شبيه سازي آلايندگي خودرو با استفاده از نرم افزار GT-SUITE

Vehicle emission simulation implementing GT-suite software

در چند دهه اخير، استفاده از وسايل نقليه شخصي افزايش يافته است كه علاوه بر افزايش مصرف سوخت، سبب توليد گازها و آلاينده هاي سمي شده است. تبديل تركيبات مضرگازهاي خروجي از موتور به تركيبات غير مضر و سالم مهمترين وظيفه پس‌ پالايشگر(كاتاليست) مي باشد. پس پالايشگر مي تواند تا 90 درصد آلاينده ها را به مواد بي ضرر تبديل كند اما براي تبديل آلاينده‌ها به تركيبات سالم، دماي پس‌ پالايشگر بايد بين 400 تا 600 درجه سانتيگراد باشد. زمان گرم شدن پس پالايشگر، حدود 90 ثانيه است كه در اين مدت پس پالايشگر عملكرد مناسبي ندارد و بيشتر آلودگي خودرو مربوط به اين زمان است. در اين پروژه با استفاده از نرم افزار GT-SUITE يك خودرو دنا به طوركامل براي اولين بار شيبه سازي شده است و ميزان آلايندگي خروجي در يك چرخه رانندگي محاسبه شده است. اطلاعات كامل خودرو دنا پلاس از شركت تحقيق، طراحي و توليد موتور ايران خودرو (ايپكو) دريافت شده است. در قسمت موتور، احتراق انجام شده در خودرو و نسبت هوا به سوخت شبيه سازي شده است. براي قسمت پس-پالايشگر تمامي واكنش هاي انجام شده در پس پالايشگر، شبيه سازي شده و ضرايب تاثيرگذار در نرخ انجام واكنش ها براي اولين بار به روش الگوريتم ژنتيك به طور كامل بهينه سازي شده است و نتايج آلايندگي خودرو شبيه سازي شده، در دو نقطه از سيستم اگزوز، يكي بعد از موتور و يكي بعد از پس پالايشگر با نتايج تجربي مقايسه شده و شبيه سازي به طور كامل صحه گذاري شده است.

Due to the rapid growth of gasoline-powered vehicles in megacities, air pollution has been a significant issue in all urban environments. The conversion of harmful gases from the engine exhaust into non-polluted compounds is the essential task of the catalyst. The catalyst can convert up to 90 percent of emissions into harmless substances, but the catalyst temperature must be between 400 and 600 ° C to convert emissions effectively. The catalyst warm-up to 400 C takes about 90 seconds, during which time the catalyst does not convert emissions properly. Most vehicle emissions are related to this time, and many researchers have presented concepts to reduce cold-start emissions. In this project, implementing GT-SUITE software, a Dena car is completely simulated, and the amount of emissions in a driving cycle(NEDC)is calculated. Engine and vehicle details are extracted from the Irankhodro powertrain company. All the reactions performed in the catalyst have been simulated, and the coefficients affecting the reaction rate have been entirely optimized by the genetic algorithm method. Exhaust emissions before and after catalyst are compared with the experimental data. The results are in good agreement with the experimental data