شبیه‌سازی فرآیند احتراق موتور دیزلی MTI4.244 به منظور بررسی امکان ارتقاء توان و کاهش آلاینده‌های آن

نویسندگان

دانشگاه صنعتی سهند

چکیده

از آنجا که افزایش توان و کاهش آلاینده‌های یک موتور نیازمند طراحی مجدد است، در کار حاضر، موتور دیزلی MTI4.244 ساخت شرکت موتورسازان تبریز، به­ عنوان موتور پایه مدنظر قرار گرفته تا با شبیه‌سازی فرآیند احتراق آن در نرم‌افزار GT-Suite و اتصال آن به مدل پرخوران و تبادل گازجهت شبیه‌سازی یکپارچه، امکان بهبود عملکردی و کاهش آلاینده‌های NOx و دوده این موتور بررسی شود. صحه‌گذاری نتایج این شبیه‌سازی در سرعتهای مختلف موتور با استفاده از نتایج تجربی صورت گرفته است. سپس تأثیر متغیرهای زمان‌بندی پاشش سوخت و میزان EGR بر خصوصیات احتراقی، عملکردی و آلایندگی موتور در شرایط تمام بار مطالعه شده است. برای نمونه، در سرعت RPM1350، که سرعت بیشینه گشتاور این موتور است، صرفاً با پیش­ انداختن زمان آغاز پاشش سوخت به 2 درجه قبل از نقطه‌ مرگ بالا، توان به میزان 53/9 درصد افزایش و آلاینده‌ دوده 87/49 درصد کاهش می‌یابد، که البته همراه با 12/54 درصد افزایش آلاینده‌ NOx است. در انتها، با پیش­ انداختن پاشش و استفاده هم‌زمان از EGR، کاهش هم‌زمان هر دو آلاینده و افزایش توان به­ ازای اعمال 20 درصد EGR پیش‌بینی شده است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Simulation of combustion process in MTI4.244 diesel engine, in order to investigate the possibility of power enhancement and pollutant reduction

نویسندگان [English]

  • Hasan Habibi
  • Rahim Khoshbakhti Saray
  • Alireza Geymachi
  • Mojtaba Siaby
چکیده [English]

Since enhancing the engine power needs redesigning, in this work MTI4.244 diesel engine produced by Tabriz Motorsazan Company has been considered to simulate its combustion process. It has been simulated and linked to the turbocharger and gas exchange models, using integrated simulation in GT-Suite, in order to investigate the possibility of power enhancement and pollutant reduction. Then results of this simulation have been validated by the experimental data of engine which have been carried out in Motorsazan Company. In order to improve engine performance and emission characteristics simultaneously, the effects of injection timing and EGR percentage on combustion, performance and emission of this engine at full load conditions have been studied. For example, at 1350rpm, 9.53% improvement in power and 49.87% reduction in soot have been achieved by advancing injection to 2 CA-BTDC. This change of course causes 54.12% increase in NOx. Finally, using 20% EGR and injection advancing, reduction of soot and NOx together with engine power enhancement have been predicted.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Diesel engine
  • Combustion
  • Power Enhancement
  • pollutant reduction
  • Integrated Simulation