بررسي سازوكار كاهش آلاينده¬هاي دوده و NO در موتورهاي ديزل پاشش مستقيم با استفاده از راهكار پاشش دومرحله¬اي سوخت

هدف مقاله بررسي نحوة كاهش آلاينده‌هاي دوده و NO در پاشش دومرحله¬اي سوخت در موتورهاي ديزل پاشش مستقيم است. در اين پژوهش پاشش دومرحله¬اي بهينه سوخت به عنوان يك روش مفيد و مؤثر براي كاهش همزمان آلاينده هاي دوده و NO معرفي شده است. تحقيقات بر روي يك موتور ديزل پاشش مستقيم ساخت شركت موتورسازان تبريز انجام گرفت. براي ارزيابي مزاياي به¬كارگيري راهكار پاشش دومرحله اي و بررسي سازوكار احتراق، از كد سه بعدي KIVA-3V استفاده شد. نتايج به دست آمده از تحقيق نشان داد كه راهكار پاشش دومرحله-اي با فاصله زماني مناسب بين مراحل پاشش مي¬تواند در كاهش همزمان آلاينده¬هاي مذكور مؤثر باشد. همچنين بر پايه نتايج حاصل از شبيه¬سازي، سازوكار كاهش آلاينده NO همانند پاشش يك مرحله¬اي با به تأخير انداختن زمان پاشش است. كاهش دوده نيز به اين علت است كه در پاشش دومرحله¬اي به دليل توقف بين دو مرحله پاشش، ناحيه غني از سوخت در نوك اسپري كه عامل توليد دوده است، حذف مي¬شود. نتايج به دست آمده از تحقيق براي موتور مورد نظر نشان داد كه با استفاده از راهكار پاشش دو مرحله¬¬اي مقدار دوده و NO در گازهاي خروجي به ترتيب 33 و 11درصد كاهش مي¬يابد.

The aim of this paper is to investigate the mechanism of soot and NO emission reduction using split injection in a DI Diesel engine. In this research, split injection strategy was introduced as a useful way to reduce both emissions simultaneously. Investigations have been conducted on a DI Diesel engine manufactured by Motorsazan Tabriz Company. To evaluate the benefits of split injection strategy and to reveal the combustion mechanism, modified three-dimensional CFD code KIVA-3V was used. Results showed that use of split injection with appropriate dwell between injection pulses can be effective in simultaneous emissions reduction. Based on computation results, NO reduction mechanism is as single injection with retarded injection timing. Also it is shown that reduced soot formation is because of the fact that the soot-producing rich regions at the fuel spray head are not replenished by new fuel when the injection is stopped and then restarted. The results showed that by using split injection strategy the amount of soot and NO can be reduced by 33% and 11%, respectively.