بررسي پارامترهاي عملكردي و احتراقي يك موتور اشتعال تراكمي با واكنش پذيري كنترل شده به روش سطح پاسخ

Performance and combustion parameters investigation in RCCI engine using response surface methodology

موتور اشتعال تراكمي با واكنش پذيري كنترل شده يك روش نويدبخش براي افزايش بازده، كاهش آلودگي هاي اكسيد نيتروژن و ذرات معلق مي باشد. در اين مقاله يك موتور ديزل تك-سيلندر، هوا-خنك، چهار-زمانه ريكاردو به موتور اشتعال تراكمي با واكنش پذيري كنترل شده تبديل شده است.روش سطح پاسخ باطرح مركب مركزي براي مطالعه تغييرات پارامترهاي كاركردي ورودي بر پارامترهاي عملكردي و احتراقي استفاده شده است. نتايج نشان مي دهد كه مدل هاي بدست آمده براي پيش بيني فشار متوسط موثر انديكاتوري، شروع احتراق، زاويه ميل لنگ در %50 كسر جرم سوخته، طول احتراق و دماي ميانگين سيلندر توسط دماي هواي ورودي، نسبت هم ارزي و دور موتور تماما معني دار بوده و داراي ميزان برازش بالاي 90 در صد مي باشند. همچنين رسم منحني هاي كانتوري نشان داد كه با افزايش دماي هواي ورودي و نسبت هم ارزي، فشار متوسط موثر انديكاتوري افزايش مي يابد و شروع احتراق آوانس مي شود. در نتيجه شروع احتراق زودتر باعث بالا رفتن بيشينه فشار سيلندر شده و باعث بالا بردن ميزان فشار متوسط موثر انديكاتوري مي شود.

Reactivity control compression ignition (RCCI) engine is a promising concept which produces lower amount of nitrogen oxidize (NOx), particle matter (PM) and higher thermal efficiency. In this paper, one singlecylinder, aircooled Ricardo diesel engine is converted to RCCI engine. Response surface method (RSM) and central composite design (CCD) were used to study the effect of varying input operating parameters such as intake temperature, equivalence ratio and engine speed on indicated mean effective pressure (IMEP), start of combustion (SOC), crank angle of 50% of mass fraction burn (CA50), burn duration (BD) and mean in-cylinder temperature in Expert design software. All models developed by RSM are significant to predict IMEP, SOC, CA50, BD and mean in-cylinder temperature by intake temperature, equivalence ratio and engine speed with high amount of correlation coefficient between inputs and variables. It was also shown that with increasing intake temperature and equivalence ratio IMEP increased, BD decreased and SOC advanced.