توضیحات
آموزش ویدیویی پروژه مدلسازی چندراهه یا منیفولد دود موتور در نرم افزار سالیدورک (Solidworks) + فایل های پروژه
منیفولد(manifold):
منیفولدهای ورودی و خروجی موتور، تأثیر زیادی بر روی کارکرد موتور، جلوگیری از صداهای مزاحم و آلودگی محیط زیست دارند. در هر موتور ویژه ای ممکن است انتظار خروجی خاصی وجود داشته باشد. برای نمونه یک موتور می تواند برای خودروهای مسابقه طراحی شود و یا از آن در خودروهای معمولی استفاده شود که هرکدام از این کاربردها، دارای مشخصه های منحصر به خودشان بوده و بر روی طراحی و هندسه منیفولدهای ورودی و خروجی تاثیر گذار هستند. در خودروهای مدرن امروزی، بیشترین گشتاور در سرعتهای پایین مطلوب است. طبیعت جریان عبوری از منیفولد، به دلیل باز و بسته شدن یک درمیان متناوب(سوپاپ های ورودی و خروجی، یک طبیعت گذرا و پالسی است. این طبیعت گذرا، زمینه ساز تولید موج های فشاری در منیفولدهای ورودی و خروجی می شود. نسبت بزرگی از صداهای ایجاد شده در موتور خودروها، به واسطه موج های فشاری منتشر شده در منیفولدهای ورودی و خروجی خواهد بود. صداهای مزاحم یکی از مهمترین بخش هایی است که در بررسی کلی خودروهای امروزی به آن پرداخته می شود. انتشار طیف صداهای مزاحم با طراحی بهینه منیفولد، بهینه سازی می شود.
شکل منیفولد خروجی موتور.
طراحی منیفولد، همچنین بر آلودگی محیط زیست تاثیرگذار است. بهینه سازی زمان باز و بسته شدن سوپاپها در موتورهای امروزی سبب شده است تا از میزان گازهای سمی که از سوختن ناقص پدید می آیند و نیز از میزان هیدروکربنهای نسوخته، کاسته شود. فشار داخل منیفولدها تاثیر مهمی بر فرایند EGR یا exhaust gas return دارد که در این فرایند، جزئی از گازهای خروجی به داخل منیفولد ورودی باز می گردد. همچنین برای استفاده از دستگاههای کنترلی نظیر ECU در موتورها، طراحی منیفولد نقش مهمی را ایفا می کند. ECU از سنسورهای گوناگونی تاثیر می پذیرد که از جمله این سنسورها، سنسور درجه گرما و فشار ورودی می باشد. با دانستن درجه گرما و فشار ورودی، می توان بهترین حالت برای احتراق بهینه، یعنی نسبت سوخت به هوا را به دست آورد.
سیستم خروجی دود در موتورهای احتراق داخلی:
در خودرو، سیستم اگزوز یا خروج دود، از منیفولد خروج دود که بر روی بلوک سیلندر بسته می شود، شروع شده و تا عقب خودرو ادامه پیدا می کند. وظیفه این سیستم، هدایت گازهای خروجی از سیلندر (که در واقع محصولات احتراق میباشند و به عقب خودرو می باشد، البته سیستم اگزوز خودروهای امروزی، علاوه بر هدایت این گازها، آلودگی زیست محیطی این گازها، و آلودگی صوتی ناشی از خروج این گازها را تا حد امکان کاهش می دهد، برای این منظور، در مسیر لوله های اگزوز، قطعاتی نصب می کنند که هر یک از این قطعات، وظیفه مربوط به خود را دارد.
سه عملکرد عمده اگزوز را می توان به صورت زیر تشریح کرد:
۱-کاهش آلایندگی
۲-کاهش صدا
3 – کاهش دما
اگزوزها از سه بخش اتصال به موتور، میانی و انتهایی ساخته می شود که در این میان کاتالیست به دلیل نیاز به دمای ۸۰۰ درجه سانتیگراد در قسمت اول تعبیه می گردد و بخش های دوم و سوم در کاهش دما و صدا موثرند؛ و این وسیله می تواند برای کاهش خروج گازهای خطرناک حاصل از سوزاندن سوخت تأثیر بسزایی داشته باشد. در امور مربوط به تقویت موتور از اگزوزهایی استفاده می شود که کمترین مقاومت را در عبور گازهای خروجی داشته باشد. کاتالیست اگر خراب باشد نفس موتور را می گیرد و موتور ریپ می زند. ایراد اگزوز باعث ایجاد صدای اضافی در خودرو می شود.
شکل طرحواره مسیر خروج گازهای سوخته از موتور.
– منیفولد خروج دود
این قطعه، بر روی بلوک سیلندر در سمت خروج دود سیلندرها قرار گرفته و گازهای خروجی از سوپاپ دود سیلندرها را به سمت لوله های اگزوز، راهنمایی می کند.
شکل نمونه ای از منیفولد خروج دود.
مشکل اصلی منیفولدهای خروجی دود، ایجاد ازدحام دود، در خروجی منیفولد می باشد یعنی فضای کافی به دودها جهت خروج نمی دهد، توضیح اینکه دود هر سیلندر با فشار، سرعت و دمای بسیار زیاد از سیلندر خارج می شود، هرچقدر فضای بازتری برای خروجش مهیا باشد، بهتر و کاملتر، از سیلندر خارج شده و خروج کامل تر دود، فضای احتراق داخل سیلندر را برای مکش بهتر هوا مهیا می کند و هرچقدر مکش بهتر باشد، هوای بیشتری به سیلندر وارد شده و احتراق بهتری صورت می گیرد، احتراق بهتر به معنای قدرت و کشش بهتر موتور می شود. پس برای عملکرد بهتر موتور، باید تا حد امکان، خروج دود از سیلندر راحت تر شود.
برای جلوگیری از ازدحام دود، باید به جای استفاده از منیفولد خروج دود، از منیفولد بهبودیافته استفاده کنیم. منیفولد بهبود یافته وظیفه منیفولد یعنی ترکیب و هدایت دود به لوله های اگزوز را انجام می دهد و همچنین با ایجاد فضای اختصاصی بیشتر برای هر سیلندر، مانع ازدحام دودها در خروجی منیفولد بهبود یافته میشود (برخلاف منیفولد) و خروج دودها را راحت تر می کند.
شکل نمونه ای از منیفولد بهبود یافته.
منیفولد بهبود یافته باعث میشود دودهای سیلندرها دیرتر ترکیب شده و در نتیجه عدم ازدحام دودها در خروجی منیفولد بهبود یافته، دودها راحت تر خارج شده و عملکرد موتور بهتر می شود. اما منیفولد بهبود یافته نشان داده شده فضای بسیار زیادی را اشغال می کند و البته تولید آن سخت تر از منیفولد بوده و هزینه بیشتری در بر دارد. برای حل مشکل اشغال فضای زیاد، بعضا منیفولد بهبود یافته ها را صورت پیچ و خم داره به صورتی فشرده قرار می گیرند تا فضای طولی کمتری اشغال شود، اگرچه فضای کلی اشغال شده در این منیفولد بهبود یافتهها نسبت به منیفولد بهبود یافته های ساده تغییر چندانی نکرده ولی آن چیزی که در خودروها معمولا اهمیت بیشتری دارد، اشغال فضای طولی کمتر می باشد. به طور کلی منیفولد بهبود یافته هزینه ساخت بالاتری نسبت به منیفولد خروج دود دارد و به همین علت است که استفاده از منیفولد، کماکان ادامه دارد. به هر حال پس از آنکه منیفولد بهبود یافته یا منیفولد دودها را به لوله اگزوز رسانید، معمولا اولین قطعه ای که در راه لوله اگزوز قرار می گیرد، مبدل کاتالیتیک می باشد.
شرح پروژه:
در این محصول آموزشی، علاوه بر آموزش ویدیویی مدلسازی چندراهه یا منیفولد دود موتور(Exhaust Manifold) در نرم افزار سالیدورک( Solidworks)، فایل های کامل نرم افزاری پروژه(نرم افزار سالیدورک) و تصاویر مرحله به مرحله از اجرای پروژه را نیز دریافت خواهید کرد. این پروژه در نرم افزار سالیدورک نسخه Solidworks 2020 SP5.0 انجام شده است.
مدت فیلم آموزشی 43 دقیقه
**توجه**
**تمامی فیلم های آموزشی با کیفیت بالا و بدون رکورد صدا توسط پژوهشگران مجموعه انسیس سی اف دی ضبط و تهیه شده اند**
نمونه نتایج:
