مدل سازي و تحليل پارامترهاي عملكردي در يك موتور ديزل مشخص

كارشناسي ارشد

از موتورهاي ديزل پاشش مستقيم به طور گسترده اي در كاربردهاي خودرو و صنعت استفاده مي شود. با سخت تر شدن استاندارهاي آلايندگي و تمايل به ساختن موتورهايي با بازده بيشتر، درك بهتر عملكرد موتور و مشخصه ها و پارامترهاي موثر در موتور از اهميت به سزايي برخوردار است. در اين پژوهش يك موتور ديزل سنگين با كاربرد ريلي مورد بررسي قرار گرفته است.در ابتدا عملكرد موتور و ميزان آلاينده هاي موتور در حالت استاندارد در نرم افزار AVL Fire شبيه سازي گرديده است و سپس تغييرات بازخوراني گازهاي خروجي از موتور، تغيير پارامترهاي پاشش (زاويه پاشش، مدت زمان پاشش سوخت، زاويه مخروط افشانه) بر روي عملكرد موتور و آلايندهاي خروجي از موتور مورد مطالعه قرار گرفته و بهسازي گرديده است. نتايج حاصل از تحليل موتور نشان مي دهد كه بازخوراني گازهاي خروجي منجربه كاهش ميزان اكسيژن ورودي به محفظه احتراق و در نتيجه كاهش اكسيد ازت (NOx) و دوده (Soot) و همچنين افزايش هيدروكربن نسوخته (UHC) مي شود. به طوري كه در حالت گشتاور حداكثر براي رسيدن همزمان به مصرف سوخت بهسازي شده و آلايندگي كمتر، بازخوراني گازهاي خروجي با درصد جرمي 20% مناسب است. ولي در حالت سرعت حداكثر، بازخوراني گازهاي خروجي علي رغم كاهش آلاينده ها، مصرف سوخت را به شكل چشم گيري افزايش مي دهد و در اين حالت پيشنهاد نمي گردد. درخصوص تغيير زاويه پاشش سوخت نيز كاهش زاويه پاشش از 150 به 138 درجه، منجر به كاهش توليد آلاينده ها در هر دو حالت بدون بار و حالت گشتاور حداكثر شده و همچنين افزايش زاويه پاشش به 162 درجه در حالت حداكثر سرعت، باعث بهبود آلاينده¬هاي خروجي مي شود. در مورد تغيير مدت زمان پاشش سوخت، با افزايش مدت زمان پاشش، فشار و دما افت نموده و در پي آن NOx كاهش يافته و UHC و Soot افزايش مي يابند. درخصوص تغييرات زاويه مخروط نيز در حالت بدون بار و گشتاور حداكثر با كاهش زاويه مخروط افشانه، عمق نفوذ مخلوط هوا و سوخت افزايش يافته و منجر به اشتعال نفوذي بهتر و كمتر شدن آلاينده ها ميگردد. در حالت سرعت حداكثر نيز به علت بالا بودن حجم سوخت ورودي، كيفيت اشتعال پيش آميخته با تغيير زاويه مخروط افشانه كاهش يافته و اشتعال نفوذي ضعيف تري صورت ميگيرد.

194828

دانشگاه علم و صنعت ايران

تبديل انرژي

دكتر سپهر صنايع