مطالعه تجربی اثر افزودن بخار گازوئیل به هوای ورودی موتور بر آلاینده‌ها، مصرف سوخت و پارامترهای فشار درون سیلندر

Abstract

مطالعات متعددی برای استفاده از سوخت‌های سبک در موتورهای اشتعال تراکمی به جهت کاهش انتشار آلاینده‌ها و افزایش بازده انجام شده است؛ موتور‌های اشتعال تراکمی کنترل واکنشی از جمله این مطالعات هستند. اما استفاده از بخار سوخت‌های سنگین برای ایجاد احتراق شبه همگن مورد توجه نبوده است. استفاده از بخار گازوئیل نیاز به مخزن سوخت ثانویه در خودروها را بر طرف می‌کند، اما گازوئیل حاوی هیدروکربن‌های سنگین است و از واکنش‌پذیری بالایی برخوردار است. لذا در این مطالعه با تبخیر گازوئیل و تزریق آن به هوای ورودی به مطالعه یک احتراق شبه همگن با کمک بخار گازوئیل پرداخته شده است. آزمایشات در سرعت rpm ۲۰۰۰ (سرعت حداکثر گشتاور) انجام شده است. بر اساس نتایج حاصله افزودن بخار گازوئیل علی رغم حضور هیدروکربن‌های سنگین در آن و به عنوان یک سوخت با واکنش‌پذیری بالا، می‌تواند انتشار دوده و اکسیدهای نیتروژن را به ترتیب حداکثر ۲۰ درصد و ۵۰ درصد کاهش دهد. افزایش بار موتور اثر مثبت بخار گازوئیل در کاهش دوده و اکسیدهای نیتروژن را کاهش می‌دهد، اما این اثر مثبت تا ۸۰ درصد بار کامل ادامه دارد. افزودن بخار گازوئیل تاثیری بر کاهش و یا افزایش تغییرات سیکلی و شدت صدای موتور ندارد، اما انتشار منواکسیدکربن و هیدروکربن‌های نسوخته را افزایش می‌دهد. برای تبخیر گازوئیل به طور متوسط ۱۵ درصد توان ترمزی موتور مصرف می‌شود. با گرمایش گازوئیل تا دمای گازهای خروجی، می‌توان به طور متوسط ۵ درصد از توان لازم برای تبخیر گازوئیل را بازیابی کرد.