كليدواژه :
موتور اشتعال جرقه اي , تركيبي سوز , بنزين , گاز طبيعي , آلاينده ها , تغييرات سيكلي
چكيده فارسي :
مزايا و معايب استفاده از بنزين و گاز طبيعي به صورت تك سوز، از چالش هاي محققان در توسعه موتورهاي اشتعال جرقه اي است. استفاده از اين سوخت ها به تنهايي مزايا و معايبي را از نظر اقتصادي، ترموديناميكي، آلايندگي و توسعه اي دارند كه ترجيح يكي بر ديگري را سخت مي كند. با اين نگاه كه استفاده از تركيب دو سوخت در موتور مي تواند موجب بهبود در مزايا و كاهش در معايب شود. در كار حاضر تركيب هاي مختلف 100، 90، 75 و 60% بنزين و مابقي گاز طبيعي، نامگذاري شده به صورت G100، G90، G75 و G60 در يك موتور تك- سيلندر پژوهشي SI در سرعت rpm1800، نسبت تراكم 9 و نسبت هم ارزي استوكيومتري بررسي شد. پس از اخذ داده هاي تجربي درون سيكلي (P-θ) در تركيب ها و آوانس هاي مختلف جرقه و پردازش آنها داده هاي تجربي سيكل به سيكل پشت سر هم استخراج شد و به همراه داده هاي خروجي موتور مورد بررسي قرار گرفت. از بررسي اوليه آوانس بهينه هر تركيب مشخص، و تركيب ها در آوانس هاي مذكور مقايسه شدند. نتايج نشان دادند كه با افزايش كسر جرمي گاز طبيعي در حالت تركيبي سوز مقادير انحراف معيار، σ، ضريب تغييرات، COV مربوط به imep كاهش قابل توجهي داشت؛ به طوري كه كاهش σ و COV در G60 نسبت به G100 به ترتيب 51/6 و 49/2% بود. با كاهش حضور بنزين در تركيب مقادير آلاينده هاي CO2، NOx و HC، به جز G90 كه در آن HC و NOx بيشترين بود، كاهش يافت و مقادير CO در G90 به كمترين مقدار تقليل يافت. همچنين در شرايط پژوهش از تركيب G90 عملكرد رضايت بخشي مشاهده نشد.
چكيده لاتين :
The advantages and disadvantages of using gasoline and NG as single-fuel is a challenge for
researchers in development of SI engines. Singular utilization of these fuels results in some
advantages and disadvantages from economics, thermodynamics, pollution and development
aspects and make it difficult to prefer one to the other. Assuming that using combination of
the fuels can modify the output results, in the present research, different combinations of 100,
90, 75 and 60% gasoline and the rest of natural gas, designated as G100, G90, G75 and G60,
were investigated in a SI single-cylinder engine at running at 180orpm, 9 compression ratio
and stoichiometric equivalence ratio. After collecting and processing in-cylinder experimental
data in the combinations and different spark advances and their experimental data processing,
consecutive cycle-to-cycle data were extracted and analyzed with engine output data. First,
optimum spark advance of each combination was determined and then, the combinations
were compared at their spark advances. The results revealed that increasing natural gas
fraction in combination causes substantial reductions in standard deviation, σ, and coefficient
of variation, COV of IMEP, so that σ and COV of G60 reduced by 51.6% and 49.2%, respectively,
in comparison with G100. Reducing the gasoline presence in combination, the amount of CO2,
NOx and HC reduced except G90 which have the higher HC and NOx, whereas, CO amount in
G90 decreased to the lowest level. Also, no satisfactory performance was observed in the G90
combination.
