این گزارش با فرمت word و قابل ویرایش میباشد

این گزارش همراه با تصاویر میباشد

موضوع : گزارش کارآموزی کنترل الکترونیکی موتور دیزل

فهرست مطالب

مقدمه                                                                                                                                           1

فصل اول کنترل الکترونیکی دیزل EDC(Electronic Diesel Control)                                         3

1-1 نگاه اجمالی به سیستم                                                                                    4

1-2 الزامات                                                                                                      5

1-3 بخش های سیستم                                                                                         6

فصل دوم واحد کنترل الکترونیکی ECU(Electronic Control Unit)                                          14

2-1 وضعيت عملکرد                                                                                          14

2-2 طرح و ساختار                                                                                            15

2-3 پردازش داده ها                                                                                           16

2-4 عملکرد EDC                                                                                             22

2-5 انتقال اطلاعات به سیستم های دیگر                                                                   29

فصل سوم حسگرها (Sensors)                                                                                                   39

3-1 كاربردهای خودرویی                                                                                     39

3-2 حسگرهای دما                                                                                            41

3-3 حسگرهای فشار از نوع میکرومکانیکی                                                                  43

3-4 حسگرهای زاویه و دور موتور از نوع القایی                                                             47

3-5 حسگر مرحله از نوع هال HALL                                                                       49

3-6 حسگرهای پدال گاز                                                                                      51

3-7 اندازه گیر جرم هوا از نوع لایه داغ (فیلم داغ) HFM5                                               52

فصل چهارم عملگرها (Actuators)                                                                                              57

4-1 عملگرهای الکترونیوماتیک (برقی- بادی)                                                               57

4-2 شیر EGR                                                                                                 59

4-3 دریچه گاز                                                                                                 59

4-4 دریچه مانیفولد ورودی                                                                                   60

4-5 سیستم های ترمز                                                                                        60

4-6 کنترل پروانه FAN                                                                                       62

4-7 سیستم های کمک استارت                                                                              62

نتیجه گیری نهایی و پیشنهادها                                                                                                  66

فهرست منابع و مراجع                                                                                                               66

واژه نامه انگلیسی به فارسی                                                                                                       67

چکیده

با پیشرفت تکنولوژی و علوم در ابعاد گوناگون بخصوص الکترونیک و نفوذ آن به علوم دیگر مانند مکانیک به عنوان کنترلر؛ که با دقت، سرعت، صرف هزینه کم و بهره وری بالا، بهترین راندمان را ارائه می دهد، موتورهای دیزل نیز از این قاعده مستثنی نیستند.

با ورود الکترونیک به دنیای دیزل با بالا رفتن دقت و سرعت کنترل؛ مصرف سوخت کم، شتاب گیری بالا، صدای کم، آلودگی پائین و بطور کلی راندمان موتور، افزایش می یابد.

از آنجا که این سیستم ها انحصاری می باشد می بایست برای آشنایی با آنها به اطلاعات شرکت سازنده متکی بود. البته برای جامع بودن این اطلاعات می توان اطلاعات چند شرکت را جمع آوری و مقایسه نمود.

برای عیب یابی وتعمیرات اینگونه سیستم ها نیاز به عیب یاب های الکترونیکی می باشد. با این وجود باید با نحوه عملکرد و ساختار این سیستم ها آشنایی کامل داشت.

در این پروژه با برخی از انواع این سیستم ها آشنا می شویم.

مقدمه

امروزه دیگر از خودروهای پر سر و صدا که دود می کنند خبری نیست. دیگر صحبت از شتاب گیری ضعیف نیست. اکنون اول آلایندگی بعد شتاب و توان قابل قبول، مطرح است. امروزه استفاده از موتور دیزل در خودروها بشدت افزایش یافته و دیگر کسی با دید قبلی به این خودروها نمی نگرد، بلکه نام دیزل یک موتور کم مصرف، پاک و کم هزینه را تداعی می کند.

همه این ها مرهون سیستم های کنترل الکترونیک است که موتورهای دیزل را بهبود بخشیده است. البته اگر طراحی بهینه ای انجام شود سیکل دیزل به گونه ای است که همیشه حجم هوای اضافه در سیلندر موجود است. با استفاده از این موضوع و ایجاد شرایط احتراق کامل موتور دیزل فوق العاده موتور پاکی است در ضمن این سیکل این اجازه را می دهد تا از سوخت های دیگر مانند سوخت های گیاهی و سوخت های ترکیبی نیز استفاده نمود.

با این همه الکترونیک کار را بسیار آسان نموده است. در سیستم های جدید کنترل بهتر و محسوس تری انجام می گیرد که با بالا بردن فشار سوخت به احتراق بهتر و شتاب بیشتر کمک می نماید. برای جلوگیری از کوبش و کاهش صدای موتور از پیش پاشش یا پاشش ترتیبی استفاده می شود. در بعضی سیستم ها نیز می توان از پس پاشش بعنوان یک عامل برای کاهش آلایندگی استفاده کرد.

در این پروژه با چگونگی عملکرد سیستم های کنترل سوخت رسانی موتورهای دیزل (EDC) ، واحد کنترلالکترونیکی (ECU)(در خودرو به هر واحد هوشمند الکترونیکیECU گفته می شود. اما این واژه بیشتر در مورد کنترلر موتور بکار برده می شود.) ، برخی سنسورها و عملگرهای موتور دیزل که در خودروها و وسایل نقلیه تجاری کاربرد دارند و پیرامون این سیستم ها و اجزای مرتبط با آنها آشنا می شویم. این سیستم ها انحصاری است و قوی ترین، قدیمی ترین و کامل ترین آنها متعلق به شرکت بوش می باشد. البته شرکت های دیگری نیز وارد این عرصه شده اند مانند دلفی و غیره، ولی در ابتدای راه می باشند. شرکت بوش با توسعه پمپ های قدیمی (مکانیکی) خود و استفاده از الکترونیک در پمپ های جدید در دنیای دیزل حرف اول را می زند.

بطور خلاصه روش کار در موتورهای دیزل مجهز به EDCبدین صورت است که: ابتدا برخی کمیتها مانند دما ، فشار ، ضربه ، دور موتور و وضعيت پدال گاز توسط سنسورها دريافت و به EDCگزارش می شوند. سپس EDCبا استفاده از جداول و فرمول های از پیش تعیین شده موجود در حافظه خود ، یک سری سيگنال‌هاي الكتريكي تولید کرده و به عملگرها می فرستد. عملگرها نیز به نوبه خود سیگنالها را به كميت‌هاي غیر الکتریکی مانند مكانيكي در شیر برقی ، دما در هیتر و غیره تبدیل مي‌كنند و در نهایت عملکرد موتور به بهترین شکل ممکن کنترل می شود.   

اینجانب تلاش نمودم تا با جمع آوری و ترجمه متون شرکت بوش و اطلاعات سایت شرکت بوش مجموعه اطلاعات مفیدی را گردآوری نمایم، امیدوارم سودمند واقع گردد.

فصل اول

كنترل الكترونيكي ديزل EDC(Electronic Diesel Control)

هدايت الكترونيكي مدرن موتور ديزل امكان تغيير و تنظيم دقيق و با اختلاف كم مقادير تزريق را فراهم مي‌كنند. فقط اين چنين خواسته‌هاي فراوان موتور امروزي مي‌توانند برآورده شوند. كنترل الكترونيكي ديزل EDC

 (Electronic Diesel control)در سه گروه سيستم سنسورها، مقايسه‌كننده‌ها با مقادير ايده‌آل (پردازنده) و عملگرها تقسيم‌بندي مي‌شوند.

1-1             نگاه اجمالی به سيستم

كنترل الكترونيكي ديزل مدرن EDCبه واسطه توان محاسباتي شديداً افزايش يافته ميكروكنترل‌هاي امروزي در موقعيتي است كه بتواند خواسته‌هاي فوق‌الذكر را برآورده سازد.

برخلاف خودروهاي ديزلي با پمپ‌هاي انژكتور كه رگلاتورهاي سنتي مكانيكي داشتند، راننده در يك سيستم EDCتاثير مستقيمي بر حجم سوخت تزريقي (مثلاً از طريق پدال گاز و يا سيم‌كشي) ندارد. حجم سوخت تزريقي بيشتر توسط كميت‌هاي مؤثر گوناگون معين مي‌شود. از جمله آنها عبارتند از:

- خواسته (واكنش) راننده (وضعيت پدال گاز)

- شرايط كاركرد

- دما موتور

- تاثيرات بر انتشار مواد آلاينده و غيره

مقدار سوخت تزريقي براساس اين كميت‌هاي تاثيرگذار در پردازنده محاسبه مي‌گردد. همچنين لحظه تزريق نيز مي‌تواند تغيير يابد و  اين مستلزم يك برنامه اطمينان بخش است كه تفاوت‌ها و تغييرات را تشخيص دهد و به تناسب تاثيرات، تدابير متناسب را اجرا كند (مثلاً محدود كردن گشتاور و يا افزايش دور ضروري در دور آرام). در EDCبه همين دليل چند مدار تنظيم وجود دارد.

كنترل الكترونيكي ديزل همچنين تبادل اطلاعات و داده‌ها را با سيستم‌هاي الكترونيكي ديگر در خودرو مانند مثلاً كنترل لغزش خودرو (ASR)، كنترل الكترونيكي جعبه دنده (EGS)يا برنامه پایداری الکترونیکی (ESP)امكان‌پذير مي‌سازد. به اين ترتيب كنترل موتور مي‌تواند در سيستم كلي خودرو يكپارچه شود.

(مثلاً كاهش گشتاور موتور در هنگام تعويض اتوماتيك دنده، تطبيق گشتاور موتور با چرخ‌ها، آزاد كردن تزريق سوخت توسط سیستم ضد سرقت و غيره).

سيستم EDCكاملاً در سيستم عيب‌يابي خودرو يكپارچه شده است. آن همه خواسته‌هاي
(On-Board Diagnosis)، (European OBD) EOBD, OBDيا OBDاروپايي را برآورده مي‌كند.

1-2    الزامات

كاهش مصرف سوخت و آلاينده‌ها به همراه افزايش همزمان در توان و عملكرد و همچنين گشتاور چرخشي توسعه كنوني در حوزه تكنولوژي ديزل را طلب مي‌كند. اين موضوع در سال‌هاي اخير منجر به كاربرد افزاينده سيستم‌هاي تزريق مستقيم (DI)در موتورهاي ديزل شده است كه در آنها فشار تزريق در برابر سيستم‌هاي تزريق غيرمستقيم (IDI)با اتاق چرخش هوا و روش اتاقك پيش احتراق به وضوح بيشتر است. از اين طريق ساخت مخلوط سوخت و هوا بهتر انجام مي‌شود.

قطرات ريز سوخت كه به خوبي در هوا پخش شده‌اند آسان‌تر محترق مي‌شوند. اين چنين هيدروكربن‌هاي (HC)نسوخته كمتر در گاز خروجي به وجود مي‌آيند. به علت تشكيل مخلوط بهتر و عدم از بين رفتن جريان بين اتاق پيش احتراق و اتاقك چرخش هوا با اتاق احتراق اصلي، مصرف سوخت موتورهاي تزريق مستقيم نسبت به موتورهاي با تزريق غيرمستقيم حدود10 تا 20% كاهش يافته است.

علاوه بر آن توقعات در مورد راحتي و آسايش رانندگي نيز بر خواسته‌هاي ما از موتور ديزل تاثير مي‌گذارند. در مساله كاهش سروصدا و انتشار مواد مضر (NO_X، CO، HC,ذرات معلق) نيز خواسته‌هاي بالاتري مطرح مي‌شوند. اين موضوع منجر به توقعات بيشتر از سيستم انژكتور و تنظيمات آن در مورد

- فشارهاي تزريق بالا

- فرم مسير پاشش

- شروع تزريق متغير

- پيش پاشش و در صورت نياز پس پاشش

- در هر شرايط كاركرد، مقدار مناسب تزريق سوخت، فشار هواي ورودي و شروع تزريق

- مقدار سوخت حالت استارت بسته به دما

- تنظيم دور آرام مستقل از بار

- تنظيم سرعت حركت خودرو

- باز خوراندن گاز خروجي تنظيم شده

- تلرانس‌هاي كوچك لحظه تزريق و مقدار تزريق سوخت و دقت بالا در مدت طول عمر خودرو (رفتار طولاني مدت)

سيستم‌هاي كنترل دور سنتي به وسيله ابزارهاي تطابق گوناگون شرايط كاركرد موتور را دريافت كرده و كيفيت بالاي ساختن مخلوط احتراق را تضمين مي‌كنند. آنها البته در يك مدار تنظيم ساده روي موتور محدود مي‌شوند و نمي‌توانند كميت‌هاي مؤثر مهم مختلف را به سرعت دريافت كنند و يا اصلاً نمي‌توانند دريافت كنند.EDCبا خواسته‌هاي در حال افزايش از يك سيستم ساده با مقادير تنظيم الكتريكي به يك سيستم كنترل موتور پيچيده كه تعداد زياد از داده‌ها را در زمان واقعي مي‌تواند پردازش كند توسعه يافته است.

1-3 بخش‌هاي سيستم

كنترل الكترونيكي ديزل EDCبه سه قسمت تقسيم مي‌شود.

1_پردازنده اطلاعات،سنسورها و نشانگرهاي مقادير درخواستي را طبق الگوهاي محاسباتي رياضي مشخص (الگوريتم‌هاي كنترل) پردازش مي‌كند. آن سپس به عملگرها با سيگنال‌هاي خروجي الكتريكي فرمان مي‌دهد. ضمنآً پردازنده، رابطه با سيستم‌هاي ديگر و نيز با رابط عيب‌يابي (Diagnostic)برقرار مي‌سازد.

2_ حسگرها و نشانگرهاي مقدار خواسته راننده،شرايط كاري (مثلاً دور موتور) و مقادير خواسته راننده (مانند وضعيت پدال گاز) دريافت مي‌كنند. آنها كميت‌هاي فيزيكي را به سيگنال‌هاي الكتريكي تبديل مي‌كنند.

3_عملگرهاسيگنال‌هاي الكتريكي خروجي از پردازنده را به كميت‌هاي مكانيكي مبدل مي‌كنند. (براي نمونه شير برقي سیستم تزریق سوخت).