مطالعه پارامتری تأثیر افزایش مقدار سوخت دیزل در موتورهای دوگانه‌سوز تحت شرایط بارهای جزئی

نویسندگان

1 دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

2 دانشگاه صنعتی سهند تبریز

3 دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر

4 پلی تکنیک میلان

چکیده

یکی از راهکارهای مناسب برای گازسوزکردن موتورهای دیزلی استفاده از فناوری دوگانه‌سوز است. در موتورهای دوگانه‌سوز تحت شرایط بارهای جزئی، به ­دلیل عدم گسترش مناسب شعله به تمام نواحی محفظه احتراق، میزان آلاینده­ های UHC و CO افزایش یافته و بازده حرارتی موتور کاهش می­ یابد. از این رو، در این تحقیق به مطالعه تاثیر افزایش مقدار سوخت دیزل بر خصوصیات احتراقی، عملکردی و آلایندگی موتورهای دوگانه‌سوز تحت شرایط نصف بار کامل با ثابت نگه­داشتن مقدار کل انرژی ورودی در هر چرخه با استفاده از کد محاسباتی KIVA-3V پرداخته شده است. مشاهده می­ شود که نمودار تغییرات فشار داخل سیلندر و مقادیر آلاینده­ های خروجی پیش ­بینی ­شده توسط مدل مطابقت خوبی با مقادیر تجربی دارند. همچنین، نتایج نشان می­ دهند که تحت شرایط بارهای جزئی، مقدار متان نسوخته در دورترین نواحی نسبت به موقعیت نازل انژکتورها نظیر کف کاسه پیستون و در چهار جهتی که سوخت دیزل پاشش نمی­ شود، غلظت بالایی دارد. با پاشش سوخت دیزل به داخل محفظه احتراق، یک ناحیه غنی از سوخت در نواحی فوقانی و در چهار جهت پاشش تشکیل می ­شود که در این ناحیه، به­ دلیل عدم وجود اکسیژن کافی برای احتراق کامل سوخت، قسمت عمده CO در این نواحی تشکیل می­ شود. از این رو، با افزایش سهم سوخت دیزل در بارهای جزئی، میزان نفوذ شعله نفوذی سوخت دیزل به نقاط دوردست محفظه احتراق بیشتر شده و احتراق گاز طبیعی نیز بهبود می ­یابد و همچنین درصد گاز طبیعی مخلوط شده با هوا در بار ورودی سیلندر کاهش یافته و به­ تبع آن اکسیژن بیشتری در مرحله مکش وارد محفظه احتراق می ­شود. این مقدار اکسیژن اضافی، در مناطق غنی از سوخت، باعث وقوع احتراق کامل سوخت شده و در نتیجه، در بالای محفظه احتراق، تشکیل آلاینده CO به ­طور چشمگیری کاهش و آلاینده NO کمی افزایش می ­یابد.

کلیدواژه‌ها