بررسی عددی تأثیر انباره بر کاهش امواج فشاری سامانه سوخت‌رسانی ریل مشترک ‌موتور دیزل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم، دانشکدگان ابوریحان، دانشگاه تهران، ایران

2 طراح ارشد، شرکت تحقیق، طراحی و تولید موتور ایران خودرو، تهران، ایران

3 استاد گروه مهندسی فنی کشاورزی، دانشکدگان ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران

4 استادیار دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، سمنان، ایران

چکیده

نوسانات فشار در هنگام پاشش سوخت یکی از عواملی است که روی عملکرد موتور دیزل تأثیر منفی می ­گذارد. این نوسان­ ها به دلیل باز و بسته‌شدن سریع افشانه­ ها و ایجاد امواج فشاری در ریل سوخت به‌وجود می­ آیند. یکی از روش­ هایی که می­ توان این نوسانات فشار را کنترل کرد تغییر در طراحی افشانه و استفاده از یک انباره در ساختمان آن است. این پژوهش به منظور بررسی اثر افزودن انباره بر روی افشانه برای کنترل موج‌های فشاری در سامانه سوخت‌رسانی ریل­ مشترک موتورهای دیزل انجام می ­شود. همان‌طور که نتایج شبیه ­سازی­ ها نشان می ­دهد در فشار پاشش 1000 بار و زمان تحریک افشانه 0.8 میلی­ ثانیه در حالت بدون انباره بیشینه نوسان فشار در مسیر سوخت ­رسانی عدد 1046 بار وکمینه فشار 891 بار می­ باشد که با اضافه‌کردن انباره با حجم 4 سانتی‌متر­مکعب کاهش بیشترین فشار ادامه یافته و به عدد 1023 بار رسیده است و کمترین فشار مسیر سوخت­ رسانی با افزایش 17 بار، 943 بار می ­باشد. که این تغییرات در بقیه فشارها و زمان‌های پاشش نیز قابل ملاحظه می‌باشد در نتیجه بهترین انباره که بیشترین تأثیرگذاری در کاهش نوسانات فشار را دارا می­باشد انباره با حجم 4 سانتی‌متر مکعب می ­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Numerical investigation the effect of accumulator on reducing the pressure waves in a common rail fuel injection system of diesel engine

نویسندگان [English]

  • Rasoul Hematian 1 2
  • Seyed Reza Hassan-Beygi 3
  • Jafar Massah 3
  • Alireza Hajialimohammadi 4
1 PhD in Mechanic of Biosystem Engineering, College of Abouraihan, University of Tehran, Tehran, Iran|Chief Designer, Irankhodro Powertrain Company (IPCO), Tehran, Iran
2 PhD in Mechanic of Biosystem Engineering, College of Abouraihan, University of Tehran, Tehran, Iran|Chief Designer, Irankhodro Powertrain Company (IPCO), Tehran, Iran
3 Professor, Department of Agro-Technology, College of Abouraihan, University of Tehran, Tehran, Iran
4 Assistant Professor, Mechanical Engineering Department, Semnan University, Semnan, Iran
چکیده [English]

Pressure fluctuations during fuel injection are one of the factors that negative effect on performance of diesel engine. These fluctuations are caused by the rapid opening and closing of the nozzles and the creation of pressure waves in the fuel rail. One way to control these pressure fluctuations is to change the injector design and use an accumulator in the injector. This study is performed to investigate the effect of adding accumulator on the injector to control pressure waves in the common rail fuel injection system of diesel engines. As the simulation results show, at injection pressure of 1000 bar and energizing time of 0.8 milliseconds, in the case of no accumulator, the maximum pressure fluctuation in the fuel rail is 1046 bar and the minimum pressure is 891 bar. By adding an accumulator with a volume of 4 cm3, the maximum pressure continued to decrease and reached 1023 bar, and the minimum pressure of the fuel rail increased by 17 bar, 943 bar. These changes are also noticeable in other pressures and energizing times, so the best accumulator that has the most impact on reducing pressure fluctuations is the accumulator with a volume of 4 cm3.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Accumulator
  • Common rail
  • Diesel engine
  • Fuel pressure
  • Pressure fluctuations
[1] A. Risi, F. Naccarato, D. Laforgia, Experimental Analysis of Common Rail Pressure Wave Effect on Engine Emissions. SAE World Congress Detroit, Michigan, 2005
 [2] J. Kim, J. Lee, K. Kim, Numerical study on the effects of fuel viscosity and density on the injection rate performance of a solenoid diesel injector based on AMESim. Fuel, 256, 2019
[3] M. Mohebbi, A. Abdul Aziz, A. Hamidi, A. Hajialimohammadi, V. Hosseini, Modeling of pressure line behavior of a common rail diesel engine due to injection and fuel variation. J Braz. Soc. Mech. Sci. Eng. 39 (2017) 661–669
[4] F. Salvador, A. Plazas, J. Gimeno, M. Carreres, Complete modelling of a piezo actuator last generation injector for diesel injection systems. International Journal of Engine Research. Vol 15(1) (2014) 3-19
[5] X. Xia, K. Xu, Y. Liu, M. Liu, Sh. Wang, Co-Simulation Modeling of High-Pressure Fuel System and Engine Performance System and Control System in Common Rail Diesel Engine. World Automotive Congress. Berlin, 2012
[6] X.L.J Seykens, L.M.T. Somers, R.S.G. Baert, Detailed modeling of common rail fuel injection process. MECCA, 3(2-3), (2005) 30-39
[7] M. Ziejewski, H.J. Goettler, Discharge coefficients for multi-hole fuel injection nozzle for alternative fuels, SAE International, SAE paper 890448.
[8] A. Hajialimohammadi, D. Honnery, A. Abdullah, Ma. Mirsalim, Time resolved characteristics of gaseous jet injected by a group-hole nozzle. Fuel 113 (2013) 497–505