مقاله در مورد بررسی میزان کاهش آلایندهای خروجی اگزوز دراثرسرویس و تنظیم موتور خودرو

اختصاصی از یاری فایل مقاله در مورد بررسی میزان کاهش آلایندهای خروجی اگزوز دراثرسرویس و تنظیم موتور خودرو دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه48

بخشی از فهرست مطالب

1- مقدمه و سابقه

2- چکیده

3- آلودگی هوا و اثرات منفی آن بر محیط زیست

4- عوامل آلوده کننده هوا

5- آمار خودروهای تهران بزرگ و روش انتخاب

6- شرح دستگاه‌ها و روش‌های اندازه‌گیری

7- نتایج آزمایشات

8- بحث و نتیجه‌گیری

9- مراجع

1- مقدمه و سابقه

این گزارش مرتبط با بند (4- ج) مهندسی می‌باشد. هدف از تهیه این گزارش، مطالعه و تدوین اطلاعات جمع‌آوری شده در مورد پیشینة اجرای طرح‌های مشابه بوده؛ تا بتوان دیدی جامع نسبت به مراحل انجام پروژه‌های مشابه به‌دست آورده و در نهایت بتوان این پروژة در دست اجرا (BE1) را به صورت جامع و حتی کاملتر از موارد مشابه قبلی انجام داد. همچنین این مطالعه کمک می‌کند که از انجام کارهای تکراری (در صورت وجود ) خودداری شود.

2- چکیده

گزارش بررسی میزان کاهش آلاینده‌های خروجی اگزوز در اثر سرویس و تنظیم موتور خودرو شامل دو قسمت عمده می‌باشد. قسمت اول توسط شرکت کنترل ترافیک تهران به تشریح متد انتخاب خودروهایی که آزمایشات برروی آن‌ها انجام می‌شود پرداخته و نتایج حاصل از بررسی وضعیت سلامت فنی خودروهای بنزینی را مورد تحلیل قرار می‌دهد. قسمت دوم ارائة نتایج حاصل از آزمایشات انجام شده در پژوهشگاه صنعت نفت برروی خودروهای انتخابی و تحلیل آن‌ها می‌باشد.

درقسمت اول، یعنی متد انتخاب خودروهایی که آزمایشات برروی آن‌ها صورت گرفته، ابتدا خودروهایی که تعداد آن‌ها بسیار کم است از سیستم حذف گردیده‌اند. سپس جامعه مورد بررسی را به9 نوع اتومبیل (2 نوع ایرانی و 7 نوع خارجی) طبقه‌بندی کرده‌اند. این 9 نوع عبارتند از پیکان، رنو، پژو، تویوتا، شورلت، نیسان، ب.ام.و ، مزدا و جیپ . این خودروها در سه دهه 40-49 ، 50-59 ، 60-69 و70-71 مد نظر قرارگرفته‌اند چون از نظر فراوانی تجمعی، دارای اکثریت مطلق از نظر تعداد می‌باشند. در نهایت این جامعه به 17 زیرمجموعه تقسیم شده‌است که 7 نمونه از آن‌ها مربوط به پیکان و رنو و 9 نمونه دیگر مربوط به دیگر خودروهای موجود در سیستم می‌باشد. در ادامه، مطابق جدول زیر حجم هر طبقه از جامعه را به صورت زیر قرار داده‌اند.

شماره طبقه

نوع خودرو

دهه ساخت

تعداد

1

پیکان

60-69

112700

2

پیکان

70-71

4680

3

پیکان

50-59

376150

4

پیکان

40-49

41000

5

رنو

60-69

40240

6

رنو

50-59

14905

7

رنو

70-71

11710

8

پژو

50-59

34440

9

پژو

70-71

920

10

تویوتا

50-59

28400

11

تویوتا

60-69

8335

12

تویوتا

70-71

1555

13

شورلت

50-59

27575

14

نیسان

60-69

26075

15

ب.ام.و

50-59

23200

16

مزدا

60-69

12655

17

جیپ

60-69

8020

پس از مشخص کردن حجم هر نمونه در یک نمونه‌گیری مقدماتی ( pre sampling )، تعدادی خودرو از هر نمونه انتخاب شده‌اند. ضمناً در نمونه‌های انتخاب شده پارامترهای روغن سوزنی، وضعیت شمع ، وضعیت پلاتین، وضعیت فیلتر، وضعیت تعمیر خودرو و تنظیم موتور بررسی شده‌اند. در ادامه حجم نمونه از هر طبقه (ni) از روش انتساب نیمن تعیین گردیده است.                                

 

که در این رابطه :

(ni) حجم نمونه طبقه iام،

(Pi) نسبت تعداد طبقه iام به تعداد کل جامعه،

(Si) انحراف معیار طبقه iام و(n) تعداد نمونه در کل جامعه می‌باشد.

برای استفاده از این رابطه باید si های زیر جامعه‌ها مشخص باشند که برآورد آن‌ها با استفاده از تحلیل نمونه مقدماتی بدست آمده است.

نتایج نمونه‌گیری نهایی در جدول زیر آورده شده است.

ردیف

طبقه

نوع خودرو

N­i

ni

انتخاب مدل برحسب فراوانی

1

2

پیکان

376150

7

• 2 دستگاه

1356                   5 دستگاه

2

1

پیکان

112700

7

1360                   2 دستگاه

1362                  3 دستگاه

1365                  2 دستگاه

3

4

پیکان

41000

5

1349                  5 دستگاه

4

5

رنو

40240

4

1361                  2 دستگاه

1369                  2 دستگاه

5

8

پژو

34440

3

1356                  3 دستگاه

6

10

تویوتا

28400

3

1356                  3 دستگاه

7

13

شورلت

27575

3

1354                  3 دستگاه

8

14

نیسان

26075

3

1363                  3 دستگاه

9

15

ب.ام.و

23200

2

1354                  2 دستگاه

10

6

رنو

14905

2

1357                  2 دستگاه

11

16

مزدا

12655

2

1364                  2 دستگاه

12

7

رنو

11710

2

1370                  2 دستگاه

13

11

تویوتا

8335

2

1362                  2 دستگاه

14

17

جیب

8020

2

1363                  2 دستگاه

15

2

پیکان

4680

2

1370                  2 دستگاه

جمع کل خودروهای انتخاب شده                                                                                                             49دستگاه

در قسمت بعد مجدداً شاخص‌های بهینگی که قبلاً به آن‌ها اشاره شد، مورد بررسی قرار گرفته و به هر کدام از آن‌ها امتیازی داده‌اند که طبق آن‌‌ها امتیاز خودرویی که بهینگی کامل دارد 100 و خودرویی که نقص کامل دارد 7 می‌باشد.

برای انجام قسمت دوم که تست خودروها و انجام آزمایشات برروی آن‌ها می‌باشد، ابتدا ابزار آزمایشات با آنها انجام شده‌اند معرفی شده‌اند. این ابزار عبارتند از شاسی دینامومتر، دستگاه نمونه‌گیر گازهای اگزوز، دستگاه آنالیز گازهای اگزوز شامل دستگاه آنالیز منوکسیدکربن، دستگاه آنالیز دی‌اکسیدکربن، دستگاه آنالیز هیدروکربن‌ها، دستگاه آنالیز اکسیدهای ازت و دستگاه آنالیز اکسیژن.

سپس انواع سیکلهای رانندگی را معرفی کرده و یکی از آن‌ها را انتخاب کرده‌ و تست را با آن سیکل انجام داده‌اند.

لازم به یادآوری است که در این گزارش از روش تست و اندازه‌گیری آلاینده‌های مختلف صحبتی نشده است؛ و فقط در جداولی جداگانه مقادیر آلاینده‌ها و میزان مصرف سوخت، قبل و بعد از تنظیم داده شده‌اند.

در پایان در یک نتیجه‌گیری، اثر تنظیم موتور را برروی آلاینده‌ها آورده‌اند که به عنوان مثال گفته شده است که تنظیم موتور می‌تواند CO را از gr/km 64 به gr/km 32و HC را از gr/km 1/5 به gr/km 7/2 برساند. همچنین در بخش نتیجه‌گیری در جدولی نشان داده شده است که تنظیم موتور اثر مطلوب‌تری بر روی خودروهای رده سنی پائین‌تر دارد.

3- آلودگی هوا و اثرات منفی آن بر محیط زیست

مسأله آلودگی محیط زیست که با پیشرفت تمدن، گریبان‌گیر جوامع بشری شده با عوامل رشد تمدن صنعتی در ارتباط است. مواد آلاینده‌ای که در شهر‌ها توسط منابع صنعتی ایجاد می‌شود، نه‌تنها به سلامت و موجودیت این شهرها لطمه وارد می سازد، بلکه آن‌چه هم اکنون به‌عنوان یک خطر جدی تلقی می‌شود، این است که در اثر توزیع این مواد در جو زمین، وضع کلی جو تحت تأثیر قرار گرفته و ترکیبات آن تغییر کرده که این تغییرات مسلماً به ضرر جامعه انسانی تمام می‌شود.

منابع آلوده کننده در ایران به چهار گروه وسایل نقلیه موتوری، صنایع، کارخانجات، منابع گرمایشی خانگی و تجاری و منابع متفرقه نظیر سوزاندن زباله و غیره تقسیم می‌شود. مطابق آمارهای سازمان حفاظت محیط زیست، 97 درصد غلظت گاز سمی منوکسیدکربن در تهران مربوط به وسایل نقلیه موتوری است؛ و غلظت این گاز در مناطق پر ترافیک در محل رانندگان تا ppm 120 و در منازل داخل شهر نزدیک ppm10 می‌باشد. حال آن‌که استاندارد هوای پاک فقط ppm9 منوکسیدکربن را مجاز دانسته است.

طبق گزارشات این سازمان 70-60 در صد کل آلودگی هوای تهران ناشی از وسایل نقلیه موتوری        می‌باشد. استفاده نابجا از اتومبیل، تنظیم نبودن موتورها، رفت و آمدهای غیر ضـروری و ایجاد ترافیـک سنگین، فضای بسیار آلوده کننده‌ای را برای محیط زیست مردم فراهم آورده است.

4- عوامل آلوده کننده هوا

به طور کلی عواملی که در زندگی شهری سبب آلودگی هوا می‌گردند به سه دسته تقسیم می‌شوند: اصطکاک، تبخیر و احتراق.

در احتراق ایده‌ال که فقط به صورت تئوری احتمال صورت گرفتن دارد، یک سوخت هیدروکربنی در اثر حرارت، با مقدار معینی اکسیژن در زمان کافی ترکیب شده و محصولات ثانویه و انرژی تولید می‌کند. در حالت تئوری و استوکیومتری محصولات احتراق فقط شامل بخارآب و دی‌اکسیدکربن می‌باشد که ترکیبات بی‌ضرری هستند. ولی احتراق ناقص به‌این صورت انجام نمی‌گیرد. در محصولات احتراق ناشی از احتراق ناقص منواکسید کربن، هیدروکربن‌های نسوخته و اکسیدهای نیتروژن وجود دارند.

• کیفیت برخی آلاینده های هوا

آلاینده‌ها می‌توانند به‌صورت جامد، قطرات مایع و یا به صورت گاز باشند؛ که به مواد جامد و مایع اصطلاحاً ذرات گفته می‌شود. پس مواد آلوده کننده شامل دو دسته عمده از ذرات و گازها هستند.

ذرات آلاینده هوا بدون توجه به نام شیمیایی بر حسب کیفیت به ترتیب زیر تقسیم‌بندی می‌شود:

الف) smoke : که عبارت است از ذرات جامد یا مایع که قطرشان کم‌تر از یک میکرون است و در نتیجه احتراق یا تقطیر به وجود می‌آید .

ب) fume

ج)  dost

د)  mist : عبارت است از ذرات مایع  با قطر‌ بیش از 100 میکرون که در اثر فعالیت‌های صنعتی، مثل اسپری و تزریق کردن و یا در اثر میعان بخارات در اتمسفر و یا در نتیجه تأثیر نور خورشید روی گازهای خروجی اتومبیل‌ها به‌وجود می‌آید. اگر در mist تغییر صورت گرفته و غلیظ شود به صورت aerosol در می‌آید.

غلظت آئروسل در هوا نشان دهندة میزان کلی آلودگی شهرهاست. از اگزوز اتومبیل‌ها مقدار زیادی آئروسل بسیار ریز خارج می‌شود بیش از دوسوم مواد خروجی اتومبیل‌ها ذراتی هستند که قطرشان بین            06/0 – 02/0میکرون می‌باشد.

- منابع اصلی آلودگی هوا

الف) موتورهای بنزینی: در اثر احتراق ناقصی که در موتور اکثر اتومبیل‌ها ایجاد می‌شود، مقادیر متنابهی مواد غیر از دی‌اکسیدکربن و آب از موتورخارج می‌شود که سهم بسیار زیادی در آلودگی هوای شهرها دارد. یکی از نتایج کافی نبودن میزان هوای ورودی به موتور و یا تنظیم نبودن آن، ایجاد منوکسیدکربن (CO) است. محصول دیگر این عمل بنزین نسوخته (HC) می‌باشد. تشکیل اکسیدهای ازت (NOx) نیز غیر قابل اجتناب بوده زیرا این ماده، محصول ترکیب نیتروژن موجود در هوا با اکسیژن در محیط بسیار گرم محفظه احتراق موتور است.

ب) موتورهای دیزلی: این‌گونه موتورها همان مشکلات موتورهای بنزینی را از نظر ایجاد آلودگی دارا می‌باشند. ولی در سه مورد با موتورهای بنزینی فرق دارند.

اولاً: هوا بدون دریچه کنترل، وارد موتور می‌شود بنابراین در موتور دیزل، نسبت هوا به سوخت بیشتر از موتورهای بنزینی است و مقدار گازهای منوکسید کربن و هیدروکربن‌‌های نسوخته منتشره، کم‌تر می‌باشد.

ثانیاً: سوخت دیزل به محفظه احتراق موتور تزریق می‌شود و نیازی به استفاده از کاربراتور نیست.

ثالثاً: در این موتورها سیستم جرقه شمع وجود ندارد و مخلوط هوا و سوخت تحت فشار در موتور محترق  می‌شود. به‌دلیل وضعیت خاص ساختمانی موتور دیزل تقریباً صددرصد گازهای احتراق، از لوله اگزوز خارج می‌گردد. در موتور دیزل به علت وجود هوای داغ اضافی اکسیدهای ازت به میزان زیادتر تولید می‌شود. البته این نکته قابل ذکر است، در صورتی که از موتورهای دیزلی نگهداری مناسب به عمل نیاید و تنظیم صحیح قبلی روی آن‌ها اعمال نشود، بیشتر از موتورهای بنزینی ایجاد آلودگی می‌نمایند.

- مکانیزم تشکیل گازهای آلاینده

منوکسید کربن: منشأ اصلی شناخته شده این گاز، احتراق ناقص سوخت‌های متعارفی است و تقریباً می‌توان تولید این گاز را انحصاراً به فعالیتهای بشر مربوط دانست. بیش از 80 درصد منوکسیدکربن موجود در هوا مربوط به وسایل نقلیه موتوری و بقیه ناشی از مصرف سوخت در صنایع و تأسیسات‌‌تجاری و دستگاه‌های حرارت مرکزی می‌باشد.

در موتور هنگامی که مقدار زیادی سوخت و به نسبت، مقدار کمی هوا وارد محفظه احتراق می‌شود، به علت کمبود اکسیژن احتراق کامل صورت نگرفته و در نتیجه گازCO ایجاد می‌شود. بعضی از عوامل ایجاد منوکسیدکربن به مقدار بیش از حد در موتورهای بنزینی عبارتند از:

الف ) تنظیم نامناسب کاربراتور برای کارکرد درجای موتور (IDLE)

ب ) پایین بودن دور موتور برای حالت کارکرد درجا.

ج ) آوانس بودن و عدم تنظیم دلکو.

د ) مسدود شدن PCV در اتومبیل‌هایی که این سیستم در آن‌ها به کار رفته است.

ه ) خراب بودن ساسات اتومبیل.

و ) کثیف بودن فیلتر هوا.

هیدروکربن‌ها: هنگام استارت موتور سرد اتومبیل، مقداری هیدروکربن (HC) وارد اگزوز آن می‌شود. از دیگر عوامل پیدایش هیدروکربن‌های نسوخته در گازهای آلاینده اگزوز تنظیم کاربراتور برای مخلوط (RICH) و  روغن‌سوزی موتور اتومبیل است. تبخیر بنزین از باک و کاسه کاربراتور نیز از دیگر عوامل انتشار هیدروکربن‌ها در محیط هستند.

- اکسید های ازت:

مهم‌ترین اکسیدهای ازت آلاینده هوا، اکسید نیتریک و دی‌اکسیدازت می‌باشند. در اثر احتراق سوخت‌های فسیلی در دمای بالا، ازت موجود در هوا با اکسیژن ترکیب شده و تولید اکسید نیتریک می‌کند. قسمت اصلی دی‌اکسیدازت موجود در هوا بر اثر اکسیداسیون فتوشیمیایی اکسیدنیتریک به‌وجود می‌آید. از طرف دیگر   دی‌اکسید‌ازت ممکن است با بخار آب ترکیب شده و تولید اسیدنیتریک نماید.