ترابری خودرو کنترل موتور DC فصل ۲

ترابری خودرو کنترل موتور DC فصل ۲ – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  مکانیک

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

کنترل یک موتور DC بدون جاروبک در یک سیستم تعویض دنده الکترونیکی

پروژه سیستم‌های ترابری و خودرو

فصل ۲

پیش نیازهای فیزیکی

۱-۲٫ گیربکس اتوماتیک

این پروژه بر روی گیربکس کرایسلر ۴۵RFE Chrysler انجام گردید که یک گیربکس اتوماتیک ۴ دنده همراه با دنده عقب می باشد که در سال ۱۹۹۹ بر روی جیب  کروکی  Grand Cherokee  با  یک  موتور  V8 – ۷/۴ لیتری نصب شد. جزئیات گیربکس اتوماتیک در اینجا تشریح نمی شود چرا که نیاز برای آن در این پایان نامه احساس نمی شود. با این حال، کسب اطلاعات پایه برای درک تصویری روشن و همه جانبه از این مقوله عاری از لطف نخواهد بود.

یک گیربکس اتوماتیک جدید شامل ترکیبی از فناوری مکانیکی، هیدرولیک و الکتریکی می باشد که بصورت توام با هم به فعالیت می پردازند. نسبت های مختلف دنده منوط به طراحی سیستم دنده خورشیدی یا سیاره ای می باشد که در شکل ۱-۲ نشان داده شده است. این سیستم شامل چرخ دنده، چرخ دنده خورشیدی و دو یا چند چرخ دنده سیاره ای می باشد که به وسیله یک حامل خورشیدی به یکدیگر چفت شده اند. هر یک از این سه جزء را می توان به عنوان ورودی، خروجی یا به صورت ایستگاهی مورد استفاده قرار داد. نسبت دنده از طریق انتخاب این موضوع مشخص می شود که کدامیک از بخش ها کدام وظایف را به عهده دارند.

به طور مثال، چرخ دنده رینگ را می توان به شافت ورودی موتور متصل نمود و حامل خورشیدی را نیز می توان به خروجی متصل ساخت. در صورتی که این حلقه قابلیت چرخش سیاره هایی در امتداد دنده خورشیدی را داشته باشد، سبب خواهد شد تا حامل سیاره ای اقدام به چرخاندن شافت خروجی در همان مسیر شافت ورودی اما با سرعت کمتری نماید. با استفاده از ترکیب دیگر ورودی، خروجی و سیستم لاک / قفل نسبت های دیگری را می توان ایجاد نمود. از طریق اتصال چندین عدد از این سیستم های دنده ستاره ای به صورت سری، ضرایب کاملا خاصی را می توان ایجاد نمود و آنها را منطبق با مقادیر مطلوب برای کلیه دنده های جلو و عقب تعدیل نموده و بکار گرفت.

۴۵RFE از سه سیستم دنده سیاره همانند جهت ساده نمودن امر تولید استفاده نموده و دارای نسبت های ۳، ۳/۵، ۱ و ۴/۳ برای دنده جلو و نسبت ۳ برای دنده عقب می باشد. به طور مثال، این بدان معنا است که در دنده عقب، ورودی گیربکس به میزان سه برابر خروجی آن به گردش در می آید.

ترابری خودرو کنترل موتور DC فصل ۲

۱-۲-۲٫ موقعیت های سوپاپ تعویض گیربکس

فواصلی که سوپاپ تعویض گیربکس می بایست حرکت کند عبارتند از: P-R: 6/14 میلی متر، R-N: 5/10 و N-D: 3/10 میلی متر. این فواصل مساوی با  ۹/۱۴، ۷ /۱۰ و ۴/۱۰  دور  گردش برای موتور می باشد. محدوده کوچکی در حدود ۱ میلی متر برای هر موقعیت وجود دارد. چنین موردی سبب کنترل بهتر سیستم می شود چرا که هر یک میلی متر مترادف با حدودا یک چرخش موتور بحساب  می آید، بنابراین توقف در یک محدوده درست کاملا آسان خواهد بود.

در طی این پایان نامه، زمان کافی جهت تولید کل سیستم وجود ندارد. موتور مورد استفاده نه به دنده ها و نه به سوپاپ تعویض دنده متصل بوده است. در عوض، این موتور بر مبنای ویژگی خود مورد آزمایش قرار گرفته و گردش موتور نیز به هنگام تعویض دنده محاسبه می شود. متعاقبا یک حسگر موقعیت سبب بسته شدن لوپ / حلقه خواهد شد.

ترابری خودرو کنترل موتور DC فصل ۲

۲-۲-۲٫ حسگرهای موقعیت

جهت حاصل آوردن کنترل لوپ / حلقه بسته در این سیستم، یک حسگر موقعیت خطی برای سوپاپ تعویض گیربکس وجود دارد. این یک حسگر  PLCD برای اتومبیل مرسدس بنز و یک حسگر جریان گردابی برای اتومبیل جیپ می باشد.

حسگر  PLCD مخفف «حسگر جابجایی بدون تماس مغناطیسی دایمی» می باشد و شامل یک هسته مغناطیسی نرم است که دور یک کویل را احاطه نموده و در امتداد طول پیچیده شده است. در هر یک از انتهای این هسته یک کویل کوتاه ثانویه وجود دارد. یک آهنربای دائمی نیز به سوپاپ تعویض گیربکس متصل می باشد. شار مغناطیسی سبب اشباع مغناطیسی محلی می شود. محل ناحیه اشباع شده در امتداد محل حسگر را می توان با استفاده از سیستم کویل مشخص نمود. خروجی یک ولتاژ (۰-۵V) می باشد که به مبدل A/D ارسال می گردد.

ترابری خودرو کنترل موتور DC فصل ۲

۳-۲-۲٫ قفل پارکینگ

به هنگام گردش موتور، نه تنها سوپاپ تعویض گیربکس حرکت می نماید، بلکه قفل پارکینگ نیز دارای حرکت خواهد بود. لحظه حیاتی تغییر به دنده P است، چرا که در کلیه ماشین ها با گیربکس اتوماتیک یک قفل مکانیکی وجود دارد که از گردش در حالت P ممانعت به عمل می آورد. این مورد یک سیستم اضافه در مقایسه با ترمز دستی می باشد، که از ترمزهای چرخ جهت ثابت نگهداشتن ماشین استفاده می نماید. قفل پارکینگ، از طرف دیگر، به صورت مکانیکی اقدام به قفل نمودن شافت یا محور خروجی گیربکس از طریق درج یک بلوک فلزی در داخل چرخ می نماید. چنین موردی متعاقبا در مرجع ۲ و ۱۳ مورد بحث قرار می گیرد. دلیل استفاده از قفل پارکینگ یک بند قانونی می باشد که به وسیله  NHTSA (سازمان ایمنی ترافیک بزرگراه های ملی) در ایالت متحده و همچنین در اتحادیه اروپا اعمال می گردد. به مراجع ۱۱ و ۸ رجوع شود.

قفل پارکینگ شامل یک فنر و یک استوانه مخروطی شکل می باشد که سبب می شود تا بلوک فلزی به داخل دنده در گیربکس قرار گیرد. در حالت حاد، به هنگامی که ماشین دارای بار کامل است و در موقعیت سراشیبی تپه پارک نموده است، گشتاور این دنده می تواند تا میزان ۹۰۰ Nm مد نظر باشد. پس از آن یک نیروی زیاد جهت کشیدن قفل پارکینگ به عقب مورد نیاز خواهد بود و این نیرو مشخص کننده عملکرد گشتاور می باشد. گشتاور مورد نیاز به وسیله موتور در شکل  ۳-۲ نشان داده شده است. همان گونه که مشاهده می شود، این گشتاور تنها می بایست اقدام به حرکت سوپاپ تعویض گیربکس نماید، که این حرکت بین ۹۰ و ۱۲۰ درجه خواهد بود که بسیار کوچکتر از بیرون آوردن از حالت قفل پارکینگ می باشد. در صورتی که مسئله قفل پارک به روش دیگری حل گردد، می توان از یک موتور ضعیف تر و ارزان تر استفاده نموده و در عین حال سیستم قابلیت کارکرد سریعتری را خواهد داشت.

۳-۲٫ سیستم افزونه یا سیستم جامع تعویض الکترونیکی دنده

دو طرح مجزا وجود دارند که تولید کنندگان ماشین در سیستم های تعویض الکترونیکی دنده از آنها استفاده می نمایند، این طرح ها عبارتند از: سیستم جامع و سیستم افزونه. این مقاله سیستم جامع را مورد بررسی قرار می دهد که به معنای آن خواهد بود که سیستم راه انداز در داخل فضای گیربکس قرار گرفته است. در مبحث طرح افزونه، سیستم راه انداز در خارج از گیربکس قرار گرفته و متصل به دسته ای است که خود به دسته دنده در داخل ماشین متصل شده است. شرکت DaimlerChrysler هر دوی این سیستم ها را مورد تحقیق و بررسی قرار داده است چرا که آنها دارای مزیت های مختلفی می باشند، اما سیستم جامع به طور احتمالی از نقطه نظر اقتصادی و راه حل های عملی به صرفه خواهد بود.

ترابری خودرو کنترل موتور DC فصل ۲

۴-۲٫ تغییر با استفاده از سوپاپ های الکترومغناطیسی

تغییر در گیربکس های اتوماتیک بین موقعیت های رانندگی یعنی دنده های P, R, N و D غالبا به صورت مکانیکی کنترل می شود، اما تغییر دنده به صورت الکترونیکی کنترل خواهد شد. این بدان معناست که امکان کنترل هیدرولیک در گیربکس به صورت الکترونیکی وجود دارد و برای  این  کار  می بایست از سوپاپ های الکترومغناطیسی استفاده نمود. آیا نمی توان از یک روش یکسان  جهت  دنده های P, R, N و D استفاده نمود؟

بلی، چنین موردی به عنوان یک راه حل ظریف و قابل توجه مطرح است. بر این مبنا سیستم راه انداز غیر الزامی بوده و کل گیربکس به وسیله سوپاپ های الکترومغناطیسی کنترل خواهد شد. دو دلیل در خصوص چرایی کاربرد این گونه مقوله در اینجا ذکر شده است. دلیل اول آن است که می بایست اقدام به تولید مجدد بخش های زیادی از گیربکس نمود.

ترابری خودرو کنترل موتور DC فصل ۲

۵-۲٫ رقبا

تولید کنندگان دیگر خودرو نیز اقدام به توسعه سیستم های تعویض دنده به صورت الکترونیکی نموده و برخی از آنها قبلا این سیستم را در خط تولید سری خود اعمال داشته اند. شرکت BMW با استفاده از شرکت های متخصص در امر خط تولید ماشین های آلمانی (ZF و Bosch) هم اکنون برای ۷ سری اتومبیل خود اقدام به توسعه جامع سیستم های مربوطه نموده است. این سیستم ها در حقیقت به عنوان یک سیستم الکتروهیدرولیک به شمار آمده و یک دسته انتخاب در فرمان اتومبیل اجازه کنترل مود یا حالت رانندگی به راننده را خواهد داد.

کارخانه Rolls Royce نیز از یک سیستم افزونه برای گیربکس اتومبیل خود استفاده نموده است. شرکت های Alfa Romeo، Porsche و Audi نیز دارای سیستمی با عملکرد مشابه می باشند، اما از نظر ساختار این سیستم ها کاملا متمایز هستند.