7707

ارزيابي استفاده همزمان بنزين و گاز طبيعي در موتورهاي اشتعال جرقه اي

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1400-1401

دكتر آيت قره قاني

1400/12/09

مهندسي مكانيك

Evaluation of simultaneous use of gasoline and natural gas in spark ignition engines

در مواجهه با مقررات سختگيرانه انتشار گازهاي گلخانه‌اي و آلودگي هوا، كنترل انتشار گازهاي گلخانه‌اي در موتور‌هاي اشتعال جرقه‌اي با چالش بزرگي مواجه است و مشكلي فوري است كه بايد حل شود. سوخت‌هاي جايگزين مانند گاز طبيعي يا هيدروژن كه از آنها به عنوان سوخت‌هاي پاك نيز ياد مي‌شود امروزه بسيار مورد توجه محققان در اين حوزه هستند. از جمله راه حل‌هايي كه براي بهبود عملكرد موتورهاي اشتعال جرقه‌اي ارائه مي‌شود، استفاده از پاشش تركيبي سوختي پاك و سوختي از سوخت‌هاي رايج است. هدف از اين مطالعه بررسي تاثير استفاده همزمان از بنزين و گاز طبيعي فشرده در موتور اشتعال جرقه‌اي است كه بنزين به صورت درگاهي و گاز طبيعي به صورت مستقيم پاشيده مي‌شوند. تحليل با مطالعه حالت پاشش بنزين درگاهي آغاز شده و سپس با پاشش گاز طبيعي در سيلندر و افزايش آن، اثرش در احتراق و آلايندگي موتور بررسي شده است. در تمامي حالات آزمايش انرژي كل سوخت ثابت نگه داشته شده است و تنها درصد انرژي ناشي از هر كدام از دو سوخت مورد استفاده تغيير مي‌كند. تحليل‌ها در سه حالت هواي استوكيومتري و 20 و 40 درصد هواي اضافه انجام شده‌اند تا هر دو حالت مخلوط استوكيومتري و رقيق بررسي شوند. نتايج بدست آمده نشان مي‌دهد اين روش عملكرد موتور را بهبود مي‌بخشد؛ به طوري كه در هواي استوكيومتري حالت 50 درصد انرژي ناشي از گاز طبيعي داراي فشار بيشينه حدود %9 بيشتر، گشتاور تقريباً يكسان و %2.5 مصرف سوخت مخصوص ترمزي كمتر نسبت به حالت پاشش فقط بنزين بوده است. همچنين در اين حالت انتشار كربن‌مونواكسيد و هيدروكربن‌ها به ترتيب %26 و %4.5 كاهش يافته‌ اما اكسيدهاي نيتروژن حدود %14 افزايش يافته است.

پاشش مستقيم , گاز طبيعي , آلاينده , مخلوط رقيق