بررسی میزان تشکیل دوده در اثر تغییر در زاویه شروع پاشش سوخت در موتور دیزل

نویسندگان

چکیده

مدیریت پاشش سوخت که شامل شکل پاشش و زمان‌بندی پاشش است، اثر مهمی بر عملکرد موتور بویژه شکل‌گیری آلاینده‌ها دارد. در این مطالعه از نرم افزار دینامیک سیالات محاسباتی AVL Fire برای شبیه‌سازی شروع زمان پاشش سوخت در موتورهای دیزل و تأثیر آن بر میزان تولید دوده، استفاده شده است. نتایج نشان می‌دهد که هر چه زاویه شروع پاشش به مکث بالا نزدیک شده بیشینه دوده تولید شده افزایش یافته است. همچنین مقدار دوده‌ای که در نهایت (بعد از مصرف شدن مقداری دوده) باقی می‌ماند نیز افزایش یافته است. چون با افزایش نسبت کربن به اکسیژن مقدار تشکیل دوده نیز افزایش می‌یابد، هر چه زاویه شروع پاشش به مکث بالا نزدیک می‌شود به علت افزایش فشار محفظه احتراق و همچنین زودتر شروع شدن احتراق (کم شدن مهلت اشتعال) مخلوط شدن سوخت و هوا ناقص بوده و بنابراین حجم مخلوط غنی زیادتر شده که نتیجه‌اش شکل‌گیری دوده بیشتر است. بر این اساس درست است که از دیدگاه تشکیل دوده هرچه زودتر پاشش صورت گیرد بهتر است (دورتر از مکث بالا) ولی اگر متغیرهای دیگر مؤثر در عملکرد موتور مانند مهلت اشتعال، توان تولیدی و ... نیز در نظر گرفته شود به این نتیجه دست یافته می‌شود که تنها داشتن دوده کمتر نمی‌تواند مزیتی برای موتور باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Evaluation of Changes in Soot Formation with Variation of Start Angle of Fuel Injection in Diesel Engine

نویسندگان [English]

  • H. Dastourani
  • A. Mohammadian
  • M. Ghazikhani
چکیده [English]

Controlling of the fuel injection, including the spray structure and injection timing has a significant impact on the engine performance, especially the formation of pollutants. In this study, a computational fluid dynamics
software (AVL Fire) has been used to simulate the start time of the fuel injection in diesel engines and its effect on the soot formation rate. Results show that if the start angle of the fuel injection approaches the TDC, the maximum soot formed will be increased. Also, the amount of the remained soot is increased. Mixing of the fuel and the air cannot be completed as the start angle of the fuel injection gets closer to the TDC, because of increasing the combustion chamber pressure and so decreasing the ignition delay, as a consequent, the rich mixture volume increases and leads to more soot formations. Although that is better to the inject fuel earlier (far from the TDC), but considering other effective parameters on the engine performance,
like the ignition delay, produced power, it has been concluded that lower soot formation can not be an advantage by itself.

کلیدواژه‌ها [English]

  • formation
  • start angle of fuel injection
  • Diesel engine
  • Combustion chamber