معادله تجربی برای عمق نفوذ بر حسب زمان و فشار در افشانه تزریق درگاهی موتور بنزینی با استفاده از عکسبرداری تُند از فوارۀ سوخت

چالش‏ هایی که اخیراً برای آلایندگی موتورهای دیزل خصوصاً آلاینده ذرات معلق مطرح شده، موجب شده، تولید این موتورها روند کاهشی در پیش گیرد. این امر موجب شتاب گیری توسعه فناوری‌های جدید برای موتورهای بنزینی تزریق درگاهی و مستقیم شده است. یکی از مهمترین متغیرهای مؤثر بر بازده احتراق، توان و آلاینده‌های خروجی موتور مشخصات فواره سوخت خروجی از افشانه است. در این تحقیق تأثیر فشار پاشش بر عمق نفوذ فواره خروجی از موتور دوسوخته تزریق درگاهی 7EF بررسی شد و معادله تجربی برای عمق نفوذ فواره این موتور پیشنهاد گردید. همچنین تأثیر فشار پاشش بر زوایای مخروطی و جدایش فواره، برای دو نوع افشانه تنفس طبیعی و پرخوران مطالعه شد. روش عکس برداری شیلرین تُند برای به‏دست آوردن مشخصات هندسی فواره استفاده شد. تصاویر حاصل از عکسبرداری، در نرم‌افزار متلب پردازش شده تا عمق نفوذ، زاویۀ مخروط و زاویۀ جدایش فواره به عنوان مشخصۀ هندسی محاسبه شود. به منظور به ‏دست آوردن حد آستانۀ مناسب لبه‏یابی از روش اوتسو بهره گرفته شد. بررسی تغییرات عمق نفوذ با فشار تزریق برای دو نوع افشانه، معادله ‏ای بر حسب زمان و فشار تزریق برای فواره‌های خروجی از افشانه موتور پرخوران و تنفس طبیعی نتیجه داد. این معادله بر حسب زمان و جذر فشار، خطی بود و برای پیش بینی عمق نفوذ فواره‏ های تزریق راهگاهی خطای بیشینه 8.4% را دارد. نتایج همچنین نشان داد نفوذ دو فواره در فشارها و زمان‌های تزریق یکسان دارای اختلاف کمی هستند و زاویۀ مخروط و زاویۀ جدایش فواره‌ها با افزایش فشار تزریق افزایش می‏یابد.

کلیدواژه ها:

PFI injector ، Schlieren Imaging ، Image Processing ، Tip Penetration ، افشانۀ تزریق درگاهی ، عکسبرداری شیلرین ، پردازش تصاویر ، عمق نفوذ