بررسی کارایی و آلایندگی موتور دیزلی سبک با احتراق RCCI

در پژوهش حاضر موتور سبک با نام فریمان که در هسته ی پژوهشی سوخت، احتراق و آلایندگی دانشگاه صنعتی شریف قرار دارد در حالت RCCI تست گردیده است. بدین منظور بنزین به صورت درگاهی و دیزل به صورت مستقیم پاشش گردیده است. سپس به منظور بررسی کاملتر فرایند احتراق درون موتور، مدل عددی توسعه یافته و فرایند تولید آلایندههای NOx و دوده مطالعه شده است. در ابتدا عکس العمل این موتور سبک به تغییر زمان پاشش و سپس به تغییر سوخت دیزل با ثابت بودن انرژی کل مجموع دو سوخت بررسی گردیدهاست. با تغییر زمانبندی پاشش سوخت دیزل از -64 به -74 ماکزیمم فشار درون سیلندر افت کرده و IMEP نیز از 4, 38 به 3,9 کاهش یافته است. همچنین به دلیل پایین تر بودن دما در حالت پاشش زودهنگامتر، آلایندههای اکسیدهای نیتروژن با تغییر زمانپاشش از -64 به -74 از 2,8 g/kW.h به 0,065 g/kW.h کاهش یافته و دوده از 0,051 g/kW.h به 0,0939 g/kW.h افزایش یافته است. با کاهش کسر جرمی دیزل مقدار واکنش پذیری کلی مخلوط سوخت درون سیلندر کاهش یافته و انرژی سوخت دیرتر آزاد میگردد. آزاد شدن دیرتر حرارت با کمتر شدن کسر جرمی دیزل، دمای درون محفظهی احتراق را دیرتر بالا میبرد. بنابراین انبساط به خوبی صورت نگرفته و ماکزیمم فشار افت میکند. ماهیت احتراق در این حالت طوری بوده که IMEP تقریبا ثابت میماند. افت دمای ناشی از کاهش کسر جرمی دیزل از 28 درصد به 20 درصد، NOx خروجی از درون موتور را از 2,08 g/kW.h به 0,3 g/kW.h کاهش داده و دوده خروجی را از 0,05 g/kW.h به 0,06 g/kW.h افزایش میدهد

کلیدواژه ها:

موتور دیزل سبک فریمان ، احتراق RCCI ، کاهش آلایندههای دوده و اکسیدهای نیتروژن