مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

دستیابی به احتراق کم دما در موتور دیزل سبک ملی با راهبردهای پاشش زود و دیرهنگام و مقایسه آنها با یکدیگر

نویسندگان
1 دانشجوی کارشناسی ارشد، مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران
2 هیات علمی دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
چکیده
مفهوم احتراق دماپایین پایه‌گذار بسیاری از پیشرفت‌ها در توسعه موتور‌های دیزلی به منظور اخذ استانداردهای زیست محیطی سخت‌گیرانه بوده است. اگرچه مفهوم آن با کاستن از دمای سوختن سوخت در درون محفظه احتراق و درنتیجه کاهش تولید آلاینده‌های دوده و اکسیدهای نیتروژن آسان جلوه می‌نماید، اما دستیابی عملی به این حالت پیشرفته احتراقی به‌طوری‌که در گستره وسیعی از بار و دور موتور قابل اجرا باشد، کار آسانی نیست. با توجه به تاثیرگذاری عوامل متعدد بر احتراق موتور دیزل راهبردهای گوناگونی برای دست‌یابی به احتراق دما پایین معرفی شده‌اند. دو نمونه از مهم‌ترین این راهبردها، عبارتند از: راهبردهای مبتنی بر پاشش زودهنگام و راهبردهای مبتنی بر پاشش دیرهنگام. در این مقاله برآنیم تا ضمن معرفی اصول هر کدام از این راهبردها، دو روش مختلف مبتنی براین دو راهبرد احتراقی را معرفی و با شبیه‌سازی سه بعدی، پیاده‌سازی این روش‌ها را در موتور دیزل سبک ملی با هدف ارتقا سطح استاندارد آلایندگی این موتور از یورو 5 به یورو6 ، امکان‌سنجی نماییم. یک روش احتراق حجمی یکنواخت است که با توجه به پاشش زودهنگام از مزایای احتراق نیمه پیش‌آمیخته بهره می‌برد و دیگری، روش سینتیک تعدیل یافته است که با پس‌اندازی پاشش در زوایای بعد از نقطه مرگ بالا، مزایای احتراق ضمن انبساط را دارا می‌باشد. در ادامه با در نظرداشت جوانب و ملزومات هر دو روش، مقایسه‌ای کمی و کیفی بین آنها انجام گرفته است. نتایج حاصله نشان‌دهنده قابلیت بالای هر دو روش در کاهش چشمگیر و همزمان آلاینده‌های اکسید نیتروژن و دوده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

LTC achievement in national light duty diesel engine with early and late injection strategies and comparing them to each other

نویسندگان English

Mohammad Javad Jafari 1
Amir Hossein Shamekhi 2
1 Department of Mechanical Engineering, KN Toosi University of Technology, Tehran, Iran
چکیده English

The low temperature combustion (LTC) concept is the groundwork of most recent developments in internal combustion diesel engines in order to match stringent environmental standards and regulations. Although, its basic definition which means reducing the combustion chamber temperature to decrease the emissions sounds easy but practical achievement of LTC strategies which can be feasible in a wide range of loads and speeds has its own difficulties. With attention to different effective parameters in a diesel engine combustion process, various methods have been introduced for the purpose of LTC achievement. Two important types of these methods are based upon early and late injection strategies. In addition to analyzing the both mechanisms, in this paper we are intended to implement two different methods in national light duty diesel engine in order to match EURO VI emission standard. One method named UNIBUS is based upon early injection strategies which is benefited from PPC merits and the other one is Modulated Kinetic (MK) which is based upon late injection strategies. Finally both these methods have been compared and contrasted. The results admit the great potentiality of both methods to make a significant and simultaneous reduction in NOx and Soot emissions.

کلیدواژه‌ها English

Low Temperature Combustion
early and late injection
NOx and soot reduction