بخشی از مقاله
پارامترهای انتخاب دینامومتر آزمون موتور و دسته بندی دینامومترهای صنعت ایران
خلاصه
برای آزمون انواع موتورها در صنعت و موسسههای پژوهشی از دینامومتر استفاده میشود. برای امکان انجام آزمون، پرداخت هزینه کمتر در تست های طولانی مدت و دقت مناسب در انجام آزمون ضروری است تا سفارش دهنده تست یک آشنایی کلی با دینامومتر داشته باشد.
در صورت نیاز یک موسسه یا پژوهشگر یا صنعتگر به آزمون دینامومتری اطلاعات دسته بندی شده در مورد مزایا و معایب انواع دینامومتر، جهت انتخاب دینامومتر و مراکز مجهز به دینامومتردر ایران کم بوده و به سختی در دسترس می باشد.
این مقاله به صورت خلاصه به بررسی انواع دینامومتر پرداخته است. مزایا و معایب دینامومتر پر مصرف بررسی شده و محدوه متداول استفاده انواع دینامومترها شرح داده شده است. در پایان، دینامومترهای موجود در ایران و شرکتهای فعال در زمینه تجهیز دینامومتر دستهبندی شده است.
در این مقاله سعی شده است تا با ارائه اطلاعات انتخاب انواع دینامومتر و دسته بندی از اطلاعات دینامومتر های موجود در ایران، خواننده مقاله بتواند دینامومتر مناسب برای آزمون مورد نظر خود را انتخاب نماید
کلمات کلیدی: دینامومتر، آزمایشگاه آزمون موتور، آزمون عمر موتور ، آزمون عمل کرد موتور
.1 مقدمه
برای تست عمر و عملکرد انواع موتورهای احتراق داخلی و موتورهای خودرو در صنعت، از دینامو متر استفاده میشود. همچنین برای کنترل موتور طراحی شده، اعتبار سنجی طراحی انجام شده و تأثیر پارامترهای مختلف در توان، از دینامومتر استفاده میشود. در این مقاله به صورت خلاصه انواع دینامومتر بررسی میشود . همچنین مزایا و معایب انواع دینامومتر بررسی شده و محدوه استفاده انواع دینامومترهای متداول شرح داده میشود. در پایان، دینامومترهای موجود در ایران و شرکت های فعال در زمینه تجهیز دینامومتر دستهبندی شده است.
.2 کاربرد دینامومترها
کاربرد دینامومتر ها را می توان به شکل زیر دسته بندی کرد:
· تست عملکرد یک موتور ساخته شده در کارخانه تولیدی
· تست عمر قطعات یک موتور ساخته شده در کارخانه تولیدی
· تست عملکرد یک موتور بعد از تعمیر و کنترل عملکرد قطعات مصرفشده در تعمیر موتور
· تست عملکرد یک موتور ساخته شده و انطباق آن با مشخصات پلاک موتور در بازرسی استاندارد و گمرگ
· بارگذاری موتور برای تعیین آلایندگی آن
· بارگذاری موتور برای تعیین مصرف سوخت
· بهینه سازی موتور
1
30 مقایسه انواع دینامومترها
انواع دینامومتر های پر مصرف در صنایع خودروسازی، موتورسیکلت سازی، وسایل ترابری و موتورهای الکتریکی را میتوان به شکل زیر دستهبندی کرد:[1]
• اصطکاکی
o مزیت: سادگی سیستم، ایجاد گشتاور بالا در دور کم و دور صفر، نسبت توان به حجم خوب، نصب آسان و تعمیرات کم
o معایب: ظرفیت پایین، کنترلپذیری سخت بدلیل تغییر ضریب اصطکاک
· هیدرولیکی(ترمز آبی)
o مزیت: سادگی سیستم ، توان بالا، ایجاد گشتاور بالا، دور بالا، قابلیت تحمل بارگذاری دائم، نسبت توان به حجم و وزن عالی،
نیاز به تعمیر و نگهداری کم و نصب نسبتا آسان
o معایب: گشتاور کم در دور کم و یا صفر، عدم وضعیت موتورینگ، دقت کمتر نسبت به نمونههای بعدی، پاسخ زمانی کم برای وضعیت گذرا
· ادی کارنت یا جریان گردابی
o مزیت: سادگی سیستم ، توان متوسط، گشتاور متوسط، دور بالا، قابلیت تحمل بارگذاری دائم، نسبت توان به حجم و وزن متوسط، نیاز به تعمیر و نگهداری کم و نصب نسبتا آسان
o معایب: گشتاور کم در دور کم و یا صفر، عدم وضعیت موتورینگ، دقت متوسط نسبت به نمونه های بعدی، پاسخ زمانی متوسط برای وضعیت گذرا
· ژنراتوری جریان مستقیم
o مزیت: قابلیت وضعیت موتورینگ، دقت بالا، پاسخ زمانی عالی برای وضعیت گذرا، گشتاور کم در دور کم و یا صفر، قابلیت تحمل بارگذاری دائم،
o معایب: نصب سخت و پیچیده، سیستم پیچیده، توان کم، گشتاور ماکزیمم کم، نسبت توان به حجم و وزن کم، نیاز به مراقبت و نگهداری متوسط
· ژنراتوری جریان متناوب
o مزیت: قابلیت وضعیت موتورینگ، دقت بالا، پاسخ زمانی عالی برای وضعیت گذرا، گشتاور کم در دور کم و یا صفر، قابلیت تحمل بارگذاری دائم، نیاز به مراقبت و نگهداری کم
o معایب: نصب سخت و پیچیده، سیستم پیچیده، توان کم، گشتاور ماکزیمم کم، نسبت توان به حجم و وزن کم
· ترکیب دینامومتر های فوق
o برای حذف و یا کمکردن معایب دینامومترهای فوق و جمعکردن مزایا انواع دینامومتر از ترکیب یا موازی کردن انواع
دینامومترها استفاده میشود .[2]
با توجه به توضیحات فوق، معمولاً برای تستهای گذرا و شبیهسازی شتابگیری موتور از دینامومترهای ژنراتوری الکتریکی استفاده میشود. برای توانهای بالا از دینامومترهای هیدرولیکی استفاده میشود.
دراتاق تستهای جدید، معمولا از دینامومتر هیدرولیکی، ادی کارنت و ژنراتوری جریان مستقیم یا متناوب استفاده شده و از دینامومتر اصطکاکی استفاده نمیشود.
در آزمون موتورهای الکتریکی به اندازه گیری گشتاور در دور صفر(گشتاور راه اندازی) نیاز است دینامومترهای ژنراتوری الکتریکی و دینامومتر پودری-ادی کارنت برای این آزمون مناسب میباشند.. دینامومتر های پودری ادی کارنت از ترکیب دینامومتر ادی کارنت با اصطکاکی ساخته میشود. با این ترکیب، عیب نداشتن ترمز قابل ملاحظه دینامومتر ادی کارنت در دور صفر بر طرف می شود. ولی این دینامومتر ترکیبی (پودری-ادیکارنت) برای دور بالا مناسب نمی باشد.[3]
از نظر کنترلپذیری، دینامومترها به ترتیب، ژنراتوری الکتریکی، ادی کارنت و هیدرولیکی دسته بندی میشوند.
از نظر مقایسه قیمت، ارزانترین دینامومتر، نوع هیدرولیکی و گرانترین، نوع ژنراتوری الکتریکی است. دینامومتر ادی کارنت با قیمت متوسط وکنترلپذیری خوب برای توانهای پایین و متوسط برای تستهای پایدار (غیر گذرا) مناسب میباشد.[4]
2
دینامومتر ژنراتوری جریان مستقیم بدلیل داشتن جاروبک و کلکتور نیاز به مواظبت و نگهداری بیشتری نسبت به دینامومتر ژنراتوری جریان متناوب دارد. در گذشته بدلیل عدم گسترش فنآوری درایوهای مجهز به نیم هادیهای سویچینگ از دینامومتر ژنراتوری جریان مستقیم استفاده میشد. امروزه بدلیل گسترش فنآوری درایوهای مجهز به به نیم هادیهای سویچینگ و ارزانشدن نسبی آن از دینامومتر ژنراتوری جریان متناوب بیشتر استفاده میشود و عملا دینامومتر ژنراتوری جریان متناوب جایگزین دینامومتر ژنراتوری جریان مستقیم شدهاست.
روتور دینامومترهای ادیکارنت در دو نوع دیسکی و استوانه ای ساخته میشوند. در نوع دیسکی خنککاری از سطح دو پهلوی دیسک و در نوع استوانهای، خنککاری از محیط استوانه انجام میشود. دینامومتر روتور دیسکی ادیکارنت دارای ممان اینرسی کمتری نسبت به دینامومتر روتور استوانهای ادیکارنت میباشد. این نوع دینامومتر به نیروی محوری خارجی بشدت حساس بوده و آسیبپذیر است.[5]
.4 منحنی عملکرد دینامومترها
رفتار دینامومترها متفاوت بوده وهریک از آنها برای شرایط خاصی مناسبند. این تفاوت رفتارها را می توان در منحنی عملکرد آنها مشاهده نمود. در شکل 1 منحنی گشتاور و توان برای دینامومتر هیدرولیکی به همراه منحنی بار یک موتور احتراق داخلی نشان داده شده است. این نوع دینامومتر در دور صفر گشتاور قابل ملاحظهای تولید نمیکند. ناحیه b ناشی از محدودیت حداکثر گشتاور ، ناحیه c ناشی از محدودیت حداکثر انتقال حرارت، ناحیه d ناشی از محدودیت حداکثر دور و ناحیه e ناشی از محدودیت حداقل دقت می باشد.
شکل :1 منحنی گشتاور و توان برای دینامومتر هیدرولیکی به همراه منحنی بار موتور احتراق داخلی. [1]
شکل :2 منحنی گشتاور و توان برای دینامومتر ژنراتوری الکتریکی. [1]
