بررسي تجربي آلاينده هاي خروجي يك موتور تك سيلندر پژوهشي اشتعال جرقه اي در حالت هاي بنزين سوز و گازسوز

Experimental study of a spark ignition single-cylinder research engine exhaust emissions in gasoline and natural gas fuel cases

با توجه به اينكه موتورهاي اشتعال جرقه اي سهم زيادي در توليد آلاينده ها دارد، شناخت ميزان آلايندگي موتور در حالتي كه موتور در نسبت تراكم هاي بالا و شرايط مختلف با دو سوخت بنزين و گاز كار كند، مي تواند براي مقايسه ميزان آلاينده هاي خروجي با استفاده از دو سوخت بنزين و گاز طبيعي و يافتن شرايطي با كمترين ميزان آلايندگي مورد استفاده قرار گيرد. در كار حاضر موتور در نسبت تراكم 9 و 11 كه بترتيب براي حالت هاي بنزين سوز و گازسوز تنظيم و در سه سرعت موتور و چهار نسبت هم ارزي مبناي مختلف در حالت بار كامل داده هاي تجربي خروجي موتور استخراج شده در هر سرعت و هر نسبت هم ارزي آوانس جرقه در بازه ي غير كوبش با گام 20CA تغيير داده شد و نتايج خروجي ذخيره گرديد. داده هاي خروجي ثبت شده شامل آلاينده هاي HC ، CO و نسبت هوا به سوخت نسبي (لاندا) و همچنين دبي هواي ورودي و گشتاور خروجي بودند. نتايج نشان داد كه، كاهش نسبت هم ارزي مبنا در هر دو حالت بنزين سوز و گازسوز ميزان HC و CO كاهش مي يابد . در نسبت هم ارزي مبناي معين، مقادير HC حالت بنزين سوز بيشتر از حالت گازسوز مشاهده شد و در مجموع افزايش بيش از سه برابر برآورد شد. تغيير سرعت موتور موجب تغيير ميزان HCشد در حالي كه تاُثيري روي ميزان CO خروجي ملاحظه نشد.

Since spark ignition engines has a large portion in emission production, recognition of the engine emissions when engine work at high compression ratios and different conditions with gasoline and natural gas could be useful to compare engine exhaust emissions in gasoline and natural gas fuel case and find the lowest emissions production condition. In the current work, an engine was set at 9 and 10 compression ratio for gasoline and natural gas fuel case. It warmed up with fuel injection at full load, three engine speeds, at certain spark advance and four equivalence ratios. Then in each engine speed and equivalence ratio, spark advance (according to the crank angle) was changed on non-knock domain with two degree per step and external results were recorded. External data included HC and CO emissions, relative air-fuel ratio (landa), also internal air-flow and external torque. It was observed that the decrease of representative equivalence ratio causes the reduction of HC and CO. At equal representative equivalence ratio the amount of HC in gasoline fuel case is more than natural gas fuel case and overall increasing was estimated more than three times. Engine speed change causes variation in the amount of HC while it has no impact in the amount of CO.