اثر غني سازي سوخت موتور ديزل با هيدروژن و اكسيژن

Hydrogen and Oxygen Fuel Enrichment Effects on a HD Diesel Engine

پياده سازي قوانين آلايندگي در بخش حمل و نقل، سازندگان را ملزم به بهبود عملكرد موتورهاي ديزل سنگين كرده است. چرا كه اين وسايل نقليه مسبب 25% انتشار دي اكسيد كربن در اتحاديه اروپا مي باشند. تحقيق حاضر به بررسي تجربي جايگزيني بخشي از سوخت ديزل با گاز هيدروژن و غني سازي اكسيژن هواي ورودي يك موتور ديزل سنگين تك استوانه مي پردازد. بخوردهي هيدروژن در هواي ورودي در دو بار كاري ويژه ( bar imep6 و bar imep 12) صورت پذيرفته است. نسبتهاي بالاي جانشيني هيدروژن باعث افزايش بازده انديكاتوري به ميزان 4.6% و 2.4% به ترتيب در بارهاي bar imep 6 و bar imep 12 گرديده است. در حاليكه اين امر باعث كاهش دي اكسيد كربن خروجي به ميزان 58% و 32% به ترتيب در بارهاي bar imep 6 و bar imep 12 مي گردد. پاشش مقطعي قبل از پاشش اصلي سوخت ديزل منجر به كاهش نرخ بالاي رشد فشار استوانه موسوم به اختلال احتراق مي شود. همچنين، غني سازي اكسيژن هواي ورودي باعث تسريع احتراق شده، دوده و مونواكسيد كربن خروجي را به هزينه افزايش چشمگير اكسيد نيتروژن كاهش مي دهد.

Implementing emission regulations in the transport sector is enforcing manufacturers to improve performance of Heavy Duty (HD) vehicles as they are accountable for 25% of CO2 emissions within EU. The currently reported research was involved with evaluating partial replacement of hydrogen with diesel fuel experimentally and intake air enrichment with oxygen in a heavy-duty diesel single cylinder engine. Fumigation of hydrogen was done into the intake system at two particular engine loads (6 and 12 bar IMEPn). Indicated efficiency was increased up to 4.6% at 6 bar IMEPn and 2.4% at 12 bar IMEPn, while reducing CO2 emissions by 58% and 32% at 6 and 12 bar IMEPn respectively. Applying diesel pre-injection was required in order to mitigate the high pressure rise rates known as combustion noise. Furthermore, intake air enrichment with oxygen resulted in faster combustion process. This could curb soot and minimised CO emissions to the detriment of NOx increase.