بكارگيري ضريب همگني جهت ارزيابي تاثيرات مشخصه هاي پيش پاشش سوخت بر كيفيت فرآيند اختلاط سوخت و هوا و نحوه عملكرد يك موتور اشتعال تراكمي پاشش مستقيم سرعت بالا پرخوران

Applying the Homogeneity Factor to Evaluate the Effects of Pilot Injection Characteristics on Air-Fuel Mixing Quality and Engine Performance in a Turbo-Charged High Speed Direct Injection (HSDI) Diesel Engine

تاثيرات همزمان ميزان سوخت پيش پاشش و زمان بندي پيش پاشش بر فرآيند اختلاط سوخت و هوا، عملكرد موتور و مقدار آلاينده هاي توليدي در يك موتور اشتعال تراكمي پاشش مستقيم سرعت بالاي پرخوران بررسي شده است. براي اين منظور از پارامتر اصلاح شده اي با نام «ضريب همگني» به عنوان معياري جديد در ارزيابي كيفيت فرآيند اختلاط سوخت و هوا بهره برده شده است. ابتدا نتايج حاصل از شبيه سازي با داده هاي تجربي مورد مقايسه قرار گرفته است و تطابق مناسبي جهت پيش بيني مقادير فشار داخل سيلندر، ميزان حرارت آزاد شده و مقادير آلاينده هاي توليدي حاصل شده است. نتايج اين تحقيق نشان مي دهد، مقدار سوخت پيش پاشش تاثيرات به مراتب بيشتري بر كيفيت اختلاط سوخت و هوا در مقايسه با زمانبندي پيش پاشش سوخت دارد به نحوي كه با جلوانداختن زمان پيش پاشش سوخت، بيشينه مقدار «ضريب همگني» در زماني سريعتر حاصل گرديده و مدت زمان بيشتري براي ايجاد مخلوطي همگن تر جهت اشتعال فراهم خواهد شد.

In the current research, the simultaneous effects of pilot fuel quantity and pilot injection timing on the air-fuel mixing process, engine performance and pollutant emissions have been investigated in a High Speed Direct Injection (HSDI) turbo-charged diesel engine. For this purpose, a modified parameter called “Homogeneity Factor (HF)” has been applied as a new measure for analyzing the air-fuel mixing process. The simulated results have been compared with the experimental data and a very good agreement has been achieved for simulating the in-cylinder pressure, heat release rate and pollutant emissions. The results show that the pilot fuel quantity is more effective on air-fuel mixing quality than pilot injection timing. By advancing the start of pilot injection timing, the maximum amount of Homogeneity Factor during pilot injection, is achieved at an earlier time. As a result, for earlier SOP timing, a sufficient mixing is available to achieve a more homogeneous mixture at the time of ignition.