بررسي عملكرد و ميزان آلاينده هاي ورودي به واكنشگر سه راهه موتور پرخوران ملي در شرايط استفاده از سوخت هاي تركيبي گاز و بنزين

Performance and emission in 1.7L turbo-charged engine by combustion of CNG and gasoline fuels

استفاده از گاز طبيعي فشرده به عنوان سوخت در موتورهاي احتراق داخلي سبب توليد آلايندگي هاي كمتري براي HC ، CO و CO2 در خروجي خودرو مي شود. آلايندگي NOx رفتار متفاوتي دارد. طرح استفاده از تركيب سوخت هاي گاز طبيعي و بنزين بطور همزمان، مزاياي زيادي در مديريت مصرف سوخت خودرو دارد و همچنين به منظور رعايت الزامات قوانين آينده آلايندگي، واكنشگر سه راهه بايد در شرايط نسبت تعادلي كار كند كه اين نسبت در شرايط استفاده از سوخت CNG خيلي بهتر فراهم ميشود. در اين مقاله، اثر تركيب همزمان سوخت گاز و بنزين در يك موتور توربوشارژ 1.7L در حالت استفاده از سوخت گاز و بنزين براي دستيابي به بهترين عملكرد و راندمان تبديل آلاينده ها مورد مطالعه قرار گرفته است. نتايج نشان ميدهد پاشش تركيبي گاز و بنزين از لحاظ مصرف سوخت و آلايندگي خام HC و CO بهبود مييابد ولي NOx افزايش مي يابد. مطابق نتايج بدست آمده در شرايط تمام بار BMEP=16.2 bar و دور 3000 rpm با نسبت اختلاط 30% درصد جرمي CNG ، BSFC و آلاينده هاي HC و CO بهترتيب 16% ، 66% و 50% نسبت به بنزين بهبود خواهد يافت و موتور ميتواند در شرايط استوكيومتريك(هم ارزي) كار كند. بررسي ها نشان ميدهد در نسبت جرمي 30% ارتباط مناسبي بين مصرف سوخت و ميزان انتشار آلاينده ها فراهم مي شود

In terms of exhaust emissions, CNG shows significantly lower emission of HC, CO2 and CO. The NOx emission however shows different behavior. The concept of bi‐fuel Injection of CNG and gasoline fuels together, offers direct benefits on the autonomy management of gas and gasoline powered vehicles. It also opens very interesting perspectives for meeting future emission regulations using only a 3‐ way catalyst since stoichiometry is maintained over the whole engine operating range. In this paper, the potential of combined injection of CNG and gasoline is studied on a 1.7L turbocharged, port injected SI engine and the best engine performance point for the best conversion efficiency of the catalytic converters has investigated. Results shows combined injection of gasoline and CNG is much better than gasoline mode in terms of fuel consumption and raw HC and CO emissions but the NOx will increase. According to the obtained results at 16.2bar BMEP and 300orpm full load condition with 30% CNG mass fraction the BSFC, CO and HC emissions are 16%, 66% and 50% respectively improvement than by gasoline single mode and engine can operate at stoichiometric conditions. A fuel combination with 30% CNG mass fraction is the best trade‐off point between engine performance and emission production also, significant reductions of fuel consumption were observed. Full load tests carried out with a turbocharged engine enhanced the synergy effect between the two fuels at full load condition.