بررسي تاخير در اشتعال موتور دوسوخته (گازوئيل-گاز طبيعي) در بارها، نسبت ها و زواياي مختلف پاشش سوخت آتش زن

Investigation of dual fueled (Diesel-Natural Gas) diesel engine ignition delay in different loads, pilot injection timings and quantities

تاخير در اشتعال سوخت در موتورهاي احتراق داخلي عامل مهمي در طراحي ، آلايندگي و عملكرد اين گونه موتورها مي باشد. در اين تحقيق تاخير در اشتعال موتور دوسوخته شده ديزل با پاشش مستقيم و دور ثابت rpm 1500 و توان kW 44 مورد بررسي قرار گرفت. ابتدا تست­ هاي تجربي در حالت هاي مختلف بار و زاويه آوانس پاشش سوخت در موتور ديزل انجام شد و بعد از تبديل موتور ديزل به موتور دوسوخته (گازوئيل-گاز شهري) تست­ها در بارهاي مختلف 10%، 25%، 50%، 75% و 100% بار كامل و در زواياي آوانس پاشش سوخت آتش زن 14، 17 و 20 درجه قبل از نقطه مرگ بالا و نسبت­هاي سوخت آتش زن به سوخت گازي 50% ، %40 و %30 انجام شدند و سپس نتايج حاصله تحليل شدند. نتايج نشان داد كه با افزايش بار موتور تاخير در اشتعال هم در حالت ديزل و هم در حالت دوسوخته كاهش مي­يابد و تاخير در اشتعال در حالت ديزل در مقايسه با حالت دوسوخته در همه شرايط تست كمتر مي باشد. همچنين افزايش زاويه آوانس ميزان تاخير در اشتعال در موتور دوسوخته را تا حدودي كاهش مي­دهد ولي در موتور ديزل اختلاف چنداني وجود ندارد. شبيه سازي عددي براي پيش بيني تاخير در اشتعال در حالت­هاي مختلف تست موتور دوسوخته، انجام شد و نتايج شبيه سازي نشان داد كه مدل پيشنهادي توانايي تعيين تاخير در اشتعال در موتور دوسوخته را دارد و توافق قابل قبولي را با نتايج تجربي داشت.

Ignition delay time is an important factor in internal combustion engines design, performance and emissions. In this work, ignition delay time of dual fueled (Diesel – Natural Gas) diesel engine with constant speed in 1500 rpm and 44 kW was investigated. Experimental tests done with diesel in different loads and fuel injection timings primarily and then engine converted to dual mode and experimental tests continued in various loads (10%, 25%, 50%, 75% and 100 of full load) and different pilot advance timings (20, 17, 14 crank angle degree before TDC) and different pilot fuel to gaseous fuel ratios (50%, 40%, 30%). Results shown that by increasing engine load, ignition delay decreases in both diesel and dual mode. Ignition delay time in diesel mode was lower than dual mode in all of condition of the tests. In dual mode increasing pilot injection timing decreases ignition delay time, although, in diesel mode it was non – significant. Numerical simulations done for estimating ignition delay time in different conditions of the tests. Simulations results shown that suggested model can estimate ignition delay time in dual fueled engine and have a good agreement with experimental results.