اثر ترکیبی زمان شروع تزریق و فشار پاشش سوخت موتور احتراق داخلی بر عملکرد، احتراق و ویژگی های آلاینده با استفاده از نرم افزار CONVERGE CFD

باتوجه به استانداردهای سخت گیرانه زیست محیطی، کاهش آلاینده های تولیدی موتورهای دیزل از اهمیت بالایی برخوردار است. روش های مختلفی برای بهبود عملکرد و آلاینده های موتور دیزل وجود دارد؛ مانند تغییر در حجم محفظه احتراق و نسبت تراکم، تغییر دمای ورودی سوخت و هوا، بهبود نازل انژکتور و زاویه پاشش جت و پروفیل تاج پیستون و... که در این پژوهش، تاثیر تغییر زمان بندی و فشار تزریق سوخت بر عملکرد و آلایندگی یک موتور دیزل چهارزمانه، تک سیلندر و تزریق مستقیم، تحت شرایط بار کامل، به صورت عددی بررسی شده است. شبیه سازی با نرم افزار کانو رج که به صورت چندمنظوره جهت شبیه سازی و آنالیز دینامیک سیالات محاسباتی مورد استفاده قرار می گیرد انجام شده و به دلیل تقارن هندسی محفظه احتراق، یک بخش ۶۰ درجه ای از سیلندر مدل سازی شده است.جهت تحلیل احتراق و آلاینده ها، زمان بندی تزریق از مقدار پایه ۹ درجه قبل از نقطه مرگ بالا (bTDC) به ۱۵ درجه bTDC (تزریق زودهنگام) و ۵ درجه bTDC (تزریق دیرهنگام) تغییر داده شده است. همچنین، فشار تزریق سوخت در بازه ۳۰۰ تا ۱۰۵۰ بار تنظیم شده است. نتایج نشان می دهد که با تزریق زودهنگام، فشار پیک داخل سیلندر ۴۹%/۱ کاهش و با تزریق دیرهنگام ۲۱%/۸ افزایش می یابد. تغییرات فشار و زمان تزریق تاثیر قابل توجهی بر انتشار آلاینده ها دارد؛ به طوری که تزریق زودهنگام سبب کاهش ۹۳%/۷ NOₓ و افزایش ۹%/۱۸دوده شده، درحالی که تزریق دیرهنگام انتشار NOₓ را ۲۵٪ افزایش و دوده را ۲%/۲۴ کاهش داده است.

کلیدواژه ها:

موتور احتراق داخلی ، کانورج ، فشار پاشش ، زمان شروع پاشش سوخت