تحلیل تجربی و عددی تاثیر بازخورانی گازهای خروجی دما پایین روی عملکرد و آلایندگی موتور رقیق سوز اشتعال جرقه ای گاز سوز مجهز به پیش محفظه احتراق

در پژوهش حاضر عملکرد یک موتور تک سیلندر گازسوز مجهز به پیش محفظه احتراق طراحی شده در دانشگاه ارومیه بررسی و تاثیر بازخورانی گازهای خروجی روی عملکرد موتور تجزیه وتحلیل شده است. نتایج نشان می دهد که استفاده همزمان از پیش محفظه احتراق و بازخورانی گازهای خروجی منجر به کاهش قابل توجه اکسیدهای نیتروژن می شود. همچنین در نسبت­{Emery, ۲۰۰۹ #۲۳۱۹}های کم بازخورانی گازهای خروجی میزان هیدروکربن های نسوخته کاهش پیدا می کند اما در نسبت های بالای بازخورانی گازهای خروجی میزان هیدروکربن های نسوخته افزایش قابل توجه ای می یابد. بازخورانی گازهای خروجی، میزان آلاینده مونواکسید کربن را افزایش می دهد ولی تاثیر محسوسی روی دی اکسید کربن ندارد. با استفاده همزمان از بازخورانی گازهای خروجی و سامانه جرقه زنی پیش محفظه احتراق، می توان ضمن حفظ تقریبی توان ترمزی موتور، میزان آلاینده ها را تا حد زیادی کاهش داد. توان خروجی موتور و فشار متوسط موثر که شاخص های اصلی عملکرد موتور هستند به ازای هر ۵% بازخورانی گازهای خروجی ۳ تا ۴% کاهش می یابد. نتایج نشان می دهد که بازخورانی گازهای خروجی منجر به کاهش سرعت شعله های جت خروجی از پیش محفظه احتراق شده که در نهایت باعث کاهش پیش روی جبهه شعله می شود. تحلیل نتایج آزمون تجربی و مدل شبیه سازی شده نشان می ده که می توان در یک موتور مجهز به سیستم پیش محفظه احتراق برای بازخورانی گازهای خروجی یک محدوده ایده آل تعریف نمود که در آن میزان انتشار آلاینده ها در کمترین حالت بوده و توان خروجی موتور نیز تا حد زیادی حفظ شود که در موتور مدل مورد استفاده در این پژوهش بازخورانی گازهای خروجی به میزان ۱۰% محدوده ایده آل است.

کلیدواژه ها:

Lean Burn Engine ، Natural Gas ، Exhaust Gas Recirculation (EGR) ، Emission ، Performance ، Jet Flame ، موتور رقیق سوز ، گاز طبیعی ، بازخورانی گازهای خروجی ، آلاینده ، عملکرد ، شعله جت