عملکرد موتور تک سیلندر اشتعال جرقه ای در حالت ترکیبی سوز (بنزین- گاز طبیعی) با سوخت غالب بنزین تحت شرایط استوکیومتری

مزایا و معایب استفاده از بنزین و گاز طبیعی به صورت تک سوز، از چالش های محققان در توسعه موتورهای اشتعال جرقه ای است. استفاده از این سوخت ها به تنهایی مزایا و معایبی را از نظر اقتصادی، ترمودینامیکی، آلایندگی و توسعه ای دارند که ترجیح یکی بر دیگری را سخت می کند. با این نگاه که استفاده از ترکیب دو سوخت در موتور می تواند موجب بهبود در مزایا و کاهش در معایب شود. در کار حاضر ترکیب های مختلف ۱۰۰، ۹۰، ۷۵ و ۶۰% بنزین و مابقی گاز طبیعی، نامگذاری شده به صورت G۱۰۰، G۹۰، G۷۵ و G۶۰ در یک موتور تک- سیلندر پژوهشی SI در سرعت rpm۱۸۰۰، نسبت تراکم ۹ و نسبت هم ارزی استوکیومتری بررسی شد. پس از اخذ داده های تجربی درون سیکلی (P-θ) در ترکیب ها و آوانس های مختلف جرقه و پردازش آنها داده­ های تجربی سیکل به سیکل پشت سر هم استخراج شد و به همراه داده های خروجی موتور مورد بررسی قرار گرفت. از بررسی اولیه آوانس بهینه هر ترکیب مشخص، و ترکیب ها در آوانس های مذکور مقایسه شدند. نتایج نشان دادند که با افزایش کسر جرمی گاز طبیعی در حالت ترکیبی سوز مقادیر انحراف معیار، σ، ضریب تغییرات، COV مربوط به imep کاهش قابل توجهی داشت؛ به طوری که کاهش σ و COV در G۶۰ نسبت به G۱۰۰ به ترتیب ۵۱/۶ و ۴۹/۲% بود. با کاهش حضور بنزین در ترکیب مقادیر آلاینده های CO۲، NOx و HC، به جز G۹۰ که در آن HC و NOx بیشترین بود، کاهش یافت و مقادیر CO در G۹۰ به کمترین مقدار تقلیل یافت. همچنین در شرایط پژوهش از ترکیب G۹۰ عملکرد رضایت­ بخشی مشاهده نشد.

کلیدواژه ها:

SI Engine ، Dual Fuel ، Gasoline ، Natural Gas ، Emissions ، Cyclic Variation ، موتور اشتعال جرقه ای ، ترکیبی سوز ، بنزین ، گاز طبیعی ، آلاینده ها ، تغییرات سیکلی