بررسي جامع عوامل موثر بر زمان شروع احتراق در يك موتور اشتعال تراكمي سوخت همگن با سوخت متان

بررسي جامع عوامل موثر بر زمان شروع احتراق در يك موتور اشتعال تراكمي سوخت همگن با سوخت متان

استفاده از موتورهاي اشتعال تراكمي سوخت همگن، ايده جديدي براي كاهش مصرف سوخت و توليد آلايندگي در موتورهاي احتراق داخلي به شمار مي‌رود. در اين گونه موتورها، مخلوط همگن هوا و سوخت طي مرحله تراكم تا حدي فشرده مي‌شود كه به شرايط خوداشتعالي رسيده و محترق شود به همين سبب احتراق به صورت كامل تابع ساز و كار شيميايي اكسايش سوخت است. در اين مقاله يك موتور اشتعال تراكمي سوخت همگن به وسيله يك مدل ترموديناميكي تك ناحيه‌اي با در نظر گرفتن سينتيك مفصل شيميايي شبيه‌سازي شده است. سوخت موتور متان است. پس از صحه‌گذاري مدل با نتايج تجربي، عوامل موثر بر زمان شروع احتراق و عملكرد موتور مورد بررسي قرار گرفته است. اين عوامل شامل دماي مخلوط ورودي هوا و سوخت، پرخوران و دور موتور مي‌باشد. براي تعيين زمان شروع احتراق از روش مشتق سوم فشار نسبت به زاويه لنگ استفاده شده و براي بررسي عملكرد موتور نيز پارامترهايي نظير كار، توان و مصرف ويژه سوخت مد نظر قرار گرفته است.

Homogenous charge compression ignition engine is a promising idea for reducing fuel consumption and engine emissions. As homogenous mixture of air and fuel is compressed until auto-ignition occurs in HCCI engines, therefore start of combustion is strongly related to chemical kinetic mechanism of fuel oxidation. In this paper, a thermodynamic single-zone model including detailed chemical kinetics is developed to simulate an HCCI engine fueled with methane. The model is validated with experimental results and it is used to study the effects of various parameters such as inlet mixture temperature/pressure and engine speed on the engine performance and start of combustion. Start of combustion is specified via third derivation of pressure trend due to crank angle. Indicated power/ work and specific fuel consumption is utilized to evaluate engine performance.