بررسي امكان استفاده از احتراق اشتعال تراكمي با واكنش پذيري كنترل شده در موتور ديزل سنگين با سوخت هاي گاز طبيعي و گازوئيل

Investigating the Possibility of Using Reactivity Controlled Compression Ignition Combustion in a Heavy Duty Diesel Engine Running on Natural Gas/Diesel Fuel

هدف اصلي اين تحقيق بررسي امكان استفاده از استراتژي احتراق اشتعال تراكمي با واكنش پذيري كنترل شده با سوخت هاي گاز طبيعي و گازوييل در يك موتور ديزل سنگين مي باشد. براي پياده سازي اين استراتژي احتراقي، موتور ديزل سنگين شانزده سيلندر مدل 16RK215 با كاربري ريلي مورد بهره برداري قرار گرفته و با استفاده از نرم افزار تجاري فاير كوپل شده با حلگر شيمي سوخت كمكين شبيه سازي گرديد. در اين تحقيق، توان ترمزي موتور معادل 2844 كيلو وات با سرعت ثابت 1000 دور بر دقيقه بهمراه ثابت بودن مقدار جرم سوخت ديزل در هر سيكل و بدون بازگرداني گازهاي خروجي به محفظه احتراق در نظر گرفته شده است. نتايج حاصل از كاربرد مدل توسعه يافته نشان دادند كه مدل قادر است بخوبي احتراق ديزل مرسوم در موتور را شبيه سازي نمايد و كاربرد استراتژي احتراق اشتعال تراكمي با واكنش پذيري كنترل شده در موتور مورد مطالعه بعنوان جايگزين احتراق ديزل مرسوم ميسر مي باشد. همچنين، دست يابي به قدرت خروجي مطلوب در موتور بهمراه كاهش در مصرف سوخت امكانپذير است.

The aim of this study is investigating the possibility of using reactivity controlled compression ignition combustion of a turbocharged heavy- duty diesel engine running on natural gas and diesel fuel. To implement this combustion strategy, sixteen cylinders heavy- duty diesel engine, model 11RK215used in railways for reactivity controlled compression ignition operation is studied and simulated through commercial AVL Fire software coupled with the CHEMKIN chemistry tool. In this study, 2844 kW brake power at a constant engine speed of 1000 rpm, fixed amount of diesel fuel mass per cycle with no exhaust gas recirculation is considered. The results from the developed model confirm that the model can accurately simulate the conventional diesel combustion. Also, the application of the reactivity controlled compression ignition combustion in the engine under investigation as a substitute for the conventional diesel combustion is possible and the desired engine load with reducing the fuel consumption is achievable.