا حدودی می‌سوزد و ایجاد اکسید‌های ازت کرده، که در آلودگی محیط زیست تاثیر بسزایی دارند.

بطورکلی یک مخلوط سوخت وهوا به نسبت 1 : 15 با در نظر گرفتن وزن صحیح آنها یک احتراق . کامل و طبیعی دارد. در صورتیکه مخلوط از نظر سوخت  قوی تر باشد آنرا غنی و اگر هوا بیشتر باشد آنرا  رقیق می‌گویند که مخلوط سوخت‌های غنی را می‌توان از ایجاد  دوده در اگزوز، کاهش یا ضعف قدرت و بالاخره گرم کردن موتور تشخیص  داد. همینطور  برای شناسائی مخلوط رقیق می‌توان  از ایجاد شدن Back f iring در مدخل  ورودی گاز و کاربراتور که مهمترین عامل شناسائی این پدیده است، و همچنین  دیر روشن شدن موتور ، ضعیف شدن قدرت موتورو بالاخره گرم کردن به این موضوع پی برد.

با توجه به منحنی شماره (1-1) که  در مورد بنزین است و از تغییر تنظیم کاربراتور بوجود آمده‌اند نشان می‌رسد که ماکزیمم راندمان ، زمانی خواهد بود که نسبت میزان  هوا به سوخت 1 : 16 باشد  و ماکزیمم قدرت هنگامی صورت می‌گیرد که این میزان 1 : 12 می‌باشد. بنابراین تنظیم صحیح جایی بین این دو حد قرار دارد.

با توجه به منحنی‌ها مشاهده می‌شود، تنظیم کاربورا تور در حالتی که نسبت اختلاط هوا و
سوخت 1 : 14  باشد می‌توان راندمان واقعی را تا 96 در صد راندمان ماکزیمم بالا ببرد. از منحنی‌های قسمت پائین  شکل نیز مشاهد می‌شود که در حالت اختلاط 1 : 15 میزان  تولید منواکسید کربن که گازی  بیرنگ  و تقریبا بی بو و لی خطرناک است به حداقل خود می‌رسد ، و تمام گاز سوخته شده بصورت دی اکسید کربن از اگزوز خارج می‌شود. [1]

1-5 - سوخت  گاز مایع  و استفاده از آن در موتور(1)

با توجه به جدول شماره (1-1) ملاحظه  می‌شود، گاز طبیعی ( Natural gas ) گرچه  سوخت مناسب  و دارای  ارزش حرارتی خیلی خوب در حدود 55830 کیلوژول در هر کیلوگرم (24000 Btu . در پوند)  می‌باشد. معهذا آنرا نمی‌توان براحتی بصورت مایع مورد استفاده قرار داد. زیرا باید دانست که برای تبدیل آن به مایع در حدود 15000 تا 18000 سانتی متر جیوه ( 197 تا 236 اتمسفر) فشار لازم است و در نتیجه لزوم ایجاد مخازن عظیم و یا کم حجم ولی سنگین بمنظور تحمل فشار چنین گازی  مقرون بصرفه نخواهد بود.

فهرست مطالب:

مقدمه ................................................. 1

چکیده ................................................. 2

فهرست اختصارات بکاربرده شده و علائم .................... 3

فصل اول : سوخت و انواع آن

1-1- عوامل قابل اهمیت در انواع سوخت ................... 5

1-2- احتراق سوخت هیدروکربنه............................ 5

1-3- انواع سوخت موتورهای  درون  سوز ................... 6

1-4- انتخاب صحیح مخلوط سوخت............................ 6

1-5 - سوخت  گاز مایع  و استفاده از آن در موتور......... 8

1-6- معرفی گازهای طبیعی مورد استفاده در موتورهای بنزینی 10

1-6-1- تعریف (LNG).................................. 10

1-6-2- ترکیبات ..................................... 10

1-6-3- چگونگی ذخیره آن.............................. 11

1-6-4- چگونگی سرد نگه داشتن آن...................... 11

1-6-5- علت استفاده از LNG به عنوان سوخت ماشین‌ها و وسایل نقلیه  11

1-7- تعریف ( CNG ).................................... 12

1-8- تعریفLPG ......................................... 12

1-9- مزیت استفاده از LNG  بجای CNG به عنوان سوخت....... 13

1-10- عوامل عدم پذیرش LNG به عنوان سوخت خودروها........ 15

فصل دوم : موتورهای گاز مایع  سوز

2-1- چگونگی کار ...................................... 17

2-1-1- سیستم‌های نسل اول............................. 18

2-1-2- سیستم تبدیل نسل دوم.......................... 18

2-1-3- سیستم ‌های تبدیل نسل سوم...................... 19

2-2- موتورهای مخصوص سوخت گازی......................... 22

2-2-1- موتورهای گاز سوز مجهز به سیستم جرقه به سه دسته تقسیم می‌شوند   21

2-2-2- امتیازات سیستم استوگیومتری................... 21

2-2-3- معایب سیستم استوگیومتری...................... 22

2-2-4- محاسن سیستم کم مصرف.......................... 22

2-2-5- معایب سیستم کم مصرف.......................... 22

2-3- سیستم سوخت رسانی................................. 23

2-3-1- سیستم سوخت رسان نسل اول...................... 24

2-3-2- سیستم رسان نسل دوم........................... 25

2-3-3- سیستم سوخت رسانی نسل سوم..................... 26

فصل سوم : موتورهای مورد استفاده درسوخت‌های گازی و ویژگی آنها و عوامل  موثر در کارکرد این موتورها

مقدمه................................................. 29

3-1- صنعت تبدیل....................................... 30

3-2- سیکل موتورهای دیزلی و otto......................... 30

3-2-1- سیکل otto ..................................... 30

3-2-2- سیکل دیزل.................................... 30

3-3- بازده حرارتی  موتور.............................. 30

3-4- نسبت هوا به سوخت................................. 30

3-5- آنالیز و عملکرد موتور ........................... 30

- آنالیز گاز........................................ 30

3-5-1-تاثیرات روی بازده موتور....................... 30

3-5-2-تاثیرات روی خروجی............................. 30

3-5-3-تاثیرات روی قابلیت اشتغال .................... 30

3-6- ویژگی سوخت....................................... 30

3-7- ویژگی ‌های احتراق ................................ 30

3-7-1- حرارت احتراق در واحد حجم..................... 30

3-7-2- ضریب Wobbe.................................... 38

فصل چهارم : آلودگی خودروها

مقدمه................................................. 30

4-1- آلاینده‌های موتورها................................ 30

4-2- راههای آلودگی.................................... 30

4-3- برنامه وسایل نقلیه با آلودگی کم CARB.............. 30

4-4- آلاینده‌های موتورهای احتراق داخلی.................. 30

4-5- عامل میزان آلایندگی موتورهای  گازسوز.............. 49

4-5-1- سیستم احتراق ................................ 49

4-5-2- فن آوری استفاده از کاتالیزور................. 50

4-6- سیستم‌های عیب یاب  قابل  نصب بر روی  خودرو( OBD).. 54

4-7- آلاینده‌های کنترل  شده............................. 30

4-7-1- نوع اول از خودروها........................... 30

4-7-2- نوع دوم از خودروها........................... 55

4-7-3- خودروهای نوع سوم............................. 57

4-8- انتشار گازهای آلاینده در دماها ی مختلف موتور...... 58

4-9- استاندارد آلودگی................................. 60

4-9-1- استاندارد‌هایی که در آمریکا به اجرا  در آمده‌اند 60

4-9-2- قوانین  مربوط به آلاینده‌ها در اروپا........... 62

فصل پنجم : بررسی اثرات گازسوز کردن یک سری موتور‌های خاص از نظر  عملکرد  موتور  و آلایندگی آن و مقایسه  با حالت  بنزین سوز آنها

5- 1- نمونه موتور 4 سیلندر  تزریق مستقیم ............. 63

5-1-1- آلودگی....................................... 63

5-1-2- تست عملکرد موتور............................. 65

5-2- نمونه ماشینg523 .................................. 66

5-2-1- تست آلودگی .................................. 67

5-2-2- تست عملکرد موتور............................. 68

5-3- هوندا سیویک 6/1.................................. 70

5-4- موتور سیکلت...................................... 76

5-4-1- تست آلودگی................................... 77

5-4-2- تست عملکرد موتور............................. 80

5-5- بررسی عملکرد و کیفیت کیت‌های گازسوز تولیدی در کشور 80

5-5-1- موتور پیکان 1600.............................. 82

5-5-2- موتور پژو 405................................. 83

نتایج حاصله........................................... 84

فصل ششم : بررسی کلی  معایب و مزایای گازسوز کردن موتورهای بنزینی و نتیجه گیری

6-1- مزایا و معایب گازسوز کردن........................ 86

مراجع .............................................. 91

شامل 107 صفحه فایل word قابل ویرایش