مطالعه تجربي پيش پاشش به همراه مرحله اصلي پاشش جهت بهينه‌سازي موتور پاشش مستقيم ديزلي

An experimental study of pre-main injection strategy to optimize TDI diesel engine

كاهش آلاينده‌ها و مصرف سوخت همواره دغدغه اصلي توليدكنندگان موتورهاي احتراق داخلي بوده است. در سال‌هاي اخير با كاهش منابع سوخت فسيلي و اعمال مقررات سختگيرانه آلايندگي اين دغدغه بيشتر شده است. هدف اصلي اين تحقيق، بهينه‌سازي موتور ملي ديزل سنگين د87 از لحاظ مصرف سوخت، آلاينده دوده و بيشينه فشار محفظه احتراق مي‌باشد. استفاده از پيش‌پاشش در كنار مرحله اصلي پاشش به عنوان راهكار مدنظر قرار گرفته است. آزمون در چهار نقطه بارگذاري در سرعت ثابت 1500 دور بر دقيقه انجام شد كه در هر نقطه از بارگذاري درصد جرم پيش‌پاشش به عنوان 3-7% از جرم كل سوخت پاشش شده در نظر گرفته شد. نتايج نشان از كاهش مصرف سوخت در اثر افزايش مقدار پيش‌پاشش مي‌دهد در حاليكه از طرف ديگر مقدار دوده و بيشينه فشار با افزايش مقدار پيش‌پاشش افزايش يافت، اما به اين دليل كه هر دو پارامتر آلاينده دوده و بيشينه فشار در محدوده امن قرار دارند و از مفادير هدف خود تجاوز نكرده‌اند. مبناي انتخاب نقطه بهينه براساس كمترين ميزان مصرف سوخت مي‌باشد. بر همين اساس در تمامي نقاط كمترين ميزان BSFC در حالت پيش پاشش 7% بدست آمد كه در توان نهايي 1000 كيلووات، مقدار مصرف سوخت ويژه به g/kW.h 194 رسيده است.

Reducing emissions and fuel consumption have always been a major concern of engine manufacturers. In recent years, strict emission laws and fast reduction of fossil fuel resources have increased this concern. Main purpose of this work is to optimize D87 diesel engine with consideration of parameters such as amount of soot emission, BSFC and maximum pressure of combustion chamber. Effect of pre injection on engine performance has been investigated experimentally. Test is done for four different load points in constant maximum speed which at each load point 3 up to 7 percent of total fuel mass is considered in pilot injection. Results show that BSFC is decreased with increasing of pre injected fuel. From the other side soot emission and maximum pressure of combustion chamber are increased by increasing of pre injected fuel, but both of them are still in an acceptable level so the optimum point is selected based on the minimum BSFC. In all cases minimum BSFC is reached by considering 7 percent of total fuel mass in pre injection which the minimum amount of BSFC is about 194 g/kW.h at 1000 kW.