مروری بر تاثیر غنی سازی با هیدروژن بر عملکرد و آلایندگی موتور اشتعال تراکمی دیزل هیدروژن با سوخت دوگانه سوز

در این تحقیق تاثیر افزودن هیدروژن به عنوان سوخت مکمل بر عملکرد بازده و آلایندگی موتورهای دیزل بررسی می شود. هدف، ارزیابی ظرفیت هیدروژن در کاهش آلاینده های کربنی و بهبود کارایی احتراق با توجه به نوع تزریق و مدیریت حرارتی است. روش کار بر پایه مرور داده های تجربی و تحلیل نتایج حاصل از موتورهای تک سیلندر و چندسیلندر با تزریق پیش مخلوط و تزریق مستقیم انجام گرفت. شاخص هایی مانند بازده حرارتی ترمزی، تاثیر دمای احتراق، افت بازده حجمی و انتشار آلاینده ها مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد افزودن هیدروژن بازده حرارتی تا ۳۲ در بارهای بالا افزایش یافته و دی اکسیدکربن را از ۹۵۰ به ۵۰۰ و ذرات معلق را از ۱۸.۶۴ به ۵.۹ گرم بر کیلووات ساعت کاهش می دهد. در عین حال دمای اوج احتراق افزایش یافته و اکسیدهای نیتروژن در نرخ های بالاتر هیدروژن تشدید شدند. تحلیل ها آشکار کرد که تزریق پیش مخلوط باعث بهبود یکنواختی و پایداری احتراق شده ولی با خطر بازگشت شعله و افت چگالی مخلوط همراه است. در مقابل، تزریق مستقیم توان را افزایش داده اما به دلیل تمرکز حرارت، نیازمند کنترل لحظه ای برای مهار اکسید نیتروژن است. همچنین کاهش بازده حجمی از ۶۵.۵٪ به ۶۲ چالشی مهم در طراحی سیستم هوارسانی ایجاد می کند. این نتایج نشان می دهد که بهینه سازی همزمان زمان تزریق، تزریق چندمرحله ای و بازگردانی گازهای خروجی برای مدیریت آلایندگی و افزایش بازده ضروری است و تحقیقات تکمیلی برای کنترل نیتروژن اکسید موردنیاز می باشد.

کلیدواژه ها:

موتور دیزل ، هیدروژن ، سوخت دوگانه سوز ، آلایندگی