Impact of Fuel Injection Timing on Combustion Characteristics and Emissions in a Diesel Engine: A CFD Study

سال انتشار: 1404
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 220

فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_CSTE-2-4_004

تاریخ نمایه سازی: 4 آبان 1404

چکیده مقاله:

This study employs combined ۱D and ۳D computational modeling to investigate the effects of fuel injection timing on combustion and emission performance in a diesel engine. Injections are timed at a baseline angle and further adjusted by +۳, –۳, and –۶ crank angle degrees relative to baseline. Key parameters including the in-cylinder pressure, temperature, heat-release rate, indicated work, and emission indices (NOx and soot) are compared across these cases. Results show that advancing injection timing consistently produces earlier ignition, higher peak pressure and temperature, and slightly higher indicated work and thermal efficiency, albeit with a marked increase in NOx. Conversely, retarding injection consistently lowers peak pressure and temperature, effectively reduces NOx formation, but leads to increased soot emissions and reduced efficiency. The CFD predictions leveraging an extended coherent flame model accurately replicate these observed effects. The findings highlight the inherent trade-offs in timing control: advancing injection can improve work output but aggravates NOx, while delaying injection reduces NOx at the cost of efficiency and a noticeable soot increase.

نویسندگان

Morteza Fathi

Department of Mechanical Engineering, Technical and Vocational University (TVU), Tehran, Iran

Bahram Jafari

Faculty of Engineering Modern Technologies, Amol University of Special Modern Technologies (AUSMT), Amol, Iran

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Heywood, J. B. (۲۰۱۸). Internal combustion engine fundamentals. McGraw-Hill Education. ...
  • Ferguson, C. R., & Kirkpatrick, A. T. (۲۰۱۵). Internal Combustion ...
  • Reitz, R. D., & Duraisamy, G. (۲۰۱۵). Review of high ...
  • Baek, H. M., Jung, G. S., Vuong, Q. D., Lee, ...
  • Shuai, S., Abani, N., Yoshikawa, T., Reitz, R. D., & ...
  • Benajes, J., García, A., Monsalve-Serrano, J., & Lago Sari, R. ...
  • Jung, D., & Assanis, D. N. (۲۰۰۱). Multi-zone di diesel ...
  • Li, J., Zhang, Z., Ye, Y., Li, W., Yuan, T., ...
  • Ahmed, S. A., Zhou, S., Zhu, Y., Feng, Y., Malik, ...
  • Kamimoto, T., & Bae, M. H. (۱۹۸۸). High combustion temperature ...
  • Ladommatos, N., Abdelhalim, S. M., Zhao, H., & Hu, Z. ...
  • Aldarwish, Z., Aghkhani, M. H., Sadrnia, H., & Zareei, J. ...
  • Pickett, L. M., & Siebers, D. L. (۲۰۰۴). Soot in ...
  • Nehmer, D. A., & Reitz, R. D. (۱۹۹۴). Measurement of ...
  • Kook, S., Park, S., & Bae, C. (۲۰۰۸). Influence of ...
  • Mobasheri, R. (۲۰۱۵). Analysis the ECFM-۳Z combustion model for simulating ...
  • Ruan, J., Xiao, H., Yang, X., Guo, F., Huang, J., ...
  • Payri, F., Molina, S., Martín, J., & Armas, O. (۲۰۰۶). ...
  • Colin, O., Ducros, F., Veynante, D., & Poinsot, T. (۲۰۰۰). ...
  • Pei, Y., Hawkes, E. R., & Kook, S. (۲۰۱۳). Transported ...
  • Wei, M., Li, S., Liu, J., Guo, G., Sun, Z., ...
  • Skeen, S. A., Manin, J., & Pickett, L. M. (۲۰۱۵). ...
  • Kundu, P., Pei, Y., Wang, M., Mandhapati, R., & Som, ...
  • Costa, M., Catapano, F., Sementa, P., Sorge, U., & Vaglieco, ...
  • Jafarmadar, S., Taghavifar, H., Taghavifar, H., & Navid, A. (۲۰۱۶). ...
  • Liu, K., Yang, J., Jiang, W., Li, Y., Wang, Y., ...
  • Liu, Y., Zhang, F., Zhao, Z., Dong, Y., Ma, F., ...
  • Sadashiva Prabhu, S., Nayak, N. S., Kapilan, N., & Hindasageri, ...
  • Taghavifar, H., Jafarmadar, S., Taghavifar, H., & Navid, A. (۲۰۱۶). ...
  • Colin, O., & Benkenida, A. (۲۰۰۴). The ۳-zones Extended Coherent ...
  • Hanjalić, K., Popovac, M., & Hadžiabdić, M. (۲۰۰۴). A robust ...
  • Popovac, M., & Hanjalic, K. (۲۰۰۷). Compound wall treatment for ...
  • Husberg, T., Denbratt, I., Ringvik, M., & Engström, J. (۲۰۰۵). ...
  • نمایش کامل مراجع