ارزیابی مصرف سوخت موتور ماشین برداشت نیشکر سری 7000 در دو حالت کنترل مکانیکی مرسوم و الکترونیکی هوشمند

یکی از چالش‌های  پیش روی مکانیزاسیون، کنترل مصرف سوخت است. در این راستا، بررسی و اعمال روش های کارآمد در جهت کاهش مصرف سوخت که منجر به کاهش هزینه ها و آلایندگی شود اقدامی ضروری به شمار می رود. این مقاله به پیاده‌سازی یک سامانۀ کنترل هوشمند سرعت دورانی موتور و به کار گیری  سامانه کنترل الکترونیکی به جای مکانیزم محرک مکانیکی می‌پردازد. برای ارزیابی سامانۀ کنترلی جدید، با استفاده از آزمون t مستقل‌، میزان مصرف سوخت در مرحلۀ برداشت بررسی شد. مقایسۀ میانگین‌ها نشان داد که سامانۀ مکانیکی کنترل سرعت دورانی موتور با مصرف 36.7 لیتر بر ساعت دارای بیشترین مصرف سوخت و سامانۀ الکترونیکی در حالت خودکار دارای مصرف سوخت 34.31 لیتر بر ساعت است. این نتیجه نشان‌دهندۀ کاهش مصرف سوخت به میزان 6.3 درصد نسبت به حالت مکانیکی است که علت این امر کنترل سرعت دورانی موتور به صورت خودکار و هوشمند است. طبق محاسبات انجام شده با نصب این سامانه روی هاروسترهای نیشکر موجود سالانه در حدود 505 هزار لیتر سوخت صرفه‌جویی خواهد شد. الگوریتم کنترلی برنامه‌ریزی شده روی میکروکنترلر بهترین حالت را با توجه به وضعیت عملکرد ماشین برداشت ایجاد می‌کرد. زمانی که راننده وضعیت رانندگی را تغییر می‌دهد این سامانه زمینۀ تغییر سریع سرعت دورانی موتور را مهیا می کند که بیان‌کنندۀ عملکرد سریع عملگر الکتریکی است.

Evaluation of Engine Fuel Consumption with Mechanical and Intelligent Electronic Control System in Sugarcane 7000 Harvester

Today, one of the main challenges is to control fuel consumption, which has an effective role on other sectors of the economy. In this situation, efficient practices are necessary to reduce fuel consumption leading to lower costs. This paper shows how an intelligent control system has been designed and how an electronic engine speed control system was replaced with the mechanical system. The aim of construction and evaluation of an electronic system was to control engine speed in harvesting machines. The conventional control of engine speed in 7000 series sugarcane harvesters is mechanical. Stepper motor, drivers, microcontroller, joystick and potentiometer were used, as well as the C programming in codevision to program the microcontrollers. A t test was conducted to compare fuel consumption between the systems. The statistical analysis showed significant difference between the control systems in 1% probability level. Results from the implementation of this system represented the design and proper functioning of the system. The results showed a reduction of about 6.3% in fuel consumption when electronic control system was used, comparing to mechanical control and this was due to the use of intelligent and automatically control of engine speed. Installation of this system on existing sugarcane harvesters will save about 505,000 liters of fuel annually.