تاثیر گاز طبیعی بر عملکرد و آلاینده های یک موتور RCCI سبک بار در بارهای مختلف

کاربرد استراتژی احتراق تراکمی کنترل شده بر اساس واکنش پذیری (RCCI) در موتورهای احتراق تراکمی نشان داده است که می تواند باعث کاهش انتشار گازهای NOx و دوده شود. در عملکرد معمول RCCI معمولا بنزین به صورت پاشش در راهگاه ورودی و دیزل به طور مستقیم به محفظه احتراق تزریق می شود. با این حال استفاده از بنزین محدودیت هایی به ویژه در شرایط کاری موتور در بارهای بالا دارد. گاز طبیعی به عنوان یک منبع انرژی پایدار برای بخش حمل و نقل جایگزینی نویدبخش برای بنزین در موتورهای RCCI محسوب می شود. اختلاف واکنش پذیری بالاتر گاز طبیعی این امکان را فراهم می کند که تاثیر آن بر ویژگی های احتراق، عملکرد موتور و رفتار انتشار آلاینده ها در شرایط باری مختلف موتور مورد بررسی قرار گیرد. در این مطالعه احتراق گاز طبیعی در یک موتور RCCI سبک کار بنزینی-دیزلی در سه سطح بار ۴/۰، ۵/۹ و ۸/۸ بار شبیه سازی شده است. نتایج نشان داد که گاز طبیعی در هر سه سطح بار باعث کاهش چشمگیر انتشار دوده و مونوکسید کربن می شود؛ با این حال افزایش در انتشار NOx و هیدروکربن های نسوخته (UHC) نیز در نتایج مشاهده شد. بر اساس یافته های تحقیقات پیشین چندین راهکار برای کاهش انتشار UHC و CO پیشنهاد گردید. علاوه بر این استفاده از گاز طبیعی امکان عدم نیاز به استفاده از بازیافت گازهای اگزوز (EGR) در بارهای بالا را فراهم می کند و همچنین قابلیت کاهش قابل توجه نویز موتور نسبت به عملکرد با بنزین را فراهم خواهد کرد. به طور کلی این مطالعه نشان می دهد گاز طبیعی جایگزینی عملی و قابل اتکا برای بنزین در موتورهای RCCI تحت شرایط بار مختلف مطرح خواهد بود.

کلیدواژه ها:

گاز طبیعی دیزل RCCI ، RCCI سبک کار ، شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی (CFD) ، موتور دو سوخت ، سوخت جایگزین