تحليل احتراق، آلايندگي و بازدهي موتور اشتعال جرقه اي با نسبت متغير سوخت گاز و بنزين در دور موتورهاي مختلف با هدف دستيابي به حالت بهينه

Combustion analysis,emissions and efficiency of a spark ignition engine with a variable ratio of gas and gas fuel at various engine speeds with the aim of achieving optimal mode

در كار حاضر احتراق در محفظه سيلندر موتور اشتعال جرقهاي حين كاركرد عادي و در سيكل بسته با استفاده از 2 نوع سوخت در نسبت همارزيهاي مختلف سوخت و هوا، با هدف بررسي چگونگي كاركرد موتور و دستيابي به آلايندگي كمتر و بازدهي بيشتر، با كمك نرمافزار AVL FIRE شبيهسازي شده و آلاينده مونوكسيدكربن، دياكسيدكربن، اكسيدهاي نيتروژن و هيدروكربنهاي نسوخته حاصل از احتراق مورد تحليل و مقايسه قرار گرفتهاست. با توجه به نتايج به دست آمده مي توان گفت با افزايش دور موتور از rpm3500 به rpm4500 ميزان آلاينده NO در شرايط كاركرد عادي موتور بنزين‌سوز 59.8%- و موتور گازسوز 59.6%- تغيير يافته كه در مورد آلاينده CO2 اين تغيير به ترتيب 85%- و 89%- و آلاينده CO به ميزان 67%+ و 63%+ مي باشد. در شرايط استوكيومتري با افزايش دور موتور ميزان تغييرات آلاينده NO و CO2 در هر دو حالت بنزين‌سوز و گازسوز بسيار ناچيز بوده و آلاينده CO نيز به ميزان 4% در هر دو حالت كاهش داشته‌است. به دليل تاثير بسيار ناچيز دوده نتايج اين آلاينده در مقاله حاضر ارائه نشده است. همچنين نتايج نشان ميدهد كه در شرايط استوكيومتري تاثير افزايش دور موتور بر بازدهي موتور بنزين‌سوز 2%+ و در حالت گاز‌سوز 3.5%+ مي باشد كه اين مقادير در شرايط كاركرد عادي موتور به ترتيب به 7.2%- و 6.5%- تغيير مي يابد.

In the present study, the in-cylinder combustion of a spark-ignition engine during normal operation and in a closed cycle using two types of fuel and different fuel to air ratios, with the aim of checking the engine operation and achieving less emissions and higher efficiency, is simulated with the help of AVL FIRE software and contaminated carbon monoxide, carbon dioxide, nitrogen oxides, and non-combustible hydrocarbons have been analyzed and compared. According to the results, it can be said that by increasing the engine speed from 3500 rpm to 4500 rpm, the reduction of NO emission level in the normal operating conditions of the gasoline engine is 59.8% and the gas engine 59.6% , which changed about 85% And 89% for the CO2 pollutant. While CO contaminants increased about 67% and 63%. In stoichiometric conditions, with a 30% increase in engine speed, the amount of NO and CO2 emissions in both gasoline and gas engine were insignificantly reduced, and the CO contaminant dropped by 4% in both cases. Due to the negligible effect of soot, the results of this pollutant are not presented in this paper. The results also show that under stoichiometric conditions, the impact of an increase in engine speed on the efficiency of a gasoline engine is +2% and gas engine is +3.5% , which changes to -7.2% and -6.5% in normal engine operating conditions, respectively.