طراحی، تست و ارزیابی عملکرد یک موتور احتراقی بنزینی مستقل از هوا، AIP جهت پیشرانش زیرسطحی‌های بدون سرنشین دریایی

Abstract

امروزه موتورهای احتراق داخلی سهم مهمی در زندگی انسان‌ها درزمینه تولید قدرت و نیروی محرکه بر عهده داشته و تبدیل به یکی از اجزای جدایی‌ناپذیر زندگی بشریت شده‌اند. یکی از کاربردهای موتورهای احتراق داخلی در انواع زیردریایی‌ها، شناورهای زیرسطحی بدون سرنشیمن و یا انواع اژدرها است. در کشور ما اغلب از باتری‌های الکتریکی به‌عنوان سامانه پیشران در شناورهای زیرسطحی استفاده می‌شود که البته پرهزینه، حجیم و سنگین هستند، به همین منظور استفاده از سامانه پیشرانشی که دارای هزینه کمتر، سبک‌تر و کوچک‌تر باشد سبب شده که سامانه‌های پیشرانش مستقل از هوا موردتوجه قرار گیرد. سامانه‌های پیشرانش مستقل از هوا بدون نیاز به هوای محیط توان موردنیاز برای حرکت شناورهای زیرسطحی در اعماق دریا را فراهم می‌سازند. در این پژوهش نوع جدیدی از این سامانه‌ها طراحی و ساخته شده است. در این سامانه از یک موتور بنزینی موجود در یک سیکل بسته استفاده شده است، به‌طوری‌که گازهای خروجی اگزوز بعد از عبور از یک سیکل و طی فرآیندی با گاز اکسیژن مخلوط شده و وارد موتور می‌شود. به همین منظور می‌توان سامانه طراحی شده را نوعی EGR کامل در نظر گرفت. با انجام آزمایش‌های تجربی بر روی این موتور و مقایسه آن در دو حالت استفاده از هوای محیط و سیکل بسته مشاهده شد که در حالت استفاده از سیکل بسته توان موتور و دمای خروجی اگزوز کاهش و مصرف مخصوص سوخت افزایش می‌یابد.