تاثیر زمان بندی و فازبندی تزریق سوخت بر آلایندگی موتور تک استوانه بنزینی

ارزیابی عملکرد موتورهای احتراق داخلی و تعیین استانداردهای مختلف آلایندگی، اهمیت کاهش آلایندگی و همچنین مصرف بهینه سوخت در این موتورها را آشکار کرده است. بر همین اساس، سامانه های مدیریت موتور مورد استفاده قرار می گیرند که از طریق تهیه مخلوط هوا و سوخت مناسب، منجر به بهینه سازی توان و کاهش انتشار آلاینده های خروجی می شوند. سامانه های مدیریت موتور امروزه قادر به تعیین و تامین دقیق مخلوط هوا و سوخت هستند. با این حال، عملکرد موتورهای احتراق داخلی که سوخت آن ها در داخل چندراهه ورودی پاشش می شود، بسیار وابسته به زمان عملیات سوخت رسانی است که فاز تزریق سوخت نامیده می شود. روش های مختلفی جهت تشخیص فاز تزریق سوخت وجود دارد که متداول ترین آن ها استفاده از حسگر موقعیت میل بادامک است. بااین وجود، این موضوع همچنان به عنوان یکی از چالش هایی که بیشتر کار محققان را به خود اختصاص داده است، در نظر گرفته می شود. چراکه استفاده از حسگرهای موقعیت میل بادامک و موارد مشابه منجر به افزایش هزینه های تولید و همچنین برخی پیچیدگی ها در خدمات پس از فروش می شود. بنابراین، این تحقیق با هدف طراحی یک الگوی مدیریتی برای تعیین فاز تزریق سوخت و همچنین شناسایی لحظه بسته شدن دریچه ورودی با ارزیابی داده حسگر فشار چندراهه ورودی موتور تک استوانه انجام شده است. در مرحله بعد این قابلیت به سامانه مدیریت موتور اضافه و عملکرد آن ارزیابی شد. نتایج به دست آمده نشان داد که تعیین فاز تزریق از طریق این روش به خوبی امکان پذیر است. علاوه بر این، به منظور شناسایی تاثیر این الگو بر کاهش آلاینده های خروجی، آزمون آلایندگی ECE-R۴۰ انجام و نتایج آن با سطح آلاینده های خروجی در زمانی که سامانه مدیریت موتور مجهز به این الگو نبود، مقایسه شد. این مقایسه نشان می دهد که با استفاده از الگوریتم تشخیص فاز، میانگین مونوکسید کربن، هیدروکربن های نسوخته و اکسیدهای ازت هر کدام به ترتیب ۵.۹، ۹.۴ و ۲.۶ درصد کاهش می یابد.

کلیدواژه ها:

Single cylinder engine ، Fuel phase detection ، Injection timing ، Four-Stroke engine ، Engine emission control ، موتور تک استوانه ، تشخیص فاز سوخت ، زمان بندی تزریق ، موتور چهارزمانه ، مهار آلایندگی موتور