بررسی پارامترهای هندسی پاشش بر عملکرد یک موتور اشتعال جرقه‌ای پاشش‌مستقیم با سوخت هیدروژن

نویسندگان

دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل

چکیده

در میان سوخت‌های تجدیدپذیر، هیدروژن به عنوان سوختی منحصر به فرد برای کاهش ‌دی‌اکسید کربن در گازهای خروجی شناخته می‌شود. هیدروژن در موتورهای احتراق داخلی هیدروژن‌سوز، می‌تواند در راهگاه ورودی و یا در داخل محفظه احتراق پاشش شود. موتور پاشش مستقیم هیدروژن‌سوز ترجیحا بهتر است؛ زیرا پاشش مستقیم هیدروژن علاوه بر اینکه پیش جرقه و پس زدن شعله را کاهش می‌دهد، از کاهش بازده حجمی به خاطر چگالی پایین هیدروژن نیز جلوگیری می‌کند. در این موتورها، مولفه‌های پاشش نقش عمده‌ای در عملکرد موتور دارند. در کار حاضر، پس از شبیه‌سازی موتور با استفاده از نرم‌افزار AVL-Fire و صحه‌گذاری با نتایج تجربی، سه پارامتر فشار پاشش، زاویه‌ی انژکتور و مکان شمع بررسی شده است. با افزایش فشار پاشش، عملکرد موتور بهبود پیدا نموده و از سویی آلاینده‌ی اکسید نیتروژن افزایش پیدا می‌کند. بررسی زاویه‌ی انژکتور نشان داد که با متمایل شدن انژکتور به سمت شمع، نواحی غنی از هیدروژن در نزدیکی شمع گسترده‌تر بوده و عملکرد بهبود پیدا می‌کند. در کنار پارامترهایی از انژکتور، مکان شمع نیز ارزیابی شد و بهترین مکان شمع با توجه به توزیع سوخت هیدروژن تعیین شد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Investigation on the Effects of Geometrical Specifications of Injection on Performance of a Direct Injection Hydrogen Fueled Engine

نویسندگان [English]

  • Sharbanou Shamekhi Amiri
  • Omid Jahanian
چکیده [English]

Hydrogen is a specified issue among alternative fuels named for reducing carbon dioxide in exhaust gas. Hydrogen can be injected into runner or directly within the combustion chamber. However direct injection would be desired because it would reduce the risk of pre-ignition and backfiring besides recovering volumetric efficiency losses. Injection parameters play a significant role in direct injection engines. In this paper, a direct injection hydrogen fueled engine is simulated via AVL-Fire commercial software and the results are validated with experimental data from reference works. The effects of injection pressure, injector angle and spark plug position have been investigated. Results showed that increasing injection pressure would improve engine performance with increase in nitrogen oxide pollutant. Tilting the injector toward spark plug would make a rich zone near spark thus better combustion process. The study was continued focusing on spark plug position and selecting the best position due to charge stratification.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spark Ignition Direct Injection Engine
  • Hydrogen
  • Injection pressure
  • Injector Angle
  • Spark Plug Location