شبیه سازی عددی اسپری و احتراق و بررسی شکل گیری مخلوط لایه ای هوا و سوخت در موتور پاشش مستقیم بنزینی

هدف اصلی این مقاله، بررسی عددی شکل گیری مخلوط هوا و سوخت و ویژگی های اسپری و احتراق در محفظه موتور EF۷ مجهز به سیستم پاشش مستقیم سوخت از نوع هدایت اسپری است. برای این منظور، ابتدا یک انژکتور شش سوراخه در سه فشار پاشش مختلف شبیه سازی و به منظور صحت سنجی ویژگی های پاشش، از نتایج تجربی انستیتو موتوری ایتالیا استفاده شده است. سپس با قرارگیری انژکتور در نزدیکی شمع و تغییر زاویه قرارگیری آن نسبت به محور محفظه، زاویه مناسب برای شکل گیری مخلوط لایه ای بهینه بدست آمده است. در ادامه، اثر فشار پاشش سوخت، شروع پاشش اولیه و ثانویه و همچنین، اثر پاشش دو مرحله ای سوخت با نسبت های مختلف جرم سوخت در پاشش اولیه و ثانویه بر روی شکل گیری مخلوط، تشکیل فیلم سوخت روی دیواره و آلایندگی موتور بررسی شده است. نتایج شبیه سازی نشان داد که زاویه قرارگیری انژکتور به دلیل تاثیر مستقیم آن بر جرم فیلم سوخت روی دیواره، به شدت بر روی شکل گیری مخلوط، افزایش توان موتور و مقدار هیدروکربن های نسوخته موثر است. همچنین، در پاشش دو مرحله ای سوخت، مخلوط نسبتا همگن و فقیر نسبت به مخلوط لایه ای احتراق بهتری را در دور و بار متوسط موتور نتیجه می دهد.

کلیدواژه ها:

Computational Fluid Dynamics ، Gasoline Direct Injection Engine ، Spray and Combustion Simulation ، Stratified Mixture Formation ، دینامیک سیالات محاسباتی ، شبیه سازی اسپری و احتراق ، شکل گیری مخلوط لایه ای ، موتور پاشش مستقیم بنزینی