تاثيرپذيري مشخصه هاي عملكردي موتور اشتعال جرقه‌اي تك سيلندر با تغيير موقعيت شروع‌ پاشش سوخت هاي بنزين و گاز طبيعي

Effectiveness of performance characters of a SI engine by varying injection start position of gasoline and natural gas fuels

اهميت كنترل آلاينده ها و كاهش منابع فسيلي موجب توسعه سيستم‌هاي انژكتوري و تحقيقات روي بهينه‌سازي مصرف سوخت موتورهاي احتراق داخلي شده است. هدف اين تحقيق مطالعه تاثير زاويه شروع پاشش سوخت روي مشخصه هاي عملكردي موتور مثل توان انديكه، آلاينده هاي خروجي (CO و HC)، تاخير در اشتعال و طول احتراق سريع با استفاده از دو سوخت مجزاي بنزين و گاز طبيعي در يك موتور تك سيلندر پژوهشي پاشش راهگاهي است. در اين مطالعه با ثابت گرفتن طول پاشش، زاويه جرقه، سرعت موتور و وضعيت دريچه گاز، زاويه شروع پاشش تغيير داده ‌شد. نتايج حاصله نشان مي دهد كه اگر زمان شروع پاشش طوري تنظيم شود كه در مرحله مكش، سوخت در حال پاشش همراه هواي جاري وارد سيلندر شود، توان انديكه مطلوب حاصل و مقدار آلاينده منواكسيد كربن كمتري توليد مي شود اما مقدار هيدروكربن نسوخته بيشتري منتشر مي گردد. براي محاسبه تاخير در اشتعال و طول احتراق سريع از آهنگ گرماي آزاد شده استفاده ‌شد. بر اساس نتايج حاصله كمترين تاخير در اشتعال در زمان آغاز پاششي صورت مي گيرد كه سهم بيشتري از سوخت در انتهاي مرحله مكش وارد سيلندر شود و طول احتراق سريع كمتر وقتي حاصل مي شود كه در طول پاشش، سوخت پاششي و هواي جاري به‌طور همزمان در مرحله مكش وارد سيلندر شوند.

The importance of pollutant control and shortage of fossil fuel reservoirs have caused the development of injector systems and researches on optimum fuel consumption of internal combustion engines. The main purpose of this work is to study the effect of fuel injection start angle on engine performance features such as indicated power, exhaust emissions (CO and HC), ignition delay and fast burn length in a single cylinder port injection SI engine using gasoline and natural gas individually as fuel. Injection period, ignition timing, engine speed and throttle plate position were fixed and start angle of injection (SOI) was varied. The obtained results show that higher indicated power and lower CO emission are achieved when SOI is adjusted so that the injecting fuel and flowing air are entering simultaneously into the cylinder; however, higher unburned HC emission is resulted at the condition. Heat release rate analysis was used to evaluate ignition delay and fast burn length. The results show that the lowest ignition delay happens when the SOI is adjusted so that the part of injected fuel at the late intake stroke is higher; and the fast burn length is decreased as both injecting fuel and flowing air are entering into the cylinder during the injection period.