Downsized Engine Optimised for CNG Operation

موتور كوچك سازي شده بهينه براي كاركرد با سوخت CNG

كوچك سازي موتورهاي بنزيني به عنوان يك فناوري جهت كاهش آلاينده هاي Co2 در خودروهاي جاده اي تلقي مي شود. به علاوه سوخت هاي جايگزين نظير گاز طبيعي قابليتي جهت كاهش قابل توجه آلاينده خروجي Co2 و ديگر آلاينده هاي الزامات استانداردي بدون تحت تاثير قراردادن شرايط رانندگي، ارايه مي دهند. نتايج نشان داده شده در اين مقاله تاييد مي كنند كه چگونه سوخت گاز طبيعي مي تواند به طور كامل در يك موتور خيلي كوچك سازي شده به كار گرفته شود. موتور مورد بررسي براي سازگاري با بارهاي خيلي بزرگ مكانيكي و حرارتي هنگام كاركرد با مشخصات خروجي موتور گازسوز، اصلاح شده است. در اين مطالعه حداكثر فشارهاي احتراق تا 180 بار و توان هاي ويژه 110 كيلووات بر ليتر به دست آمد.همچنين نشان داده شد كه در صورت انتخاب اجزاي بدنه موتور سازگار با سوخت گاز طبيعي، مي توان به كاهش در مصرف سوخت قابل توجهي دست پيدا نمود و با استفاده از پرخوران با هندسه متغير يك موتور CNG سوز تزريق درگاهي مي تواند به گشتاور دور پايين قابل توجهي (2700 كيلوپاسكال براي فشار موثر ميانگين ترمزي در سرعت 1500 دور بر دقيقه) و مشخصات پاسخ گذراي خوبي دست يابد، همچنين مصرف Co2 نسبت به حالت حداكثر توان 50 درصد و در حالت چرخه رانندگي بين 40-20 درصد كاهش خواهد داشت.

Gasoline engine downsizing is established as a technology to reduce automotive fleet CO2 emissions. Additionally, alternative fuels such as natural gas, offer the potential to significantly reduce both tailpipe CO2 and other regulated exhaust gas emissions without compromising driving performance. This paper presents results which show how the positive fuel properties of natural gas can be fully utilised in a heavily downsized engine. The engine has been modified to cope with the significantly higher mechanical and thermal loads when operating at high specific outputs on compressed natural gas (CNG). In this study, peak cylinder pressures of up to 180 bar and specific power output levels of 110 kW/litre have been realised. It is also shown that having cylinder components specific to natural gas can yield significant reductions in fuel consumption, and, in conjunction with a variable geometry turbine, a port-fuelled CNG engine can achieve impressive low-speed torque (2700 kPa BMEP at 1500 rev/min) and good transient response characteristics, in addition to potential CO2 savings of up to 50 % at peak power and 20-40 % for the drive-cycle region.