بررسي دماي شعله آدياباتيك در يك موتور احتراق تراكمي مخلوط همگن با سوخت اتانول

Adiabatic flame temperature investigation in an ethanol fuelled HCCI engine

افزايش راندمان حرارتي، كاهش مصرف سوخت و انتشار گازهاي خروجي موتور براي بهبود و توسعه موتورهاي احتراق داخلي از اهميت بسياري برخوردار مي باشد. موتور احتراق با دماي پايين از جمله موتور اشتعال تراكمي مخلوط همگن داراي توليد اكسيد نيتروژن و ذرات معلق كمتر مي باشد . در اين مقاله پارامترهاي احتراقي و آلودگي سوخت اتانول در يك موتور احتراق مخلوط همگن به طور كامل بررسي شده است. در اين مقاله يك موتور ديزل تك-سيلندر، هوا-خنك، پاشش مستقيم، چهار-زمانه يانمار به موتور اشتعال تراكمي مخلوط همگن با سوخت اتانول تبديل شده است و با استفاده از 30 نقطه عملكردي در دور موتور 1350 دور بر دقيقه ارتباط تغييرات پارامترهاي عملكردي، احتراقي و آلودگي يك موتور اشتعال تراكمي مخلوط همگن با دماي شعله آدياباتيك مطالعه شده است. نتايج نشان مي دهد كه تغييرات در پارامترهاي احتراق مانند شروع احتراق، مدت احتراق و فشار بيشينه سيلندر با تغييرات دماي شعله آدياباتيك تغيير مي كند و ارتباط معني داري بين آنها وجود دارد. همچنين در دماي شعله آدياباتيك كمتر باشد هيدروكربن نسوخته اي بيشتري توليد مي شود و در صورت ريتارد شدن احتراق ميزان دماي شعله آدياباتيك كاهش مي يابد. همچنين هر چه دماي شعله آدياباتيك كمتر شود دماي خروجي اگزوز هم به همان نسبت كم مي شود و دماي اگزوز به ندرت از 260 درجه سانتي گراد بالاتر مي رود.

Increasing thermal efficiency, decreasing fuel consumption and engine exhaust out emissions are important to improve and develop internal combustion engines. Low temperature combustion (LTC) engines such as homogenous charge compression ignition engine (HCCI) have lower nitrogen oxide (NOx) and particle matter (PM). In this paper, one single cylinder, air cooled, direct injection Yanmar diesel engine is converted to HCCI engine fuelled with ethanol. Variation of operating, combustion parameters and air pollution were studied with adiabatic flame temperature (AFT) by using 30 steady state HCCI operating point at 1350 RPM. The results indicate that variation of combustion parameters such as start of combustion (SOC), burn duration (BD) and the maximum in-cylinder pressure have considerable relation to variation of AFT. Also, lower amount of air pollutions (unburned hydrocarbon (uHC)) is produced during higher amount of AFT. With increasing AFT exhaust gas temperature (EXT) is also increased but the EXT is rarely increased higher than 260 °C.