کاهش آلاینده های Nox و Soot در موتور اشتعال تراکمی با کاربرد سوخت جایگزین بنزین با بکارگیری مدل میدان جریان سه بعدی CFD

در تحقیق حاضر، فرآیند احتراق و تولید آلایندهها در یک موتور اشتعال تراکمی با سوخت بنزین با استفاده از یک مدل CFD سه بعدی بررسی شده و سپس از لحاظ میزان تولید آلایندگی ها و سایر پارامترهای احتراق با سوخت دیزل که سوخت متداول این نوع موتورهاست مقایسه گردیده است. نتایج به دست آمده در هر دو حالت بنزین سوز و دیزل سوز بانتایج تجربی مطابقت خوبی را نشان می دهد. مهم ترین آلاینده ها در موتور اشتعال تراکمی، اکسیدهای نیتروژن NOx و دوده soot می باشند. در تمام شرایط کاری بنزین به دلیل تاخیر در اشتعال بالا میزان دوده خیلی کمتری نسبت به سوخت دیزل تولید میکند. در مقاله حاضر نحوه پاشش بنزین بصورت دو مرحله ای می باشد که 30 درصد از سوخت در 137 درجه قبل از نقطه مرگ بالا و 70 درصد آن در 8 درجه قبل از نقطه مرگ بالا پاشیده می شود. در این روش پاشش، بیشینه حرارت آزاد شده و حداکثر دمای داخل محفظه سیلندر کاهش می یابد که باعث کاهش آلاینده NOx می گردد. از طرف دیگر به علت بالا بودن تاخیر در اشتعال سوخت بنزین، احتراق در نزدیکی نقطه مرگ بالا رخ می دهد، از این رو کار منفی در این نوع موتور کمتر است که باعث افزایش توان خروجی موتور می گردد. میزان مصرف سوخت ویژه نیز در این حالت کمتر از موتور دیزلی است. پس با این روش می توان همزمان با کاهش میزان مصرف سوخت میزان تولید آلاینده های NOx و soot را نیز کاهش داد.

کلیدواژه ها:

مدل سازی عددی ، موتور اشتعال تراکمی ، بنزین ، کاهش همزمان Nox و soot ، کاهش مصرف سوخت