مطالعه عددي و تجربي اثر استفاده از سوخت اختلاطي در عملكرد موتور EF7

Numerical and experimental study of the effect of mixed fuel use on EF7 engine performance

هدف از انجام اين پژوهش تحليل و بررسي عددي و تجربي استفاده از مخلوط اتانول و بنزين بر مصرف سوخت و انتشار آلايندگي در موتور اشتعال جرقه اي EF7 مي باشد. براي اين منظور، چهار نسبت متفاوت سوخت اتانول و بنزين (E0، E5، E10 و E15) در موتور مورد بررسي قرار گرفت. به منظور بررسي عددي عملكرد و ميزان آلاينده هاي موتور، شبيه سازي موتور EF7 در نرم افزار GT-Power صورت گرفت. بررسي تجربي مقدار گشتاور و توان موتور نشان داد كه در بين سوخت‌هاي تركيبي سوخت E10، بيش ترين مقدار گشتاور توليدي را دارد كه اين امر در تحليل عددي نيز به همين صورت است. در ادامه طبق نتايج عددي مشاهده شد، مقدار توان ترمزي بنزين كمي كم تر از سوخت‌هاي تركيبي بنزين و اتانول است و در بين سوخت‌هاي تركيبي سوخت E15 بيش ترين مقدار توان توليدي را دارد. مقدار مصرف ويژه سوخت براي سوخت E10 در تمام بارهاي وارده مقدار بهينه تري مي باشد. نتايج همچنين نشان داد مقدار بازده حجمي سوخت‌هاي مورد بررسي با افزايش مقدار اتانول كاهش يافته است. از نظر بررسي آلايندگي در تحليل عددي، نتيجه‌گيري شد كه با افزايش ميزان اتانول در سوخت ميزان انتشار CO و HC كاهش و مقدار CO2 و NOx افزايش مي يابد.

The purpose of this study is numerical and experimental analysis of the use of a mixture of ethanol and gasoline on fuel consumption and emissions in the EF7 spark ignition engine. For this purpose, four different ratios of ethanol and gasoline (E0, E5, E10 and E15) in the engine were investigated. In order to numerically evaluate the performance and amount of engine pollutants, the EF7 engine was simulated in GT-Power software. Experimental study of torque and engine power showed that among the combined fuels, E10 has the highest amount of torque produced, which is the same in numerical analysis. Then, according to the numerical results, it was observed that the amount of braking power of gasoline is slightly less than the combined fuels of gasoline and ethanol, and among the combined fuels, E15 has the highest amount of production power. The specific fuel consumption for E10 fuel is the most optimal for all incoming loads. The results also showed that the volume efficiency of the studied fuels decreased with increasing the amount of ethanol. In terms of pollution analysis in numerical analysis, it was concluded that with increasing the amount of ethanol in the fuel, the amount of CO and HC emissions decreases and the amount of CO2 and NOx increases.