بررسی تأثیر پاشش چندمرحله‌ای سوخت بر عملکرد و کاهش آلایندگی موتور دیزل پاشش مستقیم

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 نویسنده مسئول و استادیار بخش مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس تهران

2 مربی و عضو هیئت علمی دانشگاه آزاد اسلامی واحد شبستر

3 استاد دانشکده مکانیک، دانشگاه تهران

4 دانشجوی دکترای مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس تهران

چکیده

هدف این مقاله بررسی چگونگی کاهش آلاینده‌های دوده و مونواکسیدنیتروژن در پاشش چندمرحله­ای سوخت به عنوان یک راهکار مؤثر در کنترل آلایندگی موتورهای دیزل پاشش مستقیم (DI) است. ابتدا روند کاهش آلاینده‌ها با استفاده از پاشش دومرحله­ای سوخت مطالعه گردیده و پس از بررسی حالت‌های مختلف پاشش دومرحله­ای، بهینه­ترین حالت پاشش سوخت برای یک موتور دیزل پاشش مستقیم ساخت داخل ارائه شده­ است. آزمون‌های لازم برای درستی عوامل عملکردی و آلاینده­های بدست آمده از شبیه‌سازی فرآیند احتراق موتور در مرکز تحقیقات موتورسازان تبریز انجام شده ­است. مقدار سوخت در هر پالس پاشش و فاصله زمانی بین دو پالس عوامل اصلی مورد بررسی هستند. نتایج تحقیق نشان دادند که با استفاده از پاشش دو مرحله­ای سوخت مقدار آلاینده دوده تا 33% و اکسید نیتروژن تا حدود 11% کاهش می­یابد.  

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Investigation on Effect of Multiple Injection on Performance and Emission Reduction in a DI Diesel Engine

نویسندگان [English]

  • Fathollah ommi 1
  • Kamran Pourghasemi 2
  • Vahid Esfahaniyan 3
  • َAli Mirmohammadi 4
چکیده [English]

Aim of this paper is to investigate mechanism of NO and soot reduction by using multiple injection as useful strategy for reducing DI diesel engines emissions. In this paper, we first studied the mechanism of NO and soot reduction by using double injection. Then after investigating different modes of injection, at last we introduce optimum mode of fuel injection for a DI diesel engine manufactured in our country. Experiments were induced at Motorsazan Tabriz to validate results of CFD simulation. Amount of fuel in each pulse and dwell time between injection pulses are essential parameters. Results showed that by using double injection soot and NO will reduce by 33% and 11% respectively.

کلیدواژه‌ها [English]

  • DI diesel engine
  • multiple injections
  • KIVA-3V
  • soot
  • NO

مراجع

[1] Heywood, J. B.; Internal Combustion Engine Fundamentals, 2nd edition McGraw-Hill, Inc., New York, 1998.
[2] Pierpont, D. A. and Reitz, R. D.; “Effect of injection Pressure and Nozzle Geometry on Emissions and Performance in a D.I Diesel”, SAE Paper 950604, 1995.
[3] Nehmer, D. A. and Reitz, R. D.; “Measurement of the Effect of injection rate and Split Injections on Diesel Engine Soot and NOx Emissions”, SAE Paper 940668, 1994.
[4] Lee, T.; “An Experimental Study of Emission Reduction Mechanisms in a High Speed Direct Injection Diesel Engine With Multiple Injection and EGR”, PhDs Thesis, University of Wisconsin-Madison, 2002.
[5] Ricaud, J.C. and Lavoisier, F.; “Optimizing the Multiple Injection Settings on an HSDI Diesel Engine”, THESEL 2002 Conference, 2002.
[6] Ayub, N. S. and Reitz, R.; “Multidimensional modeling of fuel effects and split injections on diesel engine cold- starting”, J. Propulsion Power,Vol.13(1), pp. 123-130, 1997.
[7] Ghafarpour, M. R., Noorpoor, A. R., “A Numerical study of Pilot or Split Rate Injection to Reduce Diesel engine Noise”, Proc.IMechE, Vol. 221, pp.457-464, 2007.
[8] Liu, Y.; “Diesel Engine Modeling and Optimization for Emission Reduction”, PhDs Thesis, University of Wisconsin- Madison, 2005.
[9] Mendez, S. and Thirouard, B.; “Using Multiple Injection Strategies in Diesel Combustion:Potential to Improve Emissions, Noise and Fuel Economy Trade-Off in Low CR Engines”, SAE Technical Paper 2008-8-01- 1329, 2008.
[10] Amsden A.A; KIVA-II: A Computer Program for Chemically Reactive Flows with sprays, Los Alamos National Laboratory report, LA-11560-MS, 1989.
[11] O’Rourke P. J., Amsden, A.; “The TAB Method for Numerical Calculation of Spray Droplet Breakup”, SAE Paper 872089, 1987.

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار