بررسي تجربي سطح صداي احتراق در موتور احتراق دما پايين

Experimental study of combustion noise level in LTC engine

در سال هاي اخير از روش هاي نويدبخشي براي افزايش بازده حرارتي، كاهش آلودگي هاي اكسيد نيتروژن و ذرات معلق موتورها استفاده شده است كه از موتور اشتعال تراكمي مخلوط همگن با سوخت اتانول مي توان به عنوان نمونه نام برد. ولي با وجود مزاياي فراوان اين موتورها، همچنان با مشكلاتي نظير افزايش توليد مونوكسيد كربن، هيدرو كربن نسوخته و توليد صداي احتراق در بارهاي بالا روبرو هستند. در اين مقاله از داده هاي تجربي يك موتور ديزل تك-سيلندر، هوا-خنك، پاشش مستقيم، چهار-زمانه يانمار توسعه داده شده به موتور اشتعال تراكمي مخلوط همگن با سوخت اتانول استفاده شده است. با استفاده از 38 نقطه عملكردي كه در دور موتور ثابت 1550 دور بر دقيقه با تغييرات دماي هواي ورودي و نسبت هم ارزي (نسبت سوخت به هوا) بدست آمده اند، ارتباط تغييرات پارامترهاي عملكردي، احتراقي و آلودگي يك موتور اشتعال تراكمي مخلوط همگن با سطح صداي احتراق مطالعه شده است. نتايج نشان مي‌دهد كه نرخ افزايش فشار بيشينه در سطح صداي احتراق پايين تر )افزايش چشمگيري ندارد ولي با افزايش نرخ افزايش فشار بيشينه از 4 بار بر درجه زاويه لنگ، سطح صداي احتراق افزايش يافته و به محدوده احتراق صدادار 90 دسيبل نزديك شده و باعث توليد صداي احتراق بيشتر مي شود. همچنين بيشترين فشار توليدي در دور موتور 1550 دور بر دقيقه برابر 62 بار بوده كه در محدود سطح صداي احتراق كمتر از 90 دسي بل ميباشد.

In recent years, promising methods have been used to increase thermal efficiency, reduce nitrogen oxide and particle matter, which can be described as an example of an ethanol fuelled HCCI engine. But despite the many benefits of these engines, they continue to face problems such as increasing carbon monoxide production, unburned hydrocarbon, and producing combustion noise at high loads. In this paper, one single cylinder, air cooled, direct injection Yanmar diesel engine is converted to HCCI engine fuelled with ethanol. With using 38 steady state HCCI operating points at 1550 RPM, the variation of operating, combustion parameters and air pollution were studied with combustion noise level (CNL). The results indicate that the maximum pressure rise rate at lower combustion noise (CNL <85) does not increase significantly, but with increasing the maximum pressure rise rate of 4 bar/cad, CNL increases dramatically and reaches to the vibrational range of 90 dB which produces combustion noise. Also, the maximum in-cylinder pressure at 1550 rpm is 62 bar, with a limit of combustion noise of less than 90 dB.