تحليل انرژي و اگزرژي عملكرد يك موتور اشتعال جرقه‌اي با استفاده از مدل احتراق دوناحيه‌اي

امروزه با تكيه بر روش‌هاي عددي مي‌توان عملكرد موتور را با دقت بسيار مناسبي شبيه‌سازي نمود و راهكارهاي بهينه سازي عملكرد موتور را بررسي كرد. با توجه به اين كه در موتور حدود 30 درصد از انرژي سوخت از طريق انتقال حرارت  به ديواره‌هاي سيلندر هدر مي‌رود، به دست آوردن نتايج مناسب از يك مدل شبيه سازي نيازمند محاسبه انتقال حرارت با دقت بالا است. مدل ترموديناميكي ارائه شده در اين مقاله، با هدف بهينه‌سازي يك موتور اشتعال جرقه‌اي، سيكل موتور را به صورت دو‌ناحيه‌اي، كه براي موتور اشتعال جرقه‌اي مناسب است، شبيه سازي مي‌نمايد. جهت انتخاب بهترين مدل براي انتقال حرارت در موتور احتراق جرقه‌اي، مدل‌هاي مختلف در شبيه‌سازي استفاده شده و پس از مقايسه نتايج هر مدل با نتايج تجربي موتور مورد مطالعه، مدل هوهنبرگ به عنوان مدل مناسب براي انتقال حرارت موتورهاي اشتعال جرقه‌اي معرفي گرديده است. نتايج نشان‌داد كه با افزايش نسبت تراكم به ميزان 18 درصد، تلفات اگزرژي از اگزوز موتور و انتقال حرارت از بدنه تقريباً 2 درصد كاهش مي‌يابد در حالي كه توان خروجي بيش از 4 درصد افزايش مي يابد. همچنين، بيشينه راندمان انرژي و اگزرژي در هنگامي كه احتراق 5 درجه قبل از نقطه مرگ بالا رخ دهد، حاصل مي شود.