دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
مقدمه
از دیدگاه کارشناسان دو دهه پایانی قرن بیستم سالهای شگفتی و زمان یکه تازی فن آوری در عرصه های گوناگون حیات بشری لقب گرفته و اکنون در اغاز هزاره سوم میلادی شرایط جهان به گونه ای است که بیش بینی می گردد دگرگونی شیوه های تولید کالا و ارائه خدمات چهره زندگی را متحول خواهد کرد.
بخش عمده ای از تحولات یاد شده در صنعت تجلی یافته است و گروه های مختلف صنعتی از جمله صنعت خودرو سازی به نحوی متاثر از این فرایند پویا بوده اند و رقابت در زمینه کسب بازارهای جدید حفظ بازار و مشتری موجود بدون آنها امکان پذیر نمی باشد.
تولید خودرو و فعالیتهای صنعتی وابسته به آن در زمره گسترده ترین و پرسودترین فعالیتهای صنعتی- اقتصادی قرار دارند. صنعت خودرو از جمله صنایع مهم و تاثیر گذار در سرنوشت اقتصادی کشورهاست. پس از جنگ جهانی دوم رشد مثبت تولید خودرو بخصوص خودروهای سواری افزایش یافته ودر سالهای اخیر شاهد پیشرفتهای قابل توجهی در این زمینه بوده ایم. به همین دلیل بازار خودرو از رونق بسیار خوبی بهره مند شده و به لحاظ اهمیت آن در رده صنایع اساسی و زیر بنائی طبقه بندی شده و همواره مورد حمایت و تشویق دولتها قرار گرفته است.
این صنعت سهم بالایی از تولید ناخالص ملی کشورهای توسعه یافته را به خود اختصاص می دهد. بطور مثال در امریکا اروپای غربی و ژاپن به ترتیب 7/ 14 درصد 2/10 درصد و4/9 درصد مجموع تولیدات صنعتی به این صنعت اختصاص دارد.
خودرو سازی به دلیل ماهیت ویژه خود با شمار زیادی از صنایع نظیر فلزی ریخته گری ماشین سازی شیمیایی الکترونیک و رایانه نساجی غیر فلزی در ارتباط است و به سهم خود باعث شتاب تحرک و توسعه این صنایع بوده و ضمن ایجاد ارزش افزوده مناسب درصد بالایی اشتغال در جامعه ایجاد میکند.
هر کشوری که دارای صنعت قدرتمند و مستقل خودرو سازی باشد در بیشتر بخشهای صنعتی از وضعیت مطلوبی برخوردار است. لذا صنایع خودرو و قطعه سازی کشور در صددند با گسترش عرصه فعالیت های خود جایگاه خود را در اقتصاد داخلی و بین المللی پیدا نموده با بالندگی و پویایی خود روند توسعه اقتصادی کشور را تحت تاثیر قرار دهند.
در این گزارش کار سعی برآان داریم به طور اجمالی به ارائه تاریخچه خودرو ، بیان ویژگی های این صنعت و گزارش از واحدهای مهم مرکز تحقیقات ایران خودرو بپردازیم.
شرکت ایران خودرو یک شرکت بسیار بزرگ ومجهز درصنعت خودرو سازی کشورمی باشد وهمچنین دارای کادری مجرب و متخصص است.
شرکت از بخشهای مختلفی تشکیل یافته است.بخشهائی در ارتباط با نیروی انسانی مرکز تحقیقات وطراحی و بخشهای تولیدی وکارگاهی و...
مرکز وهسته مطالعات وتست وآزمایشات شرکت مرکزتحقیقات (R&D) می باشد.
برای تولید یک محصول جدید ابتدا باید محصول تعریف شود این تعریف که شامل خصوصیات مختلفی است که باید محصول داشته باشد از طرف مدیریت شرکت که نماینده مشتری است انجام می شود.
این تعریف به واحد مهندسی خودرو که جزئی ازمرکز تحقیقات است می رود تا با همکاری مستقیم مرکزمطالعات استراتژیک (portfolio vehicle outline)pvoمحصول تهیه وتدوین شود. سپس این طرح به مجری پروره داده شده ودرقالب چند پروره از قبیل استایل وطراحی بدنه وطراحی تزئینات وقوای محرکه و واحد ساخت نمونه فرستاده می شود تا قسمتهای مختلف آن طراحی شده ونمونه ای از آن ساخته شود وبعد از تستهای بسیار و برطرف کردن مشکلات آن و پس از تائید نهائی مدرک (engineering sign off)که یک مدرک معتبر جهت تائید طراحی محصول وسیستمهای آن در فازهای مختلف طراحی و تکوین برمبنای برنامه ارزیابی طراحی(design verification plan)DVPاست تدوین می شود.
این گزارش کار شامل گزارشی از واحدهای مختلف مرکز تحقیقات ایران خودرو میباشد.
مهمترین این واحدها واحد مهندسی خودرو واحدCNG واحد لیزر نمونه سازی واحد نمونه سازی سریع و آزمایشات تست می باشد.
هم ویژگیهای صنعت خودرو
- تولید بیش از 50 میلیون و 800 هزار دستگاه خودرو در سال 2000 میلادی
- ایجاد اشتغال برای بیش از 100 میلیون نفر در سراسر جهان
- از هر ده شغل صنعتی در جهان یک شغل آن به صنعت خودرو اختصاص دارد.
- رده اول در بخش صنعت و رده دوم در اقتصاد جهان پس از بانکها
- ادغام تولیدکنندگان بزرگ خودرو و سازندگان قطعات خودرو و در نهایت شکل گیری
شبکه تولید بهره گیری از ظرفیت خالی و سرمایه گذاری در توسعه محصول.
- ارتباط گسترده و تنگاتنگ صنعت خودرو با سایر گروههای صنعتی از قبیل فلزی
ریخته گری ماشین سازی شیمیایی الکترونیک و رایانه نساجی غیر فلزی سهم عمده در ارزش افزوده بخش صنعت
واحد مهندسی خودرو
اداره کل مهندسی خودرو به منظور حصول اطمینان از هماهنگ بودن پروژه های طراحی و توسعه محصول با اهداف تعریف شده مستقیما زیر نظر معاونت طراحی و توسعه محصولات جدید NPD تشکیل شده است. اهم وظایف این اداره کل در قالب موارد زیر امده است.
1. همکاری مستقیم با مرکز مطالعات استراتزیک در راستای تهیه و تدوین portfolio vehicle outline) ) PVO برای محصولات جدید مورد نظر.
2. تعریف پروژه های طراحی و توسعه جدید در قالب فرمهای استاندارد شده در سطح مرکز NPD.
3. جمع آوری اطلاعات مورد نیاز در خصوص الزامات قانونی legislation هر یک از بازارهای هدف و بروز نگه داشتن این اطلاعات برای ارائه به پروژه های طراحی و توسعه و نظارت بر درست انتخاب شدن این الزامات قانونی دراین پروژه ها
4. جمع آوری اطلاعات لازم در مورد ویژگی های خاص و یا امکانات خاص از محصولات رقیب به منظور بوجود اوردن امکان ارزیابی محصولات جدید شرکت با دیگر رقبا .
5. اعمال نظارت بر روی مدرک features list تهیه شده توسط پروژه های طراحی وتوسعه محصول جد ید به منظور حصول اطمینان از رعایت کلیه خواسته های تعریف محصول و در نهایت تایید این مدرک جهت انتشار.
6. انجام فاز هدف گذاری خرد ( فاز target setting ) هر یک از پروژه ها به منظور حصول اطمینان از همراستایی این اهداف خرد با اهداف کلی پروژه های طراحی و توسعه محصولات جدید.
7. تهیه لیست اقلام تست های مورد نیاز برای فازهای توسعه و تایید محصولات جدید.
8. اعمال نظارت بر روی مدرک (design verification plan ) DVP تهیه شده توسط هر یک از پروژه ها به منظور حصول اطمینان از صحت ان و در نهایت تایید این مدرک.
9. اعمال نظارت بر روی PDS ها و SPDS های محصول به منظور حصول اطمینان از انطباق و هماهنگی این مدارک با نیازمندی های پروژه های مرتبط و در نهایت تایید این مدارک جهت انتشار.
10. حصول اطممینان از صحت انجام تست های Validation Development & محصولات جدید. به همین منظور در کلیه پروژه ها هماهنگی های لازم برای انجام تست ها با مراکز تست از طریق واحد مهندسی خودرو صورت می بذیرد.
11. انجام هماهنگی های لازم جهت اخذ type approvai محصولات جدید.
12. حصول اطمینان ازتحقق یافتن کلیه اهداف پروژه در قالب engineering sign off
13. اعمال نظارت مورد نیاز برای حصول اطمینان از روند صحیح پروژه های تعریف شده با درنظر گرفتن خروجی های بروزه ها در قالب gateway های مشخص
14. ارائه بازخورهای لازم به ریاست مرکز در مقاطع زمانی مشخص به منظور تصمیم گیری برروی روند پروژه.
15. اعمال نظارت بر هماهنگی و همراستایی پروژه های سیستمی با پروژه های طراحی و توسعه محصول جدید.
واحد CNG
با توجه به اینکه در کشور ما دسترسی به گاز طبیعی ارزان قیمت امکان پذیر است لذا از نظر اقتصادی نیز توسعه این سوخت جهت مصرف ان در خودروها قابل بررسی خواهد بود. وجود منابع و میادین گازی مختلف در کشور باعث می شود که در این ثروت خدادادی بهتر و بیشتر استفاده نمائیم. اغلب میادین گازی کشور غنی بوده و تا 90% دست نخورده باقی مانده است.
این واحد مرکز تحقیقات ایران خودرو به تحقیق در این مورد می پردازد و در نظر دارد خودروهای تولیدی خود را طوری طراحی کند که با این سوخت نیز بتواند حرکت کند.
در گزارش از این واحد به دو پروژه ای که در حال انجام است یعنی بررسی عملکرد آلایندگی و معرف سوخت در انواع مختلف خودروهای گاز طبیعی سوز و بررسی عملکرد حلقه ی نشیمنگاهی چدن آلیازی در بهبود کارآیی موتور گازسوز CNG.
برسی عملکرد, آلایندگی, مصرف سوخت در انواع مختلف خودروهای گاز طبیعی سوز
وجود اختلاف در فرمول شیمیائی خواص فیزیکی و رفتار احتراقی بین سوخت گاز طبیعی و سوختهای هیدروکربنی مایع باعث میشود که عملکرد و آلایندگی و مصرف سوخت کاملا متفاوتی در موتورهای احتراق داخلی بوجود آید. بالا بودن عدد اکتان این سوخت باعث می شود تا راندمان حرارتی وقابلیت کاردهی سیکل ترمودینامیکی حاکم بر موتور افزایش یابد. از طرف دیگر گازی شکل بودن و اشغال حجم زیاد وهمچنین پائین بودن سرعت پیشروی شعله در مخلوط باعث کاهش فشار میانگین موثر ترمزی در طی سیکل و به منبع آن توان تولید شده می گردد.
با استفاده از مطالعات تحقیقات و تجربیات صورت گرفته اثر پارامترهای مهم در عملکرد و آلایندگی موتور شامل نسبت تراکم زاویه جرقه نسبت هوا به سوخت مورد بحث و بررسی کامل قرار می گیرد. همچنین اهمیت تنظیم مجموعه سوخت رسانی گاز طبیعی با بررسی اثر آن بر روی عملکرد و آلایندگی موتور اشاره می گردد.
در انتها به استفاده از گاز طبیعی در موتورهای دیزلی و اثر آن بر روی پارامترهای عملکرد آلایندگی و مصرف سوخت به تفصیل پرداخته می شود.
خودروهای گاز طبیعی سوز
تقسیم بندی خودروهای گاز طبیعی سوز براساس مجموعه سوخت رسانی و جرقه آنها در موتورهای درونسوز صورت می گیرد. بر این اساس این خودروها شامل دو گانه سوز (Bi-Fuel) صد در صد گاز سوز(Dedicated) و دوسوخته ی توام(Dual Fuel) میباشد . دو مورد اول در موتورهای اشتعال جرقه ای و مورد سوم در موتورهای اشتعال تراکمی کاربرد دارند .
این خودروها معمولا با اضافه نمودن تجهیزات اضافی مثل مخزن و لوله کشی گاز و تنظیم کننده ی فشار(رگلا تور) و شیرهای برقی و اطمینان و آمیزنده (میکسر) یا افشانه ها (انژکتور) و... در خارج از کارخانه تولید خودرو آمده میگردند. مجموعه های دو سوختی توام دارای ملاحظات ویژه ای به خاطر احتراق همزمان دو سوخت بوده و معمولا سیستم کنترل این موتورها پیچیده گی خاصی دارد. در مجموعه ی دو سوختی توام گاز از طریق یک آمیزنده یا افشانه ها وارد هوای ورودی و سپس وارد سیلندر می گردد. معمولا در این مجموعه ها قسمت اعظم انرژی توسط گاز تامین شده و گازوئیل به عنوان سوخت آتشزا عمل میکند. جهت دستیابی به بهترین نقاط عملکرد تنظیم و کنترل نسبت گاز اهمیت زیادی خواهد داشت. جهت بهره گیری از مزایای نسبی سوخت گاز طبیعی در مقایسه با سوخت های هیدروکربنی طراحی موتور از ابتدا بر اساس سوخت گاز بهترین روش خواهد بود. و این موتورها که صد در صد گاز سوز می باشند دارای راندمان بهتر و افت عملکرد بسیار پایین خواهد بود.
وجود تفاوتهای بنیادی و اساسی در خواص فیزیکی و شیمیایی و ماهیت احتراقی این گاز باعث عملکرد و آلایند گی ومصرف سوخت متمایزی در مقایسه با سوخت های هیدروکربنی مایع میشود.
در جدول (1) یک مقایسه کامل از عوامل یا خواص و همچنین بیامد یا ضرورت آنها برای این سوخت در موتور آورده شده است. سرعت شعله با فشار تغییر میکند. همانطور که ملاحظه می شود برای فشار های کمتر از 4.3bar سرعت شعله آرام متان بیشتر از بنزین وبرای فشارهای بالاتر از آن کمتر می باشد. در شرایط واقعی عملکردی موتور نیز احتراق عملا در فشارهای بالاتر از این مقدار صورت می گیرد. لذا برای احتراق در موتور سرعت شعله متان کمتر از بنزین می باشد. دمای مخلوط نیز روی سرعت شعله اثر میگذارد بطوریکه با افزایش دمای مخلوط سرعت شعله نیز افزایش می یابد. یکی دیگر از خواص این سوخت تاخیر در اشتعال آن می باشد. اساسا تاخیر شیمیایی گاز طبیعی بعلت تقارن و پایداری نسبی مولکول متان بیشتر از بنزین می باشد. اما تاخیر فیزیکی آنها به دلیل کمتر بودن آن بسیار ناچیز(تقریبا صفر) است. لذا به دلیل کمتر بودن سرعت شعله گاز طبیعی طول دوره احتراق آن به میزان قابل توجهی افزایش خواهد یافت.
این مسئله ضمن آنکه نیاز به زاویه( اوانس) بیشتری را برای جرقه در پی خواهد داشت باعث افزایش دما واتلافات حرارتی بیشتر و همچنین تولید اکسیدهای نیتروژن خواهد شد. طول دوره ی احتراق به دور موتور و نسبت هوا به سوخت و همچنین بار موتور بستگی دارد. نتایج تجربی برای موتورهای گاز سوز نشان می دهد که حداکثر گشتاور( MBT ) برای موتور وقتی بدست می آید که نقطه ی وسط احتراق 10 درجه بعد از نقطه ی مرگ بالا قرار گیرد.
برای کاهش اثرات منفی مربوط به طولانی تر بودن طول دوره احتراق لازم است تا حد امکان سرعت شعله افزایش و تایر در اشتعال کاهش یابد. به همین منظور در موتورهای گازسوز دو راه پیشنهاد می شود که عبارتند از :
1- بهبود الگوی جریان ورودی به محفظه ی احتراق و افزایش سرعت شعله با اعمال آشفتگی (Turbulence ) بهینه در جریان.
2- کاهش تاخیر در اشتعال با بکار گیری مجموعه های جرقه ی بر انرژی.
رفتارهای موتورهای گازسوزاشتعال جرقه ای
همانطور که گفته شد یکی از مزیت های گاز طبیعی محدوده وسیع مقدار ضریب هوای اضافه برای اشتعال پذیری که وابسته به نوع سوخت و نسبت تراکم موتور است میباشد. د برای سوخت بنزین سطح ناحیه غنی و برای متان سطح ناحیه ی فقیر بیشتر می باشد.
به خاطر چگالی پایین گاز مخلوط استوکیومتریک آن حجم بیشتری از هوا را در مقایسه با مخلوط بنزین و هوا اشغال می کند. لذا در یک حجم جابجایی ثابت مقدار مخلوط هوا و سوخت که به داخل موتورکشیده شده و می سوزد در هر ضرب کاهش یافته و به تبع آن قدرت خروجی کاهش خواهد یافت. در این حالت باید هر مزیت و برتری نسبی گاز طبیعی که همان بالا بودن عدد اکتان است بهره جست. افزایش نسبت تراکم باعث ازدیاد سرعت شعله و متعاقب آن سبب افزایش توان می شود. افزایش نسبت تراکم باعث ازدیاد فشار داخل سیلندر شده و بتبع آن دما افزایش یافته و کارآئی سیکل نیز بالا میرود.
بررسی مهم دیگر اثر نسبت تراکم بر روی مصرف ویژه سوخت در ضریب هوای اضافه مختلف می باشد . هنگامی که مخلوط فقیر می شود مصرف ویژه سوخت تا ضریب هوای اضافه 11/1 کاهش یافته و پس از آن روند صعودی دارد .مخلوط فقیر دارای سوخت کم ولی هوای اضافه می باشد که در آن احتراق کامل انجام شده ولذا مصرف ویژه سوخت کاهش می یابد. افزایش بیشتر ضریب هوای اضافه مصرف ویژه سوخت را به خاطر بد شدن نرخ احتراق مخلوط (Rate Of Combustion) وسرعت سوختن مخلوط (Burning Velocity) کاهش می دهد. بر عکس وقتی مخلوط غنی میشود بخاطر احتراق ناقص وتولید انرژی حرارتی کم مصرف ویژه افزایش می یابد.
تنظیم یک مجموعه سوخت رسانی گاز طبیعی از اهمیت ویژه ای برخوردار است. نتایج آزمایش با کیت گاز طبیعی در حالت تنظیم استاندارد با حالتی که برای شرایط آلایندگی پائین وهمچنین در حالتی که برای قدرت خروجی بیشینه تنظیم شده است تفاوت اساسی دارد.
افت قدرت در حالت کیت استاندارد در محدوده مختلف کارکرد موتور بین 12- 25 درصد در مقایسه با حالت پایه افت توان نشان می دهد. ولی پس ازتنظیم پیچ قدرت این افت قدرت به حدود 14 درصد رسیده است.
میتوان تغییرات مونوکسید کربن (CO) را در سرعتهای مختلف برای موتورهای بنزینی و گاز طبیعی سوز در تنظیمات سه گانه فوق بررسی کرد.
این آلاینده در کلیه دوره ها مخصوصا در حالت تنظیم پیچ قدرت برای آلودگی بایین از حالت بنزینی کمتر می باشد.
یکی دیگر از پارامترهای مهم در عملکرد و آلایندگی موتورهای گاز سوز مسئله پیشرسی جرقه می باشد.
باید تغییرات نقطه بیشینه گشتاور ترمزی (MBT) را در مقادیر مختلف نسبت هوا به سوخت در بار کامل دو بار جزئی برای سوخت بنزینی و گاز طبیعی با یکدیگر مقایسه کرد. نتیجه می گیریم که زمان جرقه بهینه با افزایش ضریب هوای اضافه به خاطر کاهش سرعت شعله در مخلوط فقیر افزایش می یابد. در حالت تمام بار زمان بیشرسی جرقه برای سوخت گاز 2 تا 7 درجه در یک مخلوط استوکیومتریک بیشتر است. ولی این اختلاف با افزایش نسبت هوا به سوخت کاهش می یابد. در بار جزئی 65 درصد بار کامل زاویه ی جرقه ی بهینه گشتاور ترمزی برای گاز 2 تا 5 درجه در مخلوط درست بیشتر از سوخت بنزین است.
بیشرسی جرقه اثر قابل توجهی بر روی آلاینده ها و مصرف سوخت دارد. آلاینده ی هیدروکربنهای نسوخته (UHC) واکسیدهای نیتروژن(NO ) با افزایش بیشرسی جرقه افزایش می یابند.
با افزایش بیشرسی جرقه دمای محفظه احتراق بالا رفته و در حالت مخلوط استوکیومتریک بیشترین اکسید نیتروژن تولید خواهد شد. با افزایش بیشرسی جرقه بعلت وقوع احتراق کامل مصرف سوخت کاهش می یابد. این روند تا یک نقطه مشخص ادامه یافته و سپس مصرف سوخت افزایش می یابد. دلیل این مسئله آنست که بیشرسی جرقه خیلی زیاد باعث کشیده شدن احتراق به فرایند تراکم شده و سرعت شعله در محل اصلی احتراق- که باید فشار بیشینه و کار تولید گردد- کاهش یافته و به تبع آن هیدروکربنهای نسوخته و مصرف سوخت افزایش می یابد.
موتورهای گازسوز دوسوختی توام
برای موتور دیزل در محدوده ی زمانی یک یا دو میلی ثانیه حول و حوش نقطه مرگ بالا به علت افزایش دما در مرحله ی تراکم احتراق بشکل خود اشتعالی رخ می دهد. این در حالیست که برای خود اشتعالی مخلوط هوا و متان به دمای بسیار بالاتری نسبت به انچه بطور طبیعی در فراینده تراکم موتور دیزلی اتفاق می افتد مورد نیاز خواهد بود. در حقیقت در یک موتور بدون اینکه سوخت دیزلی تزریق شود. در صورتی متان وهوا خود اشتعالی خواهند داشت که نسبت تراکم موتور به مقادیر بسیار بالایی فراتر از 20:1 افزایش یافته یا اینکه با بیش گرم کردن دمای هوا تاحد بسیار بالایی افزایش یابد این چنین عملکردی برای موتور نامطلوب بوده و موتور به شدت کوبش خواهد کرد پس می توان گفت که در یک موتور دیزل معمولی مخلوط متان وهوا نمی تواند به روش قابل قبولی به خود اشتعالی برسدک. لذا اگر سوخت دیزل در یک ناحیه به داخل مخلوط متان وهوا وارد شود مقدار دمای مورد نیاز برای رسیدن به خود اشتعالی به طور قابل توجهی کاسته خواهد شد. شعله ای که ممکن است از این منطقه بخش شود به راحتی می تواند بقیه مخلوط را که فقیر است اتش زده و گسترش یابد. به همین خاطر می توان احتراق رضایت بخش متان را با تزریق مقداری سوخت دیزل بوجود اورد.
یک مقایسه بین عملکرد اشتعال حرفه ای و دو سوختی توام سوخت گازی برای یک موتور نشان می دهد که مصرف مخصوص برای حالت اشتعال می باشد.
بنابر این اغتب می توان عملکرد بهتری را با سوخت دیزل همراه با سوخت گاز طبیعی یا دیگر سوخت های گازی در مقایسه با حالت اشتعال جرقه ای بدست اورد. دلیل اصلی این عملکرد بهتر این است که دیزل با هوای اضافی زیاد عمل می کند و بنا براین این فرایند احتراق می تواند بسیار موثرتر و با بازده بیشتر رخ دهد.
در بارهای سبک موتور دیزلی توان بالاتری را برای یک مقدار ثابت سوخت اتشزا(pilot) تولید میکند. در این حالت وقتی نرخ سوخت دهی نسبتا افزایش می یابد عملکرد دیزل بدلیل لزوم احتراق طولانی شروع به خراب شدن میکند. ولی سوخت گازی افزایش قابل توجهی در توان را می تواند در مقایسه با سوخت دیزل به دست دهد. در بین این سوخت های گازی گاز متان به تولید توان نسبتا کمتری نسبت به بروبان تمایل دارد. ولی هیدروزن واتیلن به دلیل نرخ سوختن سریعترشان نسبت به بروبان دارای توان بالاتر خواهد بود.
تغییرات مصرف انرزی مخصوص بر حسب نسبت اکی والانسهای متفاوت در سوختهای گازی برای یک مقدار باشش ثابت نشان می دهد که بازای مخلوط هوا و سوخت نسبتا غنی مصرف انرزی مخصوص بعلت افزایش انرزی کل مخلوط و سرعت بیشروی شعله و به تبع ان ازدیاد فشار سیکل کاهش می یابد. یکی دیگر از مزایای موتورهای دو سوختی توام کاهش قابل ملاحظه ذرات و خصوصا دوده می شود.
نتیجه گیری
با توجه به وجود منابع سرشار ودست نخورده و همچنین گستر دگی شبکه توزیع گاز طبیعی استفاده از ان در خودروها در کشورمان امری اجتناب نابذیر است. با توجه به مطالب فوق می توان نتیجه گیری کرد که:
1. ترکیب و خواص فیزیکی و شیمیای گاز طبیعی شدیدا به محل استخراج ان بستگی دارد.جزء اصلی گاز طبیعی گاز متان می باشد. معمولا درصد حجمی این جزء بسته به منطقه استخراج ان بین 85-98 درصد می باشد.
2. متان خالص به عنوان نماینده گاز طبیعی دارای بیشترین عدد اکتان میباشد که با اضافه شدن ترکیبات دیگر مثل اتن بروبان وبوتان عدد اکتان ان کاهش یافته و به تبع ان توان گشتاور و قابلیت رانش خودرو بایین می اید.
3. موتورهای گاز سوز می توانند در محدوده گسترده ضریب هوای اضافه بین 1/7- 77 /. کار نمایند و بر این اساس به دو دسته موتورهای استرکیومتریک و رقیق سوز تقسیم می گردند
4. نسبت تراکم و میزان آشفتگی خصوصا چرخش اثر بسزایی در عملکرد موتورهای گازسوز دارد. بطوریکه با افزایش نسبت تراکم سرعت بیشروی شعله و متعاقبا توان زیاد می گردد.
5. بعلت بایین بودن سرعت شعله در موتورهای های گازسوز دوره احتراق کامل این سوخت در مقایسه با بنزین بیشتر است.
6. استفاده از گاز طبیعی در موتورهای اشتعال تراکمی تنها بشکل دو سوختی توام امکان بذیر است.
7. در یک مقدار مشخص با شش سوخت دیزل با افزایش مقدار گاز توان خروجی افزایش می یابد (از ضریب هوای اضافه 2 به بعد ) بطوریکه از مقدار دیزل بایه ان بیشی می گیرد.
8. تنظیم مجموعه سوخت رسانی گاز طبیعی اهمیت خاصی دارد. بطوریکه میتوان انرا بر اساس خواسته ها و استرازدی کنترل برای توان بالا یا مصرف سوخت و الودگی بایین تنظیم نمود.
جدول (1)
پیامد عامل
کاهش دی اکسید کربن بالا بودن نسبت هیدروزن به کربن
اشغال حجم ورودی هوا گازی شکل بودن سوخت
افزایش پیشرسی جرقه بایین بودن سرعت شعله
راه اندازی مطلوبتر اختلاط بهتر و یکنواخت تر با هوا
افزایش اکسیژنهای نیتروژن حذف گرمای نهان و افزایش دمای محفه احتراق
لزوم افزایش قدرت جرقه بالا بودن تاخیر در اشتعال
کاهش مصرف سوخت بالا بون عدد اکتان
عدم تجمع آن در اطراف وسیله نقلیه سبکتر بودن از هوا
وضعیت صنعت خودرو در ایران
-صنعت خودرو قبل از انقلاب
صنعت خودرو سازی در ایران برای اولین بار در سال 1338 با شروع سر هم بندی (مونتاژ) جیب امریکایی در شرکت جیب (پارس خودرو فعلی) شکل گرفت.
در سال 1341 شرکت صنعتی سایکا ( فیات) سر هم بندی فیات 1100 را آغاز کرد. همچنین در همین سال شرکت سهامی صنعتی ایران ناسیونال ( ایران خودرو فعلی ) فعالیت خود را با تولید انواع اتوبوس مینی بوس و کامیونت شروع و متعاقب آن تولید سواری پیکان را در سال 1345 آغازکرد.
در سال 1342 شرکت سهامی تولیدی و صنعتی مرتب تولید جیب لندرور را شروع کرد. در سال 1347 شرکت سهامی تولید خودرو سیتروئن (که در سال 1355 به سایپا تغییر نام داد) برای سر هم بندی نوعی سیتروئن مورد بهره برداری قرار گرفت. سپس خودرو ژیان تولید شد و در سال 1355 طی قراردادی با شرکت فرانسوی رنو ساخت رنو 5 هم به تولیدات این شرکت افزوده شد.
در سال 1353 شرکت جنرال موتور ایران در محل شرکت جیب سابق و پارس خودرو امروزی برای تولید سواریهای شورولت شروع به کار کرد ( این شرکت در سال 1346 تولید سواریهای آریا و شاهین را به موازات جیب به محصولات خود اضافه نموده بود ) تولید شرولت 2500 ، 2800 و رویال که در واقع خودرو اپل جنرال موتور بود پس از مدتی متوقف و خودروهای شورولت نوا بیوک و کادیلاک در این شرکت تولید شدند.
اگر چه عمر صنعت خودرو در ایران حدود 40 سال می باشد ولی بعلت نداشتن برنامه دراز مدت تا سال 1371 به صورت سرهم بندی (مونتاژ ) عمل نموده و خریدار قطعات منفصته وارداتی بوده است. در مجموع قبل از پیروزی انقلاب اسلامی 13 شرکت خودرو سازی یکی پس از دیگری تاسیس گردیدند. این کارخانجات تولیدات متنوعی از انواع خودروهای سواری، اتوبوس، کامیون و وانت را که عمدتا حاصل سر هم کردن قطعات وارداتی بودند در دسترس مصرف کننده گان داخلی قرار می دادند . به دلیل فقدان استراتژی مشخص در زمینه طراحی و تولید خودرو در داخل کشور و اتکا به سرهم بندی کامل تنوع یا حذف محصولات به سهولت انجام می پذیرد. برای مثال کارخانجات ایران ناسیونال و سایپا در دوره قبل از انقلاب 12 نوع خودرو را تولید و به بازار عرضه نمودند. با این وجود در این دوره استراتژی اصلی صنعت خودرو سازی مانند سایر صنایع بر اساس سیاست جانشینی کالاهای وارداتی بود. اما این استراتژی با موفقیت همراه نگردید. همچنین در این دوره بمنظور مقابله با تورم سیاست درهای باز و ارائه تسهیلات ویژه برای واردات اتخاذ گردید و واردات خودرو بصورت مسافری و تجاری آزاد بود.
درمورد صادرات نیز از سال 1347 صادرات خودرو به خارج آزاد شد بالاترین رقم صادرات خودروهای سواری 226 دستگاه در سال 1351 است که این رقم در سال 1356 به 34 دستگاه کاهش پیدا کرد. در مورد سایر خودروها نیز این امر صادق بوده و صادرات ما همیشه از 100 دستگاه کمتر بوده است. آمارهای موجود نشان دهنده عدم توجه مدیران صنعت خودرو و دولت در آن دوره به بازارهای خارجی و نفوذ در آنهاست.
بطور کلی باید گفت درتمام این مدت کشور از هر گونه امکانات علمی طراحی و ساخت بی بهره بود و دولت علاوه برتولید سر هم بندی داخل در جهت ایجاد تنوع و پاسخگویی به تقاضای بازار اقدام به ورود خودرو می نمود. پس از انقلاب و خصوصا در زمان جنگ هم بیشتر نظرها با توجه به شرایت زمانی خاص به خودروهای جمعی از قبیل اتوبوس معطوف گردید و به خودروی سواری به عنوان یک کالای لوکس و اشرافی چندان توجهی نشد و نه تنها برنامه ریزی خاصی هم برای آن انجام نگرفت بلکه واردات هم در حد بالا انجام گرفت به طوری که میزان خودروهای وارداتی نو و دست دوم خارجی از سال 1348 تا 1377 بالغ بر 640 هزار دستگاه بوده است.
-صنعت خودرو پس از بیروزی انقلاب
پس از پیروزی انقلاب اسلامی وضعیت صنعت خودرو در دو مقطع زمانی قبل از سال 1371 و بعد از آن قابل توجه می باشد. تا قبل از سال 1371نظام برنامه ریزی متمرکز دولتی بر فعالیت های اقتصادی حاکم بوده و دولت به دلایل مختلف از جمله بحرانهای ناشی از جنگ خود عهده دار اتخاذ تصمیمات استراتژیک در سطوح مختلف بوده است.
در این دوره در سطح شرکتهای خودروساز برنامه ریزی استراتژیک وجود نداشته و وزارت صنایع سنگین و سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران درگیر این مسئله بوده اند. از سال 1368 و آغاز دوران سازندگی سیاستهای برنامه ریزی متمرکز به سیاست های مکانیزم بازار آزاد تغییرجهت داد.
در راستای این سیاست دولت بیش از هر چیز در فکر واگذاری شرکتهای تحت بوشش به بخش خصوصی بوده و از انجام برنامه ریزی متمرکز برای شرکتهای خودرو ساز اجتناب می ورزید.در این دوره ستاد سیاستگذاری صنعت خودرو با ریاست وزیر محترم وقت صنایع تشکیل شد که معاونین و مدیران کل مرتبط آن وزارتخانه مدیران کارخانجات خودرو ساز و قطعه ساز و کارشناسان و متخصصین خودرو از اعضای آن می باشند. هدف از تشکیل این ستاد برنامه ریزی و سیاست گذاری کلان در صنعت خودرو سازی می باشد. در سال 1369 مجوز ورود خودرو تحت شرایط خاص (برقراری مجدد مصوبه سال 1362 ) آزاد گردید و از اوایل سال 1370 ممنوعیت واردات خودرو اجرا و از خرداد ماه همان سال ورود خودروتحت شرایط خاص آزاد گردید.
نقطه عطف در صنعت خودرو تصویب قانون خودرو در سال 1371 و تاسیس شرکتهای سازه گستر ساپکو مگاموتور و.... میباشد که شروع به شناسائی پتانسیل های داخلی نمودند و با آموزش کارکنان مورد نیاز و خرید ماشین آلات دقیق C.N.C NC و...شروع به تلاش نمودند.
بطور مثال مجموع صرفه جوئی ارزی ناشی از فعالیت شرکت ساپکو در تامین قطعات خودروهای پیکان و پژو در سالهای 73 تا 76 بالغ بر حدود 4/1 میلیارد دلار بوده که این رقم در ظاهر تحول عظیم و بی سابقه ای است. در سازمان گسترش و نوسازی صنایع ایران در بخش خودرو یک گردش مالی حدود 1000 میلیارد تومانی را در سال 1377 داشته که این رقم 75 درصد فعالیتهای مالی این سازمان را در بر می گیرد. در حقیقت سال 1374را می توان تولد دوباره صنعت خودرو سازی کشور نامید. در سیر تحولات و توسعه صنعت خودرو در اغلب کشورهای جهان زمان توقف در مرحله سر هم بندی به عنوان یکی از مراحل شش گانه تولید خودرو(سر هم بندی – رشد صنایع قطعه سازی-
طراحی خودرو و توسعه مراکز R&D – تولید انبوه- ایجاد پایگاههای صادراتی و صادرات انبوه ) دنبال شده است. صنعت خودرو سازی کشور از سال 1374 به بعد عملا سه مرحله دوم- سوم و چهارم را از مراحل فوق به طور همزمان ایجاد پیگیری و توسعه داده است در صورتیکه از هر یک از این مراحل نیازمند زمان مشخصی است تا ضمن کسب تجربه امکان رشد فناوری- بستر مناسب و فضای لازم را فراهم نماید. در این مدت حدود 1200 واحد صنعتی تولید کننده قطعات با سرمایه ای بالغ بر 700 میلیارد ریال و اشتغالی بالغ بر 140 هزار نفر (با بیش از 12 درصد متخصص) برای افزایش و عمق بخشیدن به صنعت خودرو کشور احداث شده که همزمان کیفیت و کمیت این بخش را مورد بررسی و کنترل قرار گرفته و خوشبختانه در حال حاضر از مرحله قطعه سازی به مجموعه سازی است.
در همین زمان پیرامون دو محور ایران خودرو و سایپا ادغام هایی صورت گرفته است که البته نیازمند زمینه مناسب برنامه ریزی استراتژیک و مدیریت قوی می باشد. در حالیکه تولید خودرو در سال 1373 بالغ بر 54000 دستگاه بود با پیروی از یک برنامه ریزی جامع تولید خودرو در سال 1378 به 240 هزار دستگاه (با فروشی معادل 1000 میلیارد تومان ) و درپایان سال 1379 به 297 هزار و 387 دستگاه رسید که نسبت به سال 1378 24 درصد افزایش تولید داشت. این رقم در سال 1382به 500 هزار دستگاه رسید. سهم صنعت خودرو از کل تولید ناخالص داخلی (GDP) در سال 1378 7/2 در صد وسهم بخش خودرو از کل ارزش افزوده بخش صنعت به 18 درصد بالغ گردیده است. متوسط رشد در این صنعت در پنج سال گذشته3/27 درصد بوده است. میزان اشتغال در صنعت خودرو کشور بالغ بر 460 هزار نفر می باشد. بطوریکه ملاحظه میشود در این زمان کوتاه سرمایه گذاری های بسیار سنگین همراه با توسعه کمی و کیفی صورت گرفته است. آنچه در چند سال اخیر در صنعت خودروسازی کشور اتفاق است یک پیشرفت و جهش غرور آفرین بوده که مایه امیدواری و مباهات هر فرد ایرانی است. ولی مسائل و مشکلاتی هم وجود دارد که امیدواریم با سرعت مطلوب کاستیهای موجود برطرف گردد.
تولید در سال 1379
تولید انواع خودرو سواری در سال 1379 با 24 درصد افزایش نسبت به سال 1378 به 297 هزار و 387 دستگاه رسید که بخش سواری با 32 درصد رشد تولید عامل اصلی این رشد بود.
در سال 1379 تولید پیکان سواری با 22 درصد افزایش و پژو آردی با 35 در صد افزایش نسبت به سال 1378 به ترتیب به 110393 و 27320 دستگاه رسید.
تولید انواع پراید در سال 1379 با 50 درصد رشد روبرو شد و سبب گردید تا تولید این خودرو به 66838 دستگاه برسد.درسال گذشته حدود 11 هزار دستگاه خودرو سپند و 6129 دستگاه دوو سی یلو تولید شد که ارقام مزبور افزایش تولید را نسبت به سال 1378 نشان می دهند و در مقابل تولید پژو 405 با 8 درصد کاهش به 14700 دستگاه وتولید پژو استیشن با 10 درصد کاهش به 808 دستگاه رسید. ( در اسفند ماه 1379 پژو استیشن تولید نشد )
در سال 1379 همچنین برای نخستین بار خودروهای جدید نظیر پژو پارس ( پرشیا سابق ) 5278 دستگاه پیکان جدید (ایکس- هفت) با 26 دستگاه نسیم دی. ام با 826 دستگاه جیب سیناد با 200 دستگاه دوو ماتیز با 4041 دستگاه در داخل تولید شد. هر چند تولید ماتیز در اسفند ماه با کاهش قابل ملاحظه ای به 3 دستگاه رسید
در سال 1379 تولید مینی بوس نیز با 212 درصد رشد به 2906 دستگاه رسید که افزایش تولید مینی بوس هیوندای و بنز عامل اصلی این جهش تولید بود.
تولید کامیون بنز در سال 1379 با 11 درصد رشد به 4428 دستگاه رسید و این در حالی بود که تولید اتوبوس با کاهش قابل توجهی مواجه شد و به میزان 2468 دستگاه کاهش یافت. تولید انواع خودروی دو دیفرانسیل نیز با 20 درصد کاهش به 34 هزار و 200 دستگاه رسید.
طی زمان یاد شده تنها 1934 دستگاه پاترول 762 دستگاه جیب صحرا 616 دستگاه سواری پازن 600 دستگاه وانت تویوتا و 37 دستگاه وانت پازن تولید شد. تولید انواع وانت نیز در سال 1379 با 11 درصد کاهش به 34 هزار و 200 دستگاه رسید.
طی سال گذشته حدود 18 هزار دستگاه وانت پیکان حدود 13 هزار دستگاه وانت نیسان و 2844 دستگاه وانت مزدا دو کابین تولید شد. در سال 79 صنایع خودروسازی کشور 270 دستگاه آمبولانس و 90 دستگاه خودروی ون تولید کردند.
وضعیت صنعت قطعه سازی
در کنار گسترش صنعت خودرو سازی شرکتهای قطعه ساز از اوایل سال 1372 فعالیت گستردهای را آغاز کردند. بطوری که شرکت ساپکو (طراحی-مهندسی و تامین قطعات) در آغاز فعالیت خود تنها توانایی قطعات مورد نیاز 20 هزار دستگاه را داشت که 75 درصد آن ساخت داخل بود اما با برنامه ریزی و تلاش مستمر این رقم به صد هزار دستگاه پیکان با 95 درصد ساخت داخل افزایش یافته است.
قطعات تحویلی به ایران خودرو از 10 میلیون قطعه در سال 1373 به 230 میلیون قطعه در سال 1376 افزایش یافته است در سال 1380 میزان اشتغال زایی قطعه سازی کشور 140 هزار نفر بوده است. در حقیقت توسعه صنعت قطعه سازی مزایای متعددی برای کشور داشته از جمله صرفه جویی ارزی به میزان حدود 4.5 میلیارد دلار در برنامه دوم – 2.7 میلیارد دلار صرفه جویی ارزی در 5 سال اخیر در ساخت قطعات خودروهای سواری به همراه داشته است. در مدت فوق الذکر تولید هر دستگاه پراید – پیکان و پژو به ترتیب 2500 و4800 و 5500 دلار صرفه جویی داشته است. این بخش صنعت کشور حتی در زمانی که اقتصاد ایران در رکود به سر می برد (سالهای 1375 الی 1378) از رشد باز نایستاد و اکنون دوران رونق آن آغاز شده و در صورت تحقق اهداف مورد نظر افق روشنی در صنعت خودرو پدیدار خواهد شد. البته هنوز طیف وسیعی از قطعه سازان بسیار نوپا هستند ونیازمند مراقبت و حمایتهای برنامه ریزی شده می باشند تا نقش و جایگاه خود را در توسعه صنعتی کشور بخوبی بیابند.
واحد بدنه سازی( بخش لیزر)
در واحد بدنه سازی سه کار انجام می شود.
1.قطه سازی
2.مونتاژ
3. برش لیزر
در آیین واحد بدنه ماشین نمونه و قطعات فلزی خودرو ساخته و مونتاژ می شود.
بخشی از این واحد بخش لیزر می باشد. فعالیت هایی که در این بخش انجام می شود عبارت است از برش قطعات برای خودرو های جدید تولید قالب و برشهای اضطراری در هنگامی که قالب خراب است.
این بخش در اوایل راه اندازی فقط برای انجام تست ها استفاده می شد اما حالا در تولید هم نقش دارد و قطعاتی که نیاز به برش دارند را به این واحد می فرستند. در کشورهایی که از لحاظ خودرو سازی پیشرفته می باشند مانند آلمان و ایتالیا قالب کاربرد کمتری دارد و برش های لازم را با دستگاه برش انجام می دهند چون طرحها و مدلهای خودروها را در مدت زمان کوتاهی تغییر می دهند.
اما در کشورهایی مانند ایران که طرح یک خودو در مدت زمان طولانی بدون تغییر تولید می شود استفاده از قالب به صرفه تر می باشد.
در این بخش دو دستگاه وجود دارد که یک کار را انجام می دهند و تفاوتشان در این است که یکی قدیمی و دستگاه جدیدتر ابعاد بزرگتری دارد.
دستگاه لیزر 5 درجه آزادی دارد X,Y, Z, A,B که A,B دوران در صفحه XY,YZ مییاشد. دستگاه از یک اتاقک به ابعاد 5*4 و یک کامپیوتر که خارج اتاق میباشد.
داخل اتاق دستگاه برش قرار دارد. در این دستگاه ما از 4 گاز استفاده می کنیم که همگی خنثی می باشند ( اکسیزن نیتروژن دی اکسید کربن و هلیم) SURCE دستگاه دی اکسید کربن می باشد. یعنی اشعه لیزر را از این گاز می گیرند. اکسیزن گاز اصلی برای برش می باشد و هلیم و نیتروژن به عنوان کاتالیزور استفاده میشوند.
طرز کار دستگاه
دستگاه به دو طریق کار می کند :
1 دستی
2 نرم افزاری
حالت دستی: در این حالت خطوط برش روی قطعه مشخص شده سپس توسط دستگاه HAND BOX مختصات این نقاط را بدست اورده به کامپیوتر دستگاه برش داده ودستگاه شروع به برش دادن آن قسمتها میکند.
حالت نرم افزاری: برنامه برش از واحد CAD CAM به صورت فایل IGS داده میشود.
این فایل توسط نرم افزاری به نام FORMA که در دستگاه برش وجود دارد به زبان ماشین یعنی RML تبدیل شده . نکته دیگری که وجود دارد این است که اکسل فایل که از CAD CAM می آید با اکسل دستگاه فرق می کند یعنی مبدای که مختصات نقاط را در دستگاه تعیین میکند با مبدایی که فایل CAD CAM ارائه می دهد متفاوت است برای از بین بردن این تفاوت از روش سه نقطه استفاده میکنند به این ترتیب که مختصات سه نقطه از جسم را از فایل CAD CAM به دستگاه میدهیم تا تفاوت مبدا های مختصات جبران شود.
برش: وقتی لیزر تولید شد توسط آینه هایی که در دستگاه وجود دارد متمرکز شده به قطعه تابیده میشود. و قبل از اینکه قطعه به دمای ذوب برسد توسط دستگاه به ناحیه برش اکسیژن داده میشود این باعث میشود آن ناحیه اکسید شود و چون دمای ذوب اکسید فلز از خود فلز پایین تر است قطعه برش میخورد و این باعث میشود برش تمیز تری داشته باشیم.قطعه را برای برش روی STAND قرار میدهند که اگر مکان پایه ها عوض شود برای یکی شدن مبدا ها باید باز از روش سه نقطه استفاده کنیم.
انواع لیزر
انواع بسیار زیادی از لیزر ساخته شده است. رسانه فعال ممکن است جامد مایع و یا گاز باشد. معکوس شده تعداد اتمها در وضعیتهای مختلف با اعمال انرژی الکتریکی نوری یا شیمیایی صورت می گیرد. در هر حال تعداد لیزرهایی که برای پردازش مواد حائز اهمیت هستند بسیار معدود می باشند.
دی اکسید کربن
برای برش مرزی جوشکاری عمیق سخت کردن ماده در اثر حرارت بکار می رود.
اصول عملیات
لیزر دی اکسید کربن یک وسیله برای تخلیه گاز است. این لیزر از طریق فرستادن یک جریان الکتریکی به داخل گاز عمل می کند. در لیزرهای صنعتی بازدهی بالا بوسیله مخلوط کردن گاز هلیوم نیتروژن ودی اکسید کربن بدست می آید. انرزی الکتریکی به داخل گاز مخلوط فرستاده می شود که در نتیجه التهاب برای انتشار در گاز نیتروژن بوجود می اورد. نیتروژن این انرزی را توسط برخورد به مولکولهای دی اکسید کر بن منتقل می کند این برخورد سبب می شود که درصد زیادی مولکولهای دی اکسید کربن در موقعیت بالا قرار گیرند. هنگامی که این مولکولها به حالت میانی نزول کنند انتشار نور در 6/10 میکرون در مادون قرمز شروع می شود. برخورد با هلیوم دی اکسید کربن را به سطح زمین میرساند جائیکه پردازش را دوباره می توان شروع کرد. گاز از یک دستگاه معادله گر حرارتی عبور داده می شود در آنجا سرد شده و دوباره به چرخش می افتد.
مشخصات بازده لیزرهای دی اکسید کربن
مشخصات زمانی
لیزرهای دی اکسدی کربن می توانند در موج ممتد یا در تنوعی از شیوه های پالسی عمل کنند. فرکانس پالس ممکن است به مقدار 10 کیلو هرتز باشد. معمول ترین انواع پالس اصطلا حا دریچه ای GATED و افزایشی ENHANCDEنام دارند. در شیوه دریچه ای نور لیزر در نهایت قدرت در حالت طبیعی CW خود عمل میکنند.
پالسهای دریچه ای می توانند به هر طولی که با سرعت تکرار معین شده باشد سازگاری نشان دهند. لیزرهایی که قادر به تولید پالسهای افزایش هستند قدرتهای بالایی دارند که چند برابر موج ممتد (CW) آنها می باشد. طول پالسهای افزایشی معمولا صرفنظر از سرعت میزان تکرار حدودا 100 میکرون در ثانیه است.
مشخصات مکانی
در چگالی پایین و گرمابخشی بالا یک محیط لیزری گازی تمایل خود را برای منحرف کردن نوری که از میانش میگذرد از دست میدهد. این عمل اجازه می دهد که لیزرهای با قدرت بالا دی اکسید کربن از کیفیت نوری خوبی برخوردار شوند. تشعشعات بعضی لیزرها با خروجی 1500 وات بسیار شبیه شیوه حرارت بنیادی گوسین TEMOO میباشد. چنین تشعشعاتی ممکن است توسط شکست نور روی رشته مرزی متمرکز شوند. لیزرهای دی اکسید کربن با عدسی کانونی به راحتی می توانند به یک اندازه بسیار کوچک 0.1 میلیمتر دست یابند. خاصیت دیگر تشعشعات TEMOO واگرایی کم آنهاست. به عبارت ساده تر واگرایی زاویه که در آن اشعه لیزر همچنانکه منتشر میشود به خارج انتشار می یابد. انتشار آنها در حیطه مکانی در حدود یک میلی رادیان هستند. چون لیزر نباید به عدسیهای کانونی نزدیک شود از این رو قابلیت ارتجاعی زیادی را در طراحی ماشین موجب می گردد. لیزرهای با قدرت زیاد دی اکسید کربن معمولا نظم یا بازده چند شیوهای دارند .بنابراین جفت کننده های خروجیشان توسط قدرت زیاد حاصله از یک شیوه گوسین از بین میروند. اثر نظم یا بازه چند شیوهای در پردازش ماده بدین قرار است که چنین تشعشعات بر روی اشعه از TEMOO که به کوچکی یک نقطه است متمرکز نمی شوند. همانطوری که بعدا توضیح خواهیم داد این مسئله را همیشه نمی توان یک عیب دانست.
انواع قابل استفاده
اولین لیزرهای دی اکسید کربن صنعتی شامل لوله های شیشه ای با آینه هائی در هر دو سر بود. گاز لیزر مادامیکه الکتریسیته در نزدیکی هر آینه بکار برده میشد به طرف بایین لوله جریان می یافت. این دستگاهها بسیار ساده و مطمئن هستند ما تقریبا به 50 وات در هر متر طول تخلیه محدود میشوند زیرا هیچ راهی برای سرد کردن گاز وجود ندارد. اگر به جریانی بیش از 400 وات نیاز باشد لیزرهای کند جریان (SLOW-FLOW) قابل استفاده نخواهند بود. ثابت بودن بازده و بالا بودن کیفیت از یک طرف و وجود حجم بالای محیط فعال از طرف دیگر که افزایش پالس توده ای را برای این نوع لیزر ممکن می سازد باعث شده امروزه کاربرد این نوع لیزر معمول و رایج گردد.
سپس لیزر جریان عرضی (TRANSVERSE FLOW) برای تولید قدرت زیاد دریک محفظه کوچک بوجود آمد. این عمل با گرداندن گاز لیزر در میان منطقه تخلیه با سرعت زیاد و سپس سرد کردن دوباره آن بوسیله یک مبدل حرارتی بطوریکه دوباره بتوان از گاز استاده کرد انجام می گیرد. لیزرهای جریان عرضی بیشتر به شیوه های نه متقارن تمایل دارند زیرا مشخصات ضریب شدت تخلیه در اشعه تغییر می کند. بعلاوه به سختی پالس می شوند زیرا آنها در جریانات تخلیه ای بالایی عمل میکنند. علیرغم این محدودیتها ماشینهای جریان عرضی مثل لیزرهای برنده تا حد زیادی موفق بوده اند و هر گاه به قدرت زیادی نیاز باشد از اینگونه لیزرها استفاده میکنند.
جدیدترین طرح لیزری که امروزه استفاده می شود لیزر از نوع جریان محوری سریع (FAST AXIAL FLOW TYPE ) میباشد این نوع لیزر مدل اصلاح شده لیزر با جریان کند می باشد که از پمپ روتز برای چرخاندن گاز استفاده میکند . لیزرهای محوری سریع کوچک پر قدرت و کم هزینه برای ساخت هستند . مادامیکه آنها را روی برخی سیستمهای برش لیزری نصب میکنند غالب مدلها با پایداری اشعه خروجی
