دانلود گزارش کارآموزی سیستم های برقی و الکترونیکی اتومبیل خودرو

موقعیت و تاریخچه:

کارخانه ایران خودرو در کیلومتر 14 جاده مخصوص کرج واقع شده است. در واقع جاده مخصوص کرج از میان کارخانه عبور می کند که آن را به دو بخش شمالی و جنوبی تقسیم کرده است. این کارخانه در مساحتی بالغ بر 2315170 متر مربع قادر به تولید انواع خودروها از قبیل اتوبوس، مینی بوس، سواری و وانت و کامیونت می باشد.

این کارخانه در سال 1341 به نام کارخانجات صنعتی ایران ناسیونال بنیان نهاده شد و در مهرماه 1342 عملا فعالیت خود را با تولید اتوبوس آغاز کرد. اولین تولیدات کارخانه اتوبوس مدل 302 و مینی بوس 0309 بنز آلمان غربی بود. در شهریور ماه 1345 نیز مجوز ساخت خودروسواری چهارسیلندر را دریافت کرد.

در اوایل سال 1349 سالن تولید پیکان با امتیاز از شرکت تالبوت یا گروه دوتس انگلستان در کارخانه شمالی شروع به کار کرد در بدو امر تولید پیکان 6000 دستگاه در سال بود ولی در سال 1354 با توسعه سالن پرس و شاب و سالنهای رنگ و صافکاری در کارخانه جنوبی ظرفیت تولید تا 150000 دستگاه در سال بالا رفت.

در حال حاضر محصولات ایران خودرو عبارتند از:

1- انواع اتوبوس

2- مینی بوس شامل مینی بوس های 309 در دو نوع سقف بلند و سقف کوتاه، آمبولانس، کامیونت یک و دو کابین.

3- سواری پیکان 1600 و پژو 405 در دو مل GL و GLX پژو پرشیا – پژو RD سمند و پژو 206

4- وانت پیکان که اخیراً تولید آن در محل کارخانه مینی بوس سازی از سر گرفته شده.

همانطور که گفته شد کارخانه ایران خودرو از دو بخش شمالی و جنوبی تشکیل شده است که در مجموع 10 کارخانه در آن به فعالیت مشغول هستند. این کارخانجات عبارتند از:

1- کارخانه اتوبوس سازی (302)

2- کارخانه مینی بوس سازی (309)

3- کارخانه سواری سازی

4- کارخانه صندلی سازی

5- کارخانه پرس و خم

6- ریخته گری

7- ماشین شاب

8- سالن شاتل

9- سالن RD

10- سالن 206

تاریخچه زمانی

تردیدی نیست که سیستم برقی اتومبیلهای جدید ویژگیهای فنی بسیار رعب انگیز، اما در عین حال بسیار جذابی دارد. سیستمها و مدارهای پیچیده ای که امروزه بکار می روند به شیوه ای جالب تکامل یافته اند.

چنان که در مورد بسیاری از تحولات تاریخی صادق است، نمی توان یقین حاصل کرد که فلان قطعه خاص را چه کسی و در چه زمانی «اختراع» کرده است، زیرا این تحولات هم به صورت موازی و هم به صورت متوالی رخ می دادند!

تأمل در باب تعیین پدر سیستم برقی اتومبیل جالب است. بدیهی است که میشل فارادی سزاوار تحسین است، اما تین لنور هم هست، رابرت بوش هم هست، نیکلاس اوتو هم هست… و این رشته سر دراز دارد!

شاید درست آن باشد که عقبتر برویم تا به تالس ملطی، فیلسوف یونانی، برسیم که کهربا را به خز مالید و الکتریسیته ساکن را کشف کرد و برای نخستین بار واژه «الکترون» را مطرح ساخت. کهربا را به زبان یونانی «الکترون» می نامند.

در حدود 600 قبل از میلاد تالس ملطی، با مالیدن کهربا روی خز، الکتریسیته ساکن را کشف کرد.

در حدود 1550 ویلیام گیلبرت نشان داد که بسیاری از مواد «الکتریسته» دارند. او دریافت که دو نوع «الکتریسته» ناهمنام یکدیگر را جذب و دو نوع الکتریسیته همنام یکدیگر را دفع می کنند.

1672 اوتو فون گوریک اولین دستگاه برقی، یک گلوله چرخان از گوگرد را اختراع کرد.

1742 آندریاس گوردون نخستین مولد الکتریسیته ساکن را ساخت.

1747 بنجامین فرانکلین بادبادکی را در هوای رعد و برقی به پرواز درآورد!

1770 دلیجان بخار کونیو تماما از چوب، ساخته شد.

1780 لوییجی گالوانی یک رشته فعالیت را آغاز کرد که به اختراع باتری منتهی شد.

1800 نخستین باتری را آلکساندر ولتا اختراع کرد.

1825 ویلیام استورژن الکترومغناطیس را کشف کرد.

1830 سر همفری دیوی کشف کرد که با مدار شکنی جرقه ایجاد میشود.

1831 فارادی مبانی القای الکتریسته را کشف کرد.

1851 رام کورف برای اولین بار پیچک القایی ساخت.

1859 گاستون پلاشه، فیزیکدان فرانسوی انباره را ابداع کرد.

1860 لنور نخستین شمع را ساخت.

1860 لنور احتراق « در داخل سیلندر» را ابداع کرد.

1861 لنور نوعی کوئل مرتعش ساخت.

1861 رابرت بوش در قریه البک در نزدیکی شهر اولم در آلمان متولد شد.

1870 اوتو طرح موتور چهارزمانه را به ثبت رساند.

1875 سیستم جرقه گسسته در موتور زیگفرید به کار گرفته شد.

1879 لئوفونک سیستم جرقه زنی لوله داغ را ابداع کرد.

1885 گوتلیب دایملر و مارل بنز موتور اتومبیل را ابداع کردند.

1887 هرتز امواج رادیویی را کشف کرد.

1887 ماگنتوی ولتاژ پایین بوش در موتورهای زمینی با سوخت گازی به کار رفت.

1888 پروفسور آیرتون نخستین اتومبیل برقی آزمایشی را ساخت.

1899 نخستین کیلومتر شمار (مکانیکی) به بازار آمد.

1899 دستیابی به رکورد جهانی 66 مایل (105 کیلومتر) در ساعت با استفاده از یک خودرو برقی.

1901 لنکستر ماگنتوی چرخ لنگری را ساخت.

1902 بوش ماگنتوی ولتاژ بالا با آهنربای دائمی را عرضه کرد که تقریباً مقبولیت عام یافت.

1905 میلر ریز بوق برقی را اختراع کرد.

1905 دکتر هانس لیتنر و ر.ه لوکاس دینام سه زغالی را اختراع کردند.

1908 س.آ.واندروال سیستم روشنایی برقی را معرفی کرد.

1910 شرکت «دلکو» نخستین نمونه صنعتی استارت برقی را عرضه کرد.

1912 بندیکس روش درگیری استارت با چرخ لنگر (فلایویل) را ابداع کرد.

1912 کادیلاک سیستم روشنایی و راه اندازی (استارت) برقی را به کار برد. این سیستم برقی ساخت «دلکو» را چارلز ف. کترینگ ابداع کرده بود.

1914 فنر ضربه گیر به استارت افزوده شد.

1914 بوش ماگنتوی القایی را تکمیل کرد.

1920 ژاپنیها تحولات چشمگیری در تکنولوژی آهنربا پدید آوردند.

1921 انجمن بیسیم ولز جنوبی نخستین بیسیم را در اتومبیل نصب کرد.

1922 اتومبیل آستین سون تولید شد.

1927 آخرین فورد مدل T تولید شد.

1928 فکر تشکیل انجمن مهندسان متخصص در صنعت لوازم برقی اتومبیل در هادرزفیلد، واقع در یورکش مطرح شد.

1929 بوق برقی لوکاس به بازار آمد.

1930 سیستم جرقه زنی با کوئل و باتری جایگزین سیستم جرقه زنی با ماگنتو شد.

1930 تکنولوژی آهنربا باز هم پیشرفت کرد.

1931 اسمیت درجه بنزین برقی را معرفی کرد.

1931 ماگنتوی ورتکس با آهنربای دائمی به بازار آمد که در اتومبیلهای مجهز به سیستم جرقه زنی با کوئل نصب می شد.

1932 انجمن مهندسان برقی اتومبیل اولین اجلاس خود را در ساعت 30 : 3 بعدازظهر 21 اکتبر، در باشگاهی در لندن برگزار کرد.

1934 برای اولین بار دینام دو زغالی و دستگاه تنظیم ولتاژ جبرانی روی اتومبیل نصب شد.

1936 کیلومتر شمار برقی ، مولد جریان متناوب و ولت سنج به بازار آمد.

1936 استفاده از سیستم اتصال بدنه مثبت برای افزایش عمر شمع و کاهش خوردگی باتری به بازار آمد.

1937 برای نخستین بار، تاخموگراف (ثبت کننده سرعت) در آلمان به کار رفت.

1939 روی دلکو اتومبیل سیستم آوانس خودکار نصب شد.

1939 نصب جعبه فیوز در اتومبیلها آغاز شد.

1940 دی سی اسپیدو از روتور سنکرون و مسافت سنج استفاده کرد.

1946 شرکت رادیواتومبیل تأسیس شد.

1947 ترانزیستور اختراع شد.

1951 خودروسازان انگلیسی استفاده از سیستم برقی 12 ولت را آغاز کردند.

1951 بوش سیستم تزریق را ابداع کرد.

1954 استفاده از چراغ راهنمای چشمک زن جنبه قانونی یافت.

1955 استفاده از سوئیچ برای روشن کردن اتومبیل عمومیت یافت.

1957 چراغ جلو نامتقارن به بازار آمد.

1958 نخستین مدار مجتمع (آی سی) ساخته شد.

1960 استفاده از آلترناتور به جای دینام آغاز شد.

1963 اتوماتیک راهنمای الکترونیکی ابداع شد.

1965 استفاده از اتصال بدنه منفی دوباره آغاز شد.

1965 کار تکمیلی روی سیستم کنترل الکترونیکی ترمز قفل نشو (ABS) آغاز شد.

1966 از پخش صوت در اتومبیل استفاده شد؛ استفاده از این دستگاه در انگلستان زیاد موفقیت آمیز نبود زیرا سیستم تعلیق ضعیف و جاده ها خراب بود!

1967 کیلومتر شمار الکترونیکی به بازار آمد.

1967 سیستم سوخت پاشی چترونیک ساخت شرکت بوش، به تولید انبوده رسید.

1970 استفاده از آلترناتور به جای دینام در خودروهای ساخت انگلیس آغاز شد.

1972 لوکاس سیستم نمایش سر بالا را ابداع کرد.

1974 نخستین سیستم جرقه زنی الکترونیکی بی پلاتین که نیاز به تعمیر نداشت ساخته شد.

1976 حسگرهای اکسیژن لاندا تولید شد.

1979 بوش تولید انبوه سیستم سوخت پاشی موترونیک را آغاز کرد.

1981 سیستم ترمز قفل نشو برای نصب در خودروهای معمولی تولید شد.

1989 آلترناتورهایی تقریباً هم اندازه با دینامهای اولیه یا حتی کوچکتر از آنها توانستند جریانهایی تا بیش از صدآمپر تولید کنند.

1990 سیستم های تارنوریز در اتومبیلهای مرسدس به کار رفت.

1991 تولید لامپهای تخلیه گازی آغاز شد.

1993 مقررات کنترل آلایندگی سبب تکامل بیشتر سیستمهای کنترل موتور شد.

1994 سیستمهای بصری سر – بالا به منزله بخشی از طرح پرومتئوس ابداع شد.

1995 و این داستان همچنان ادامه دارد…………..

اندازه گیری و حسگرها

اندازه گیری چیست؟

اندازه گیری عبارت است از تعیین مقدار کمیتهای فیزیکی برای به دست آوردن داده هایی که به وسایل ثبت کننده و نمایشگر و / یا کنترلگر انتقال پیدا می کنند. در این بحث بارها از اصطلاح ابزار دقیق برای توصیف علم وفن سیستم اندازه گیری استفاده می کنیم.

اولین تکلیف هر سیستم اندازه گیری تبدیل مقدار فیزیکی مورد اندازه گیری، به متغیر فیزیکی دیگری است که بتوان آن را برای به کار انداختن نمایشگر یا کنترلگر به کار برد. در خودرو، بخش عمده کمیتهای مورد اندازه گیری به سیگنالهای الکتریکی تبدیل می شوند. حسگرهایی که این تبدیل را انجامی می دهند تراگردان نام دارند.

ترمیستور

ترمیستور متداولترین اسباب اندازه گیری دما در اتومبیل است. تغییر دما سبب تغییر مقاومت ترمیستور می شود و بنابراین می توان یک سیگنال الکتریکی متناسب با کمیت اندازه گیری شده به دست آورد.

بیشتر ترمیستورهای متداول ضریب دمایی منفی دارند. یعنی با افزایش دما مقاومت آنها کاهش می یابد. پاسخ ترمیستورهای مختلف به صورتهای متفاوت تغییر می کند، اما مقاومت ترمیستورهای مورد استفاده در اتومبیل معمولا از چند کیلواهم در صفر درجه سانتیگراد تا چند اهم در 100 درجه سانتیگراد تغییر می کند. این تغییر شدید مقاومت برای بسیاری از کاربردهای ترمیستور در اتومبیل ایده آل است و بااستفاده از تجهیزات ساده میتوان به آسانی آن را آزمود.

ترموکوپل

اگر دو فلز مختلف به هم متصل شوند و یک نقطه پیوند دو فلز در دمای بالاتر از دمای نقطه دیگر قرار گیرد، اثری ترموالکتریکی ایجاد میشود که آن را اثر سیبک می نامند. این پدیده اساس کار حسگری به نام ترموکوپل است. اگر در این حالت سنجهای را، مطابق شکل به مدار متصل کنیم، تغییر اختلاف دما را نشان خواهد داد.

ترموکوپل اختلاف دما یعنی T1-T2 را اندازه گیری می کند. برای ساختن سیستم یا کارآیی عملی T1 را باید در دمای معین نگه داشت. در شکل یک مدار عملی نشان داده شده است؛ هر گاه اتصالهای این مدار با سنجه دمای برابر داشته باشند، ولتاژهایی که در این دو نقطه تولید میشوند یکدیگر را خنثی می کنند. با ساخت مدار جبرانی پیوند سرد میتوان تغییرات دمای T1 را جبران کرد. در این مدارها غالباً از مدار ترمیستور نیز استفاده می‌شود.

از ترموکوپل معمولاً برای اندازه گیری دماهای بالا استفاده می کنند. ترموکوپلی که از دو آلیاژ، یکی با 70 درصد پلاتین و 30 درصد رودیم، دیگری با 4 درصد پلاتین و 6 درصد رودیم ساخته شده باشد را ترموکوپل نوع B می نامند که در گستره دمایی صفر تا 1500 درجه سانتیگراد کار میکند. در اتومبیل برای اندازه گیری دمای دود و توربوشارژکن از ترموکوپل استفاده میشود.

حسگرهای القایی

از حسگرهای القایی بیشتر برای اندازه گیری سرعت چرخش و در بعضی موارد برای تعیین وضعیت عضو چرخان استفاده میشود. این حسگرها براساس القای الکتریکی کار می کنند، یعنی در آنها یک شار مغناطیسی متغیر نیروی محرکه الکتریکی در سیم پیچ القا می کند. در شکل این اصل و نیز اسبابی برای تعیین سرعت چرخش و وضعیت میل لنگ نشان داده شده است.

ولتاژ خروجی بیشتر حسگرهای القایی تقریبی از یک موج سینوسی است. دامنه این سیگنال به آهنگ تغییر شار مغناطیسی بستگی دارد. آهنگ تغییر شار عمدتاً در مرحله طراحی تعیین می شود: تعداد دورهای سیم پیچ، شدت میدان مغناطیسی و فاصله بین حسگر و عضو چرخان بر آهنگ تغییر شار مؤثرند.

قتی از این حسگر استفاده می شود، ولتاژ خروجی حسگر با افزایش سرعت چرخش افزایش می یابد. در بیشتر کاربردها برای اندازه گیری از فرکانس سیگنال استفاده می شود. متداولترین راه تبدیل خروجی یک حسگر القایی به صورتی قابل استفاده، عبور دادن آن از یک مدار راه انداز اشمیت است. بدین ترتیب یک موج مربع با دامنه ثابت و فرکانس متغیر تولید می شود.

در بعضی موارد از خروجی این حسگر برای روشن و خاموش کردن نوسان ساز یا فرونشانی نوسانات استفاده می کنند. در شکل مدار مورد نظر نشان داده شده است. نوسان ساز فرکانس بسیار بالایی در حدود 4 مگاهرتز تولید می کند و هنگامی که سیگنال رسیده از حسگر نوسان ساز را قطع و وصل کند و سپس حاصل کار فیلتر شود، موج مربعی تولید می شود. این سیستم مقاومت خوبی در برابر تداخل دارد.

کرنش سنج

در شکل یک کرنش سنج ساده و یک مدار پل مورد استفاده برای تبدیل تغییرات مقاومت آن به سیگنال نشان داده شده است. کرنش سنج دوم روی وسیله مورد آزمون نصب می شود اما این عمل در وضعیتی انجام می شود که کرنش وجود ندارد و هدف از نصب آن جبران کردن تغییرات دماست. وقتی کرنش سنج کشیده می شود، مقاومت آن افزایش می یابد و وقتی کرنش سنج فشرده میشود، مقاومت آن کاهش می یابد. بیشتر کرنش سنجها معمولاً از جنس کاغذ، نصب شده است. ورق کاغذ نیز به قطعهای چسبانده می شود که اندازه گیری کرنش آن مورد نظر است.

حسگر جریان هوا با سیم داغ

مزیت بارز این حسگر اندازه گیری جریان جرمی هواست. اساس کار این است که وقتی هوا از روی سیم داغ عبور می کند سعی در خنک کردن آن دارد. اگر مداری بسازیم که با خنک شدن سیم، جریان گذرنده از آن را افزایش دهد تا دمای سیم ثابت بماند، آن گاه بدیهی است که جریان گذرنده از سیم باریان هوا متناسب است. در این مدار مقاومتی نیز قرار می دهند تا تغییرات دما را جبران کند. «سیم داغ» را از پلاتین می‌سازند؛ طول آن فقط چند میلیمتر و ضخامت آن در حدود 70 میکرون است. چون این سیم بسیار کوچک است، ثابت زمانی حسگر نیز بسیار کوچک خواهد بود. در حقیقت این ثابت زمانی در حدود چندهزارم ثانیه است. این مزیت بزرگی است زیرا میتوان نوسانات جریان هوا را به سرعت آشکارسازی کرد و بر طبق آن از طریق واحد کنترل، واکنش نشان داد. خروجی مدار مرتبط با حسگر سیم داغ، ولتاژی بین دو سر مقاومت ظریف است.

مقاومت الکتریکی سیم داغ و مقاومت ظریف به اندازه های است که جریان لازم برای گرم شدن سیم، با تغییر آهنگ جریان جرمی هوا، بین 5/0 و 2/1 آمپر تغییر می کند. در شاخه دیگر پل از مقاومت بالا استفاده می شود تا جریان گذرنده از این شاخه بسیار کم باشد. مقاومت الکتریکی مقاومت جبران کننده دما در حدود 500 اهم است که باید ثابت بماند و فقط تغییر دما سبب تغییر آن می شود. به این سبب از مقاومتی به صورت فیلم پلاتین واکنش نشان دادن در برابر تغییر دما، در مدت سه ثانیه، وادار کند. با کثیف شدن سیم داغ خروجی این اسباب تغییر می کند. برای جلوگیری از این تغییر، هر بار که موتور خاموش میشود، دمای سیم را به مدت 1 ثانیه بسیار افزایش می دهند. در نتیجه آلاینده های روی سیم می سوزند. درحسگر جریان جرمی هوای بوش از یک مقاومت متغیر برای تنظیم مخلوط هوا – سوخت دور آرام استفاده می شود.

حسگر جریان هوا با فیلم نازک

این حسگر از بسیاری جهات شبیه حسگر سیم داغ است. در این حسگر به جای سیم داغ پلاتینی فیلم نازکی از جنس نیکل به کار رفته است. زمان پاسخ این سیستم از زمان پاسخ حسگر سیم داغ نیز کوتاهتر است.

حسگر اکسیژن

در اتومبیل برای ایجاد سیستم پسخورد حلقه – بسته، به منظور کنترل نسبت هوا – سوخت از حسگر اکسیژن استفاده می کنند. مقدار اکسیژن حس شده در دود، با غلظت مخلوط یا نسبت هوا – سوخت رابطه مستقیم دارد. نسبت جرمی ایدئال هوا – سوخت، یعنی 4/17به عدد 1 لاندا (  ) ی برابر یک دارد. حسگرهای اکسیژن دود را در لوله اگزوز در نزدیکی منیفولد دود، قرار می دهند تا از گرم شدن آنها مطمئن شوند. این حسگرها در دماهای بالاتر از 300 درجه سانتیگراد با قابلیت اعتماد کافی کار می کنند. در بعضی موارد از یک گرمکن برقی استفاده می کنند تا حسگر به سرعت به دمای مطلوب برسد. این نوع حسگر را حسگر اکسیژن دود با گرمکن برقی می نامند. گرمکن برقی حسگر (که توان مصرفی آن در حدود 10 وات است) پیوسته کار نمی کند تا دمای حسگر از 850 درجه سانتیگراد بالا نرود. در بالاتر از این دما ممکن است حسگر آسیب ببیند. به همین دلیل حسگرها را مستقیماً در منیفولد دود نصب نمی کنند.

ماده فعال اصلی غالب انواع حسگر اکسیژن دیوکسید زیرکونیم (zro2) است. این ماده سرامیکی را در الکترودهای پلاتینی تراوا در برابر گاز قرار می دهند سپس آن سمت از حسگر را که در معرض عبور دود قرار دارد با سرامیک پوشش می دهند تا پسماندهای حاصل از فرایند اختراق روی آن جمع نشود.