TY - JOUR ID - 701024 TI - بررسی تجربی شمع پیش-محفظه با محدوده حرارتی متغیر با ترکیب سطح داغ کنترل شده JO - تحقیقات موتور JA - ER LA - fa SN - 1735-5214 AU - هولزبرگر, ساسچا AU - کتنر, موریس AU - کرچبرگر, رولند AD - دانشجوی دکتری، دانشگاه علوم کاربردی کارلسروهه AD - دانشگاه علوم کاربردی کارلسروهه AD - دانشگاه صنعتی گراتس Y1 - 2022 PY - 2022 VL - 69 IS - 69 SP - 3 EP - 11 KW - شمع پیش-محفظه KW - شمع سوزان KW - محدوده حرارتی DO - 10.22034/er.2022.701024 N2 - در موتورهای بنزینی، سیستم‌های اشتعال جرقه ­ای پیش-محفظه برای دستیابی به راندمان بالا و انتشار کمتر NOx هنگام کار در شرایط مخلوط فقیر استفاده می‌شوند. در حالی که شمع پیش-محفظه سرد می­ تواند منجر به احتراق ناقص و خاموش شدن شعله در هنگام شروع سرد یا شرایط بخش بار شود، یک پیش-محفظه داغ می­تواند منجر به پدیده ­های کنترل نشده پیش-اشتعال تحت بار کامل شود. این مقاله رویکردی را برای تنظیم محدوده حرارتی شمع پیش-محفظه فلذا دمای مخلوط در پیش-محفظه، با توجه به شرایط کاری ارائه می‌کند. علاوه بر این، دماهای بالاتر مخلوط در پیش-محفظه برای تسهیل احتراق در شرایط مخلوط فقیر و گسترش حد فقیری در نظر گرفته می­ شود. برای این منظور، یک شمع نقطه ملتهب (glow) درون پیش-محفظه قرار می­ گیرد که دمای آن را می ­توان به عنوان تابعی از نقطه کاری کنترل کرد. یک استراتژی کنترل حلقه بسته بلادرنگ با استفاده از همبستگی بین دمای نوک شمع نقطه ملتهب و مقاومت الکتریکی آن اعمال شد. المان احتراق توسعه یافته، اشتعال جرقه­ ای با کمک سطح داغ (HSASI) نامیده می­ شود. علاوه بر آزمایش عملکردی، تغییر دمای موتور روی یک موتور تحقیقاتی تک سیلندر با سوخت بنزینی در دانشگاه علوم کاربردی کارلسروهه انجام شد. در مرحله اول، تأثیر کمک شمع نقطه ملتهب بر زاویه گسترش شعله و پایداری احتراق تعیین شد. پس از آن، نسبت هم­ ارزی هوا-سوخت λ تغییر کرد و حد فقیری اشتعال جرقه ­ای بدون/با کمک شمع نقطه ملتهب تعیین شد. بررسی‌های تجربی برای نسبت هم ­ارزی ثابت هوا به سوخت و زمان‌بندی ثابت اشتعال نشان می‌دهد که مقاومت بالاتر شمع نقطه ملتهب در نتیجه دمای بالاتر شمع نقطه ملتهب، زاویه گسترش شعله را کوتاه و مرکز احتراق را به زوایای جلوتر میل­لنگ انتقال می‌دهد. علاوه بر این، تأثیر مثبت شمع نقطه ملتهب فعال بر روی زاویه گسترش شعله و پایداری احتراق با تأخیر زمان‌بندی احتراق افزایش می‌یابد. با λ = 1.5 و مرکز ثابت احتراق (8 درجه میل­لنگ پس از نقطه مکث بالا)، زمان اشتعال می ­تواند تا 4.5 درجه میل­لنگ به تأخیر افتد. در هنگام کار با دمای پایین ­تر سیال خنک ­کننده، یک شمع نقطه ملتهب فعال پایداری احتراق را افزایش می­ دهد و حد فقیری سوخت را به میزان Δλ = 0.1 افزایش می­ دهد.   UR - https://www.engineresearch.ir/article_701024.html L1 - https://www.engineresearch.ir/article_701024_0c8a4be3b48c605f973bf8f55eb86763.pdf ER -