مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی تأثیر زاویه قرارگیری انژکتور و شروع پاشش سوخت بر تعامل اسپری-دیواره در موتور پاشش مستقیم بنزینی

نویسندگان
1 دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی
2 شرکت تحقیق، طراحی و تولید موتور ایران خودرو (IPCO)
چکیده
مصرف سوخت، انتشار آلاینده‌ها و توان خروجی از جمله عواملی هستند که برای طراحی موتور خودرو از اهمیت بالایی برخوردار ‌است. از آنجاکه بازده احتراق به کیفیت مخلوط سوخت و هوا و آن نیز به پارامترهای تزریق سوخت وابسته ‌است، بررسی ویژگی‌های اسپری همواره هدفی کلی در موتورهای پاشش مستقیم است. در این مقاله، ابتدا اسپری موتور بنزینی پاشش مستقیم در محفظه حجم ثابت، شامل گاز نیتروژن و در چهار فشار پاشش مختلف با استفاده از نرم افزار ای وی ال فایر شبیه سازی و به منظور صحت سنجی، با نتایج تجربی ارائه شده توسط انستیتو موتوری ایتالیا مقایسه شده است. به منظور تخمین قطر اولیه قطرات از توزیع لگاریتمی نرمال و از مدل ها-گاسمن به عنوان مدل فروپاشی ثانویه استفاده شده است. سپس احتراق موتور EF7 با شرایط کارکرد پاشش مستقیم مورد مطالعه و ضخامت فیلم سوخت تشکیل شده روی دیواره در فشارهای مختلف پاشش و زوایای مختلف قرارگیری انژکتور در محفظه مقایسه شده است. همچنین تأثیر دمای دیواره و پاشش تک مرحله ای و دو مرحله ای سوخت با نسبت های مختلف جرم سوخت پاشش شده بر تشکیل فیلم سوخت مورد ارزیابی قرار گرفته است. از آنجاکه در موتورهای پاشش مستقیم بنزینی باتوجه به شرایط کاری موتور، سوخت می تواند در هر دو مرحله مکش و تراکم به درون محفظه احتراق پاشش شود، شبیه سازی به صورت سیکل باز انجام شده است.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The Effect of Injector Angle and Start of Injection on Spray-Wall Interaction in Gasoline Direct Injection Engine

نویسندگان English

Sepideh Sarmast 1
Amirhossein Shamekhi 1
Masoud Zia Basharhagh 1
Amirhossein Parivar 2
چکیده English

Fuel consumption, emissions and output power are some of the very important factors for automotive engine design. Since the combustion efficiency depends on the quality of the air-fuel mixture and mixture quality depends on the fuel injection parameters, the investigation of spray features is an overall goal in direct injection engines. In this paper, simulation of GDI spray is carried out in a constant volume chamber contains nitrogen in four different injection pressure using the AVL Fire software. The results are validated against the Istituto Motori-CNR experimental data. The log-normal probability distribution as an initial droplet diameter and Huh-Gosman model as secondary breakup were used. Then the combustion of EF7 Engine with direct injection was studied and wall film thickness was compared at different injection pressures and injector angles. Also, the effects of wall temperature and single-stage and two-stage fuel injection with different ratios of injected fuel mass were evaluated on the wall film. Since the fuel can be injected into the combustion chamber in both intake and compression stroke according to engine operating conditions in gasoline direct injection engines, the simulation was done for open cycle engine.

کلیدواژه‌ها English

Gasoline Direct Injection Engine
Injector Angle
Spray
Tow-Stage Fuel Injection
Wall Film Thickness