کالیبراسیون انژکتورهای موتور اشتعال جرقه‌ای ترکیب‌سوز بنزین-گازطبیعی و مقایسه نتایج تجربی شرایط کارکردی و آلایندگی حالت ترکیب‌سوز با تک‌سوز

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دکتری، گروه مهندسی مکانیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

چکیده

از عوامل مهم برای احتراق کامل، می‌توان به آوانس جرقه و تناسب پاشش مقدار سوخت با هوای ورودی به محفظه احتراق موتور اشاره نمود. در کار حاضر کالیبراسیون‌ انژکتورهای بنزین و گازطبیعی انجام شده و عملکرد موتور در حالت‌های تک‌سوخت و ترکیب‌سوز با سوخت‌های مزبور، در نسبت تراکم 10 و سرعت rpm1500 بررسی شد. مقادیر سوخت پاشش شده توسط انژکتورها در شرایط مختلف اندازه‌گیری شده و برای هر انژکتور یک رابطه کالیبراسیون پاشش سوخت بدست آمد. نتایج کالیبراسیون نشان داد که فشار محل پاشش بر مقدار جرم سوخت پاشیده شده از انژکتور بنزین در طول پاشش معین تاثیر داشته، اما در انژکتور گازطبیعی تغییری را در مقدار جرم گاز پاشیده شده نشان نداد. در بررسی پارامترهای عملکردی موتور در حالت‌های مختلف، مقادیر گشتاور و imep تک‌سوخت بنزین بیشتر از حالت ترکیب‌سوز بوده و حالت تک‌سوخت گازطبیعی کمترین مقدار را داشت. همچنین مقادیر تولید آلاینده‌های HC و CO با افزایش آوانس جرقه افزایش یافته و عموماً در حالت تک‌سوخت با بنزین بیشتر از سایر حالت‌ها مشاهده شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


  • Wang X., Chen Z., Ni J., Liu S., Zhou H., The effects of hydrous ethanol gasoline on combustion and emission characteristics of a port injection gasoline engine. Case Studies in Thermal Engineering. 1;6:147-54, 2015.
  • Chandra R., Vijay VK., Subbarao PM., Khura TK., Performance evaluation of a constant speed IC engine on CNG, methane enriched biogas and biogas. Applied Energy. 1;88(11):3969-77, 2011.
  • Behrad R., Abdi Aghdam E., Ghaebi H., Experimental study of knocking phenomenon in different gasoline–natural gas combinations with gasoline as the predominant fuel in a SI engine. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 25:1-9, 2019.
  • Luan, Y., Henein, N.A., and Tagomori M.K., Port-Fuel-Injection Gasoline Engine Cold Start Fuel Calibration. SAE Technical Paper , (No. 2006-01-1052),
  • کاظمی ک. و مظاهری ک.، بررسی تجربی تاثیر پارامترهای هندسی انژکتور پیچشی بر عملکرد آن با استفاده از سیستم PDA، نشریه بین المللی علوم مهندسی دانشگاه علم و صنعت ایران، شماره 3، جلد 19، ، ص103-95، پاییز 1387.
  • Dickinson P., Shenton A., Dynamic calibration of fuelling in the PFI SI engine. Control Engineering Practice,. 17(1): p. 26-38, 2009.
  • Anand T., Mohan A.M., Ravikrishna R., Spray characterization of gasoline-ethanol blends from a multi-hole port fuel injector. Fuel, 102: p. 613-623.
  • Rajagopalan SS., Midlam-Mohler S., Yurkovich S., Dudek KP., Guezennec YG., Meyer J., A control design and calibration reduction methodology for AFR control in gasoline engines. Control Engineering Practice. 1; 27:42-53, 2014.
  • عبدی اقدم ا. و فرهنگ ب.، بررسی پاسخ آنالیزور گاز به تغییر کیفیت مخلوط ورودی در یک موتور تک سیلندر پژوهشی در حالت گازسوز، نهمین همایش بین المللی موتورهای درونسوز و نفت، پژوهشگاه صنعت نفت، تهران، ایران، 1395.
  • He Z., Jing Q., Zhu L., Zhang W., Huang Z., The effects of different intake charge diluents on the combustion and emission characteristics of a spark ignition natural gas engine. Applied Thermal Engineering. 5; 89:958-67, 2015.
  • عبدی اقدم ا.، فرهنگ ب.، سرابی م.، بررسی تجربی آلاینده­های خروجی موتوری تک استوانة پژوهشی اشتعال جرقه­ای در حالت­های بنزین­سوز و گازسوز، فصلنامه علمی پژوهشی تحقیقات موتور، شماره 39، ص55-49، 1394.
  • عبدی اقدم ا. و زمزم ا.، بررسی اثر سرعت و کارکرد موتور XU7JP/L3 روی پدیدۀ نشتی در حالت موتورگردانی با سوخت. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، 48(4): 209-218، 1397.
  • Chuepeng S., Effects of heated ethanol on retrofit single-hole gasoline injector performance. Case Studies in Thermal Engineering, 8: 245-249, 2016.
  • Park S., Kim Y., Woo S., Lee K., Optimization and calibration strategy using design of experiment for a diesel engine. Applied Thermal Engineering. 1; 123:917-28, 2017.
  • Di Iorio S., Sementa P., Vaglieco BM., Catapano F., An experimental investigation on combustion and engine performance and emissions of a methane-gasoline dual-fuel optical engine. SAE Technical Paper, (No. 2014-01-1329), 2014.
  • Pan J., Li N., Wei H., Hua J., Shu G., Experimental investigations on combustion acceleration behavior of methane/gasoline under partial load conditions of SI engines. Applied Thermal Engineering. 5;139:432-44, 2018.
  • Ramasamy D., Goh CY., Kadirgama K., Benedict F., Noor MM., Najafi G., Carlucci AP., Engine performance, exhaust emission and combustion analysis of a 4-stroke spark ignited engine using dual fuel injection. Fuel, 1;207:719-28, 2017.
  • Singh E., Morganti K., Dibble R., Dual-fuel operation of gasoline and natural gas in a turbocharged engine. Fuel, 1;237:694-706, 2019.
  • صفر م.، امی ف.، صبوحی ز.، بررسی تجربی اثرات شمع های چند الکترودی در جهت بهبود عملکرد موتور و کاهش آلاینده‌ها در موتور XU7JP/L3. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز، 1399، 50(4): 105-113.
  • عبدی اقدم ا.، عطایی ترزنق م.، تأثیر گازهای سوخته مانده از چرخه قبل روی زمانبندی بهینه جرقه به کمک راهبرد پرش جرقه. فصلنامه تحقیقات موتور، ۵۰ (۵۰) :۶۷-۷۵ ،۱۳۹۷.
  • Heywood J.B., Internal combustion engine fundamentals. Vol. 930, Mcgraw-hill New York, 1988.
  • عبدی اقدم ا.، سرابی م.، مهربد خمیرانی م.، مطالعه تجربی سرعت سوزش آرام مخلوط دو سوخت (گازطبیعی - بنزین) با هوا در محفظه حرارتی کروی با فشار اولیه بالا. سوخت و احتراق، 11(1):121-134 . 1397.
  • علیپور ض.، مطالعه تأثیر تغییرات درون سیکلی سرعت موتور روی کسر جرمی سوخته. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه محقق اردبیلی، 1393.
  • Abdi Aghdam E., Kabir MM., Validation of a blowby model using experimental results in motoring condition with the change of compression ratio and engine speed. Experimental Thermal and Fluid Science, 1; 34(2):197-209, 2010.
  • Namazian M., Heywood JB., Flow in the piston-cylinder-ring crevices of a spark-ignition engine: Effect on hydrocarbon emissions, efficiency and power. SAE transactions, 1:261-88, 1982.