اثر غنی سازی سوخت موتور دیزل با هیدروژن و اکسیژن

نویسندگان

چکیده

پیاده سازی قوانین آلایندگی در بخش حمل و نقل، سازندگان را ملزم به بهبود عملکرد موتورهای دیزل سنگین کرده است. چرا که این وسایل نقلیه مسبب 25% انتشار دی اکسید کربن در اتحادیه اروپا می باشند. تحقیق حاضر به بررسی تجربی جایگزینی بخشی از سوخت دیزل با گاز هیدروژن و غنی سازی اکسیژن هوای ورودی یک موتور دیزل سنگین تک استوانه می پردازد. بخوردهی هیدروژن در هوای ورودی در دو بار کاری ویژه ( bar imep6 و bar imep 12) صورت پذیرفته است. نسبتهای بالای جانشینی هیدروژن باعث افزایش بازده اندیکاتوری به میزان 4.6% و 2.4% به ترتیب در بارهای bar imep 6 و bar imep 12 گردیده است. در حالیکه این امر باعث کاهش دی اکسید کربن خروجی به میزان 58% و 32% به ترتیب در بارهای bar imep 6 و bar imep 12 می گردد. پاشش مقطعی قبل از پاشش اصلی سوخت دیزل منجر به کاهش نرخ بالای رشد فشار استوانه موسوم به اختلال احتراق می شود. همچنین، غنی سازی اکسیژن هوای ورودی باعث تسریع احتراق شده، دوده و مونواکسید کربن خروجی را به هزینه افزایش چشمگیر اکسید نیتروژن کاهش می دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Hydrogen and Oxygen Fuel Enrichment Effects on a HD Diesel Engine

نویسندگان [English]

  • E. Monemian
  • A. Cairns
چکیده [English]

Implementing emission regulations in the transport sector is enforcing manufacturers to improve performance of Heavy Duty (HD) vehicles as they are accountable for 25% of CO2 emissions within EU. The currently reported research was involved with evaluating partial replacement of hydrogen with diesel fuel experimentally and intake air enrichment with oxygen in a heavy-duty diesel single cylinder engine. Fumigation of hydrogen was done into the intake system at two particular engine loads (6 and 12 bar IMEPn). Indicated efficiency was increased up to 4.6% at 6 bar IMEPn and 2.4% at 12 bar IMEPn, while reducing CO2 emissions by 58% and 32% at 6 and 12 bar IMEPn respectively. Applying diesel pre-injection was required in order to mitigate the high pressure rise rates known as combustion noise. Furthermore, intake air enrichment with oxygen resulted in faster combustion process. This could curb soot and minimised CO emissions to the detriment of NOx increase.