مروری بر روش های گسترش بازه ی عملکرد در موتورهای اشتعال تراکمی مخلوط همگن

مفهوم اشتعال تراکمی مخلوط همگن ( HCCI) بدلیل بازده حرارتی بالا و همچنین کاهش همزمان مصرف سوخت و آلاینده های اکسید نیتروژن و دوده نسبت به دیگر انواع موتورهای درون سوز موجود، روشی است مناسب که نظر محققان رو به خود جلب کرده است. اگرچه چالش هایی در استفاده از این گونه موتورها پیش رو محققان و صنعتگران می باشد، اما همواره حجم عظیمی از تحقیقات در زمینه موتور را از سراسر دنیا را به خود اختصاص می دهند. عدم وجود ابزار پایش مستقیم احتراق و محدودیت بازه عملکردی در دستیابی به توانهای بالا، دو چالش عمده در استفاده عملی از این مفهوم احتراقی است. عدم توانایی افزایش توان موتور به ویژه در محدوده غنی مخلوط و نرخ ناگهانی افزایش فشار موجب میشود که شرایط احتراقی HCCI مشابه با کوبش در احتراق مخلوط کاملا0 همگن باشد. ایجاد ناهمگنی اجباری در توزیع دما، ترکیب سوخت و توزیع سوخت در کنار روش های سنتی پایش احتراق نظیر دما و فشار ورودی متغیر و بازگردانی گازهای برگشتی، قابلیت افزایش بازه عملکردی موتورها با مفهوم HCCI را به دنبال خواهد داشت. در این مقا له با مرور بر کارهای پیشین پژوهش گران سعی شده تا راه حل عملی مناسب برای پایش و گسترش بازه ی عملکرد احتراق اشتعال تراکمی مخلوط همگن ارائه شود. نتایج نشان می دهند که افزایش دمای مخلوط ورودی، احتراق را پیش میاندازد و طول مدت احتراق را کاهش میدهد. بنابراین با نزدیک کردن شرایط احتراق به کوبش موجب کوچکتر شدن بازه عمکلردی خواهد شد. افزایش نسبت گازهای بازگردانی شده با توجه به رقیق نمودن مخلوط، تاخیر در شروع اشتعال، افزایش طول مدت احتراق و دوری از کوبش امکان گسترش بازه عملکردی به سمت نواحی غنی و دستیابی به توانهای بیشتر را امکان پذیر میکند. استفاده از گاز تبدیل بازه عملکردی را به سمت مخلوط رقیق گسترش میدهد و امکان دستیابی به نقاط قابل قبول را در این نواحی بیشتر میکند. اما تغییر در ترکیب گاز تبدیل تاثیر چشمگیری بر احتراق ندارد. ایجاد چینه بندی دمایی در اتاق احتراق نقاط عملکردی را به سمت مخلوط غنی جابجا میکند و امکان دستیابی به توانهای بالاتر را فراهم می آورد.

کلیدواژه ها:

موتور اشتعال تراکمی مخلوط همگن (HCCI) ، بازه عملکردی ، چینه بندی سوخت ، چینه بندی دمایی ، گاز تبدیل.