ΓΙΠΛΩΜΑΣΙΚΗ ΚΑΙ ΢ΠΟΤΓΑ΢ΣΙΚΗ ΔΡΓΑ΢ΙΑ ΢ΤΓΥΡΟΝΟΙ ΣΤΠΟΙ ΜΗΥΑΝΩΝ Δ΢ΩΣΔΡΙΚΗ΢ ΚΑΤ΢Η΢ ΜΔ ΔΦΑΡΜΟΓΗ ΢ΣΗΝ ΑΤΣΟΚΙΝΗΣΟΒΙΟΜΗΥΑΝΙΑ ΜΑΤΡΑΔΙΓΗ΢ ΔΤΑΓΓΔΛΟ΢ Α.Μ. 4707 ΔΠΙΒΛΔΠΩΝ ΚΑΘΗΓΗΣΗ΢: θ. ΓΗΜΟ΢ΘΔΝΗ΢ Π. ΓΔΩΡΓΙΟΤ ΠΑΣΡΑ ΟΚΣΩΒΡΙΟ΢ 2010 Η παξνχζα εξγαζία απνηειεί ζπνπδαζηηθή θαη δηπισκαηηθή εξγαζία ε νπνία είλαη αλαπφζπαζην θνκκάηη ηεο θνίηεζεο θάζε Μεραλνιφγνπ θαη Αεξνλαππεγνχ Μεραληθνχ ηεο Πνιπηερληθήο ΢ρνιήο ηνπ Παλεπηζηεκίνπ Παηξψλ. Δίλαη δε απαξαίηεηε πξνυπφζεζε γηα ηε ιήςε ηνπ δηπιψκαηνο. VTEC ηξηψλ ζηαδίσλ, i-VTEC (φπνπ i-intelligent, Super Four Hyper VTEC (ΤπεξVTEC), Tερλνινγία VVTI, Σερλνινγία VVTL-i: H εμέιημε ηνπ VVT-i, ΢χζηεκα Multiair ΢ην θεθάιαην 8 αλαιχνληαη θάπνηα νινθιεξνκέλα ζπζηήκαηα ζχγρξνλσλ θηλεηήξσλ κε ηερλνινγία αηρκήο. Υαξαθηεξηζηηθά αλαθέξνληαη ηα εμήο : Kηλεηήξαο κεηαβιεηήο ζπκπίεζεο MCE-5. Λεπηνκέξεηεο γηα ηνλ MCE-5, Αλάιπζε ηνπ θηλεηήξα θαη ησλ επί κέξνπο κεξψλ ηνπ, Σξφπνο ιεηηνπξγίαο, Κηλεηήξαο Wankel, Ιζηνξηθά ζηνηρεία, Η ιεηηνπξγία ηνπ θηλεηήξα Wankel, Πεξηγξαθή ησλ κεξψλ ηνπ πεξηζηξνθηθνχ θηλεηήξα, Σα ζηάδηα ιεηηνπξγίαο ηνπ θηλεηήξα Wankel, Γηαθνξέο πεξηζηξνθηθψλ παιηλδξνκηθψλ θηλεηήξσλ, Κηλεηήξαο Μεηαβιεηήο ΢πκπίεζεο (Saab SVC), Κηλεηήξαο Honda Mini 4 Stroke Engine, Κηλεηήξαο κε θπιηλδξηθά έκβνια, Kηλεηήξαο Multiair: Υσξίο εθθεληξνθφξν (εηζαγσγήο). Δίλαη κηα εξγαζία εξεπλεηηθνχ ραξαθηήξα κε αληηθείκελν κειέηεο ηνπο ζχγρξνλνπο ηχπνπο Μ.Δ.Κ θαη ηελ εθαξκνγή ηνπο ζηελ απηνθηλεηνβηνκεραλία. ΢ην θεθάιαην 1 αλαιχνληαη αξρηθά νη ζεξκνδπλακηθνί θχθινη ιεηηνπξγίαο ησλ Μ.Δ.Κ, ελ ζπλερεία γίλεηαη αλάιπζε ησλ δίρξνλσλ θαη ηεηξάρξνλσλ θηλεηήξσλ φπσο θαη ησλ θηλεηήξσλ Diesel θαη έπεηηα αθνινπζεί ε ζχγθξηζε ηνπο. ΢ην θεθάιαην 9 αλαιχνληαη ηα ζχγρξνλα ζπζηήκαηα κεηάδνζεο θίλεζεο θαη ηα εμειηγκέλα θηβψηηα ηαρπηήησλ : Απηφκαηα θηβψηηα ηαρπηήησλ, To ζχγρξνλν απηφκαην θηβψηην CVT, Κηβψηην ηαρπηήησλ ζπλερψο κεηαβαιιφκελεο ζρέζεο, Κηβψηην ηαρπηήησλ Mutlitronic, Κηβψηην ηαρπηήησλ Extroid, Κηβψηην ηαρπηήησλ Torotrak IVT: Η εμέιημε ηνπ CVT, Κηβψηηα ηαρπηήησλ δηπινχ ζπκπιέθηε, Κηβψηην δηπινχ ζπκπιέθηε DSG, Κηβψηην ηαρπηήησλ SELESPEED, Κηβψηην δηπινχ ζπκπιέθηε ή DCT (Dual Clutch Transmission), To θηβψηην ηαρπηήησλ M-DCT, Κηβψηηα ηαρπηήησλ DSG, Κηβψηην ηαρπηήησλ DSG εθηά ηαρπηήησλ, Κηβψηην ηαρπηήησλ Mechatronic. ΢ην θεθάιαην 2 γίλεηαη αλάιπζε ησλ θπξηφηεξσλ εμαξηεκάησλ πνπ απνηεινχλ κηα Μ.Δ.Κ φπσο θαη ησλ ιεηηνπξγηθψλ ζπζηεκάησλ ηεο. Η δνκή ησλ ζχγρξνλσλ θηλεηήξσλ κειεηάηαη ζηελ ζπλέρεη φπσο θαη ε ρξήζε, ηα πιενλεθηήκαηα θαη ηα κεηνλεθηήκαηα ηνπ θάζε ηχπνπ. ΢ην θεθάιαην 3 γίλεηαη αλάιπζε ησλ ζχγρξνλσλ ζπζηεκάησλ ςεθαζκνχ θαπζίκνπ. Αξρηθά ππάξρεη κηα ηζηνξηθή αλαδξνκή ηεο εμέιημεο ηνπο θαη ζηε ζπλέρεηα αθνινπζεί ιεπηνκεξήο πεξηγξαθή θαη αλάιπζε ησλ πην εμειηγκέλσλ ζπζηεκάησλ φπσο ηα θάησζη : Πνιιαπιφο ςεθαζκφο ή ςεθαζκφο πνιιψλ ζεκείσλ. Κεληξηθφο ςεθαζκφο ή ςεθαζκφο ελφο ζεκείνπ, Άκεζνο ςεθαζκφο (F.S.I) , ΢χζηεκα L-Jetrνnic. ΢ην θεθάιαην 4 έρνπκε ηελ πεξηγξαθή θαη ηελ αλάιπζε ησλ ζχγρξνλσλ ζπζηεκάησλ αλάθιεμεο θαπζίκνπ. Αξρηθά πεξηγξάθεηαη ε δηαδηθαζία παξαγσγήο ζπηλζήξα ζηα κπνπδί φπσο θαη ηα εμαξηήκαηα πνπ ηελ απαξηίδνπλ φπσο ζπζζσξεπηήο, πνιιαπιαζηαζηήο. Δλ ζπλερεία πεξηγξάθεηαη ε ειεθηξνληθή αλάθιεμε θαη ηα πιενλεθηήκαηα ηεο φπσο θαη νη δχν ηχπνη ειεθηξνληθήο αλαθιέμεσο. Οη εγθέθαινη ECU ησλ ζχγρξνλσλ απηνθηλήησλ αλαιχνληαη ζην νπ ηέινο ηνπ 4 θεθαιαίνπ. ΢ην θεθάιαην 5 γίλεηαη αλαθνξά θαη αλάιπζε ηνπ αηζζεηήξα ιάκδα θαη πην ζπγθεθξηκέλα ζηηο εμήο ελφηεηεο : Λεηηνπξγία ηνπ αηζζεηήξα ι, Λεηηνπξγία ηνπ αηζζεηήξα ζε θησρφ κίγκα, Λεηηνπξγία ηνπ αηζζεηήξα ζε πινχζην – κίγκα, Σνπνζέηεζε αηζζεηήξα ι, Υξήζε δηπιψλ αηζζεηψλ ι, Υαξαθηεξηζηηθή θακπχιε ιεηηνπξγίαο ι. ΢ηελ ζπλέρεηα αλαιχνληαη νη αηζζεηήξεο Αηζζεηήο UEGO (Universal – Exhaust – Gas – Sensor), Αηζζεηήο knock sensor. ΢ην θεθάιαην 6 γίλεηαη αλάιπζε θαη κειέηε ησλ ζχγρξνλσλ ηχπσλ ζηξνβίισλ θαη ησλ ππεξζπκπηεζηψλ. Δηδηθφηεξα αλαιχνληαη ηα : Ογθνκεηξηθφο ππεξζπκπηεζηήο κεραληθνχ ηχπνπ, Φπγνθεληξηθφο ππεξζπκπηεζηή ή Turbo, Τπεξζπκπηεζηήο COMPREX, Σνπξκπίλα κεηαβιεηήο γεσκεηξίαο ( VTG ), Ηιεθηξνληθά ζπζηήκαηα ειέγρνπ ηεο ππεξζπκπίεζεο, Intercooler, Κνκπξέζζνξαο ηχπνπ Rotrex, ΢χγθξηζε ππεξζπκπηεζηή-θνκπξέζζνξα, ΢χζηεκα ππεξηξνθνδνφηεζεο κεηαβαιιφκελεο γεσκεηξίαο, ΢πζηήκαηα ππεξηξνθνδφηεζεο, ΢χζηεκα ππεξηξνθνδφηεζεο - κεραληθήο ππεξζπκπίεζεο (twincharger). ΢ην θεθάιαην 7 κειεηνχληαη ηα ζχγρξνλα ζπζηήκαηα δηαρείξηζεο βαιβίδσλ θαη ζπγθεθξηκέλα ηα : ΢χζηεκα Valvetronic, Δλαιιαθηηθά ζπζηήκαηα, Σερλνινγία VTEC, SOHC VTEC (φπνπ SOHC Single OverHead Camshaft), DOHC VTEC (φπνπ DOHC Double OverHead Camshaft), SOHC VTEC-E (φπνπ Δ-economical), ΢ην δέθαην θεθάιαην γίλεηαη κηα ζχγθξηζε θάπνησλ ζπγθεθξηκέλσλ ραξαθηεξηζηηθψλ ζε δχν θαηεγνξίεο θηλεηήξσλ, ζηελ κία είλαη δίιηηξνη θηλεηήξεο καδηθήο παξαγσγήο θαη ζηελ άιιε θηλεηήξεο πςεινχ θπβηζκνχ κνληέισλ πεξηνξηζκέλεο παξαγσγήο ησλ ιεγφκελσλ supercars.΢πγθεθξηκέλα γίλνληαη νη παξαθάησ ζπγθξίζεηο : ΢χγθξηζε απφδνζεο κέγηζηεο ηζρχνο αλάινγα κε ηελ εθπνκπή CO2, ΢χγθξηζε εηδηθήο ηζρχνο αλάινγα κε ηελ εθπνκπή CO2, Μέγηζηε απνδηδφκελε ηζρχο κε βάζε ηνλ ηχπν ηνπ βελδηλνθηλεηήξα, Μέγηζηε εηδηθή ηζρχο κε βάζε ηνλ ηχπν ηνπ βελδηλνθηλεηήξα. Δδψ θαη δεθαεηίεο απφ ηελ εθεχξεζε ηνπ θηλεηήξα ηχπνπ Otto ε αξρηηεθηνληθή δφκεζεο ηνπ θηλεηήξα ηνπ γεξκαλνχ εθεπξέηε δελ έρεη θαηαξγεζεί αθφκα απιά έρνπλ ππάξμεη ηξνπνπνηήζεηο θαη βειηηψζεηο ζηα δνκηθά ζηνηρεία ηεο. Οη κεγάιεο αιιαγέο ζε απηή ηε δνκή έρνπλ γίλεη ζηα πεξηθεξεηαθά ηεο ζηνηρεία θαη ζηα ιεηηνπξγηθά ζπζηήκαηα πνπ έρεη κηα ΜΔΚ. Έηζη ζήκεξα έρνπκε θαηαθέξεη λα έρνπκε θηλεηήξεο πςειήο απφδνζεο ηζρχνο κε ρακειή θαηαλάισζε θαπζίκνπ, ρακειή εθπνκπή ξχπσλ θαη πςειή αμηνπηζηία. Γηα ηελ επίηεπμε φισλ απηψλ ησλ ζηφρσλ θαηαιπηηθφ ξφιν έρεη παίμεη ε εμέιημε ηεο ηερλνινγίαο θαη φισλ ησλ εθαξκνγψλ ηεο κε ηα ζχλζεηα πιηθά πνπ ρξεζηκνπνηήζεθαλ, ηε βειηηζηνπνίεζε ησλ θξακάησλ θαη ησλ κεζφδσλ ρχηεπζεο, ηηο ζχγρξνλεο κεζφδνπο θνπήο θαη θαηεξγαζίαο πνπ θαηά ζπλέπεηα καο δίλνπλ ειάρηζηεο αλνρέο ζηελ ζπλαξκνγή ησλ κεξψλ ελφο θηλεηήξα.Η εμέιημε ησλ ειεθηξνληθψλ ζπζηεκάησλ πνπ καο έδσζε ηελ δπλαηφηεηα ειέγρνπ νιφθιεξνπ ηνπ θηλεηήξα θαη ησλ ιεηηνπξγηψλ ηνπ κέζσ ηνπ ειεθηξνληθνχ εγθεθάινπ ηνπ θηλεηήξα E.C.U θ.α ΢πγθεθξηκέλα ε βειηίσζε ησλ θξακάησλ θαη ησλ κεζφδσλ θαηεξγαζίαο επέηξεςε ζήκεξα ππάξρνπλ θηλεηήξεο κε δνκηθή αθακςία πνπ επηηξέπεη πηέζεηο ππεξπιήξσζεο 1,5 bar κε ηα ζπλεζηζκέλα κεζνδηαζηήκαηα service. Η εμέιημε ζηα ειεθηξνληθά κέζα δηαρείξηζεο ειεπζέξσζε ην πεδίν γηα αθφκε πην αθξηβή θαη γξήγνξν έιεγρν ησλ ζπλζεθψλ ιεηηνπξγίαο ησλ θηλεηήξσλ θαη θαη επέθηαζε θαιχηεξε απφδνζε, ιηγφηεξνπο ξχπνπο θαη πεξηζζφηεξε νηθνλνκία. Αθφκα θαη ζε επίπεδν έξεπλαο θαη εμέιημεο, ε αικαηψδεο αλάπηπμε ησλ ειεθηξνληθψλ θαη ε πςειή ηαρχηεηα επεμεξγαζίαο επέηξεςε πην ιεπηνκεξή κνληεινπνίεζε θαη θαη’ επέθηαζε βειηηζηνπνίεζε ζε φινπο ηνπο ηνκείο απφ θαηαζθεπή- θαηεξγαζία, κέρξη ην ηειηθφ νινθιεξσκέλν πξντφλ.