مرکز انجمنهای تخصصی

با سلامی دوباره خدمت شما سروران عزیز
قبل از شروع بحث قصد داشتم چند نکته ای رو متذکر شوم :
1-تمامی این موضوعاتی رو که بنده اقدام به نوشتن میکنم به تآلیف خود سازمان هواپیمایی کشور میباشد.
2- در نوشته, بیشتر اصطلاحات به خود لاتین می باشد تا دوستان با این اصطلاحات آشنا شوند و البته سعی می شود تا معادل فارسی هم نوشته شود.
3-در صورت داشتن سوال میتوانید در بخش پرسش و پاسخ هوانوردی sokutasemuni مطرح فرمایید .
4-هرگونه کپی برداری از این موضوعات بدون ذکر نام central غیر قانونی بوده "مخصوصآ میهن دانلود"
5-بیشتر اصطلاحات بعد از چند بار تکرار به صورت مخفف واختصار نوشته خواهد شد
6-هرگونه پیش نهاد وانتقاد خود را میتوانید از طریق pm متذکر شوید

==============================================

فصل اول, جلسه اول

PISTONE ENGINE THEORY -> تئوری موتورهای پیستونی
INTERNAL COMBUSITION ENGINE PRINCIPES ->یا اصل موتورهای درون سوز

در ابتدا درس لازم به تذکر است که مراد از واژه موتور در اینجا موتورهای احتراقی است زیرا موتورهای الکتریکی نیز وجود داردند که هیچ رابطه ای با احتراق ندارند .

موتورهای احتراقی از نظر احتراق به دو گروه برون سوز EXTERNAL COMBUSITION ENGINE و درون سوز INTERNAL COMBUSITION ENGINE یا (ICE) تقسیم میگردند که مورد بحث ما در این دوره به شکل موتور پیستونی و چه جت موتورهای درون سوز میباشند.

در موتورهای پیستونی چون پیستون در داخل سیلندر حرکت رفت و برگشتی دارد به آنها Recoporocating engine میگویند و مورد بحث ما در این درس موتورهای چهار زمانه بنزینی هستند زیرا که سیکل کار آنها با چهار حرکت پیستون به ترتیب زیر در داخل سیلندر کامل بر میگردد.

1-intake stroke : پیستون از TDC=top dead center به سمت پایین حرکت میکند و چون سوپاپ intake valve باز است fuel/air mixture به داخل سیلندر مکیده میشود. این عمل تا نقطه BDC=bottem dead center ادامه دارد.

2-compression stroke : پیستون از BDCبه سمت بالا حرکت میکند و هر دو سوپاپ بسته هستند و چون حجم کم میشود فشار افزایش یافته یعنی عمل تراکم صورت میپذیرد.
20الی 25 درجه قبل از اینکه پیستون به TDC برسد شمع جرقه زده و احتراق آغاز گشته و تا پیستون به TDC برسد احتراق کامل گشته و حداکثر انرژی حرارتی آزاد گشته وحداکثر فشار در بهترین لحظه برای راندن پیستون به سمت پایین مهیا میگردد.
اگر دقت کنیددر این نوع موتورها احتراق تقریبآ در حجم ثابت صورت میگیرد و به آن OTTO CYCLE میگویند.

[External Link Removed for Guests]


3-POWER-STROKE : هر دو VALVE بسته هستند .در اثر فشار حاصله از احتراق پیستون از TDC به پائین رانده میشود و انرژی حاصل از احتراق از طریق CONECTING ROD به CNANKSHALT منتقل میشود.این STROKE چون تولید کننده POWER است به آن WORKING STROKE نیز میگویند.
4-EXHAUST-STROKE : یستون از BDC به سمت بالا حرکت میکند,exhaust valve باز است پس گاز های سوخته از طریق آن به خارج رانده میشود و این عمل تا TDC ادامه دارد و بدین ترتیب سیکل کامل گشته و سیکل دیگری آغاز خواهد گردید.

در اینجا ذکر چند نکته ضروری به نظر میرسد:
اولآ چون برای تکمیل سیکل پیستون چهار بار باید طول سیلندر(STROKE)را طی کند به آن four stroke cycle میگویند
ثانیآ: در طول این چهار حرکت پنج واقعه (event)رخ میدهد که جرقّه (ignition)یکی ازآنهاست.پس به این نوع موتورها four stroke - five event نیز میگویند.

ثالثآ: اگر دقت کنید به ازلء هر stroke میل لنگ نیم دور( 180 درجه)می چرخد,پس برای تکمیل سیکل میل لنگ 4x180=720ُ یعنی دور میچرخد.



 پایان جلسه اول 
ادامه دارد....

سلام به شاگردان خوب ! امروز قراره بریم جلوی central جمع بشیم و به ندادن حقوق بخور نمیرمون اعتراض کنیم
تازه میدونستین اینجا اولین مدرسه هوانوردی که 30 میلیون پول برای یاد دادن نمیگیره!

از شوخی که بگذریم بریم سراغ درس
امروز اولین بخش رو تمام میکنیم " بنویس"!
============
جلسه دوم (بخش اول)


بطور کلی لازم به تذکر است که موتورهای احتراقی انرژی حرارتی fuel را (البته نه همه آنرا)به انرژی مکانیکی تبدیل میکنند و در موتورهای پیستونی این تبدیل به شکل چرخش میل لنگ صرف دوران ملخ (propeller) میشود,ضمنآ منظور از واژه combusition احتراق است و نباید آنرا انفجار (detonation ) که بسیلر مخرب است نامید.



ENGINE REQUIREMENTS

الزامات یک موتور برای استفاده در هواپیماها عبارتند از :

1-Reliability-منظور از این واژه این است که موتور قادر به انجام هر آنچه سازنده مقرر کرده است باشد و نیز باید دارای عمر طولانی باشد (long life)بوده و زمان بین تعمیرات اساسی آن TBO= Tme Between Overhaul بالا باشد.

Llight weight-2-طبیعی است که در هواپیمائی وزن کم همیشه در اولویت قرار داشته و این نکته موتور را نیز شامل میشود.
کاهش وزن موتور از طریق استفاده از Material سبک وزن و good design امکان پذیر است. مثلا به طوری که در آتیه خواهیم دید موتورهای Radial سبک تر از انواع دیگر هستند.
وزن یک موتور باید در رابطه با قدرتش مطرح گردد و در این رابطه ملاک نسبت قدرت به وزن power to weight ratio است.

3-Economy - موتور باید اقتصاد عملیاتی داشته باشد و در این میان مصرف FUEL عامل مهمی است و این عامل نیز در رابطه با قدرت تولیدی مطرح میشودو در این رابطه ملاک
SFC=Specific fuel censumption است که عبارت از مصرف سوخت به ازای یک اسب بخار قدرت در یک ساعت می باشد.

4-Flexibility-موتور هواپیما باید در هر دوری,چه کنم,چه متوسط ,چه زیاد ,در هر ارتفاعی ,در هر فصلی ,و در هرگونه هوائی به خوبی کار کند.

5-Balance- منظور از این واژه عاری بودن از لرزش است زیرا که vibration دشمن بزرگی برای ساختمان هواپیماست و علاوه بر توازن قطعات طراحی خوب نیز در کاهش لرزش موتور موثر است. مثلا فلسفه کار موتورهای جت به گونه ای است که لرزش آنها کمتر از موتورهای پیستونی است .




ادامه دارد.....

 پایان جلسه دوم 

جلسه سوم (بخش دوم)

====================

 Factors Affecting Engine Power 

 عوامل متعدد ی بر قدرت تولیدی یک موتور اثر میگذارند به ترتیب عبارت اند از :  

 1-حجم موتور-طبیعی است که هرچه حجم موتور بیشتر باشد چون charge بیشتری را میتواند مصرف نماید قدرتش نیز بیشتر خواهد شد. 
 حجم یک سیلندر به کورس پیستون (stroke) و قطر (Bore) بستگی دارد بنابر این حجم کل مفید موتور (total pistone dis placement) به stroke وbore و تعداد سیلندرها بستگی دارد. 

 2-compression ratio-طبق تصویر نسبت حجم سیلندر وقتی پیستون در BDC است به حجم سیلندر وقتی پیستون در TDC است (حجم Combusition camber) را ضریب تراکم گویند و هرچه این ضریب بیشتر باشد قدرت موتور نیز بیشتر خواهد شد زیرا انرژی حرارتی بیشتری از همان مقدار charge آزاد خواهد گردید و معنای این در واقع کاهش SFC است. 
  ضریب تراکم ایده آل موتورهای پیستونی حدود 11:1 است و به همین دلیل محدودیت آن Preignition (احتراق قبل از وقت)است و برای افزایش آن درجه اکتان بنزین باید بالا باشد و به همین دلیل است که اتومبیلهای با ضریب تراکم بالا باید از بنزین سوپر استفاده کنند.واضح است که پی آمد preigination افت قدرت (loss of power) 
 over heating خواهد بود که میتوان به Detonation نیز منجر گردد. 
  

 مثال-piston displacement یک سیلندر80 اینچ مکعب و حجم combusition chamber آن 10 اینچ مکعب است C.R آن چند است؟ 
 90=80+10 
 9:1=90:10 

 3-RPM-واضح است که هرچه دور موتور بیشتر گردد قدرت آن نیز بیشتر خواهد شد اما نباید از نظر دور داشت که برای آن نیز محدودیتی وجود دارد . 

 4-Combusition Efficiency - شکل محفظه احتراق در Flame propagation و در نتیجه,زمان احتراق بی نهایت موثر است و این نکته ای است که در طرح و ساخت موتور چه جت و چه پیستونی مورد توجه است. 

 5-Thermal efficiency-طبق تعریف نسبت بین انرژی حرارتی تبدیل شده به کار مفید و کل انرژی حرارتی fuel را گویند .در کل حداکثر زمان حرارتی موتورهای پیستونی هواپیما در حدود %35 است که در take off به %25 کاهش میابد زیرا که در این مرحله برای اجتناب ازover heat شدن موتور Rich تر از حد مطلوب است و این نکته افت در راندمان حرارتی را به دنبال دارد. 


 ادامه دارد... 

 پایان جلسه سوم 

خوب، با سلامی دوباره و عذرخواهی به خاطر دیرکرد در ارسال موضوعات
از مطالب قبلی تعدادی باقی مانده که امروز انشا الله.. تمام میکنیم

جلسه چهارم (بخش دوم)
============

6-Mean Effective Pressure -در طول power stroke فشاری که پیستون را به سمت پایین میراند مرتبآ کاهش میابد از اینرو برای محاسبه فشار مؤثر بر سر پیستون و نهایتآمحاسبه قدرت موتور باید میانگین فشار موثر را در نظر گرفت.

7-Friction- مسّلم است که هرچه اصطکاک داخلی موتور و قدرت مورد نیاز برای گرداندن Accessories و.... بیشتر باشد از قدرت مفید موتور کاسته خواهد شد پس باید lubrication و طراحی مناسب آنها را به حداقل کاهش داد و در این راستا فرمول کلی نیز به دست می آید.


 IHB=BHP+FHP 
   
 IHP= Indicated horse power =power developed in the cylinders 
 BHP=Brake Horse Power=delivered to thr propeller 
 FHP=Friction Horse Power= power used in overcoming friction& running Accessories &sucking in the charge &pushing out the  
 ......exhaust gases 
   
 8-Mechanical Efficinesy 
  تعریف نسبت بین BHPوIHP را راندمان مکانیکی میگویند. 
   
 9-Effect of Atmospheric conditions 
  فشار هوای محیط زیاد شود با توجه به ثابت بودن حجم موتور، جرم و وزن هوای مصرفی بیشتر شده و در نتیجه قدرت موتور افزایش خواهد یافت  
  Manifold pressure gage در همین راستا مورد استفاده است .اگر Air Temp افزایش یابد هوا رقیق شده و MAPکاهش یافته و Power developed نیز کاهش خواهد یافت. 
 MAP=Manifold Absolute Pressure 
  Humididity هوا افزایش یابد denisity هوا کاهش یافته پس قدرت موتور موتور کاهش خواهد یافت. 
   
   
  دارد... 
   
 پایان جلسه چهارم 

سلامی خدمت شما دوستان عزیز واقعا بنده رو ببخشید، حتی برای کارهای معمول خودم هم وقت کم آوردم


جلسه پنجم(بخش دوم)
================

محاسبه قدرت موتور (Determination of Power)

کار انجام شده در واحد زمان را قدرت یا توان گویند وخود کار نیز حاصلضرب نیرو در فاصله است پس برای تعیین و محاسبه قدرت یک موتور، کار انجام شده در یک سیلندر در واحد
زمان را محاسبه و در تعداد سیلندرها ضرب مینماییم و در این راستا فرمول زیر بدست میآید:
 IHP=ime PLANK قدرت عملی  
  33000  
 =33000 ft-lb/min =75kg-m/ 
   
 (ime P=indicated mean effective pressure (psi  
 (L=stroke (ft 
 (A=pistone Area (in[SUP]2[/SUP] 
 N=NO.Of Power strokes /min=rpm 
 2  
  K=NO.Of cylinders 
  Determination of Brake horse power 
  محاسبه قدرت علمی موتور از دستگاه قدرت سبخ(Dynamometer) موسوم به Prony Brake (لگام برونی) استفاده میشود که طبق محاسبات آن فرمول مهّم زیر بدست می آید: 
   
  ( آر پی ام ) ( BHP=2 д (Torque قدرت عملی  
  33000  
   
  این فرمول مهم به فوریت مشاهده می شود که قدرت عملی حاصل از یک موتور و فقط به دو فاکتور مهم RPM و Torque بستگی دارد و به همین خاطر است که دو نشان دهنده Tachometer) RPM Ind) و torquemeter در کابین نصب میگردند البته در موتورهای پیستونی بدلیل وجود manifold press gage نیازی به torquemeter  
  ولی در موتورهای turboshaft و turboprop وجود آن الزامی است. 
   
   
  دارد... 
   
 پایان جلسه پنجم 
   

جلسه ششم


Hint-به دستگاه قدرت سنج Dynamameter میگویند و در کارخانجات تعمیر موتور از یک ملخ fixed pitch بنام club propller نیز بدن منظور استفاده میشود.



درجه بندی قدرت موتور (Power Rating)

قدرت حاصل از یک موتور به تر تیب زیر طبقه بندی میگردد :

1-take off power-به هنگام برخاستن هواپیما از حداکثر قدرت موجود بدین نام استفاده میکنیم
2-Rated Power-قدرت مجازی است که به طور پیوسته و نامحدود میتوانیم از موتور بکشیم و توسط سازنده gurantee شده است و به METO معروف است.
 METO=Mximum exept take off Power 
 Maximum Power-حداکثر قدرت ممکنی است که یک موتور میتواند تولید نماید. 
   
 Hint-استفاده از t.o power محدودیت زمانی دارد. 
   
   
 ادامه دارد... 
   
   
 پایان جلسه ششم