استفاده از الگوي پيش بيني كننده احتراق در شبيه سازي احتراق موتور پرخوران با بازخوراني سرد گازهاي خروجي

Using predictive combustion model in combustion modeling of cooled EGR turbocharged engine

يكي از اهداف اصلي در موتورهاي اشتعال جرقه‌اي پرخوران، افزايش مقاومت نسبت به كوبش در بارهاي زياد است. به منظور جلوگيري از كوبش در موتورهاي اشتعال جرقه‌اي از تاخير زمان جرقه‌زني استفاده مي‌شود، كه اين روش سبب محدود شدن فشار و دماي بيشينه مي‌شود. در اين موتورها تعويق زمان جرقه‌زني روش موثري براي جلوگيري از كوبش است؛ اما اين كار سبب افزايش دماي گازهاي خروجي مي‌گردد. در اين موتورها با غني‌سازي سوخت دماي گازهاي خروجي را كاهش مي‌دهند كه اين كار سبب افزايش مصرف سوخت در موتور مي‌گردد. براي حل اين مشكل مي‌توان از بازخوراني سرد گازهاي خروجي استفاده كرد. بازخوراني سرد گازهاي خروجي سبب كاهش فشار و دماي ناحيه نسوخته در حين احتراق در داخل استوانه و در نتيجه كاهش تمايل به كوبش در اين موتورها مي‌گردد. كاهش تمايل به كوبش امكان پيشي انداختن زمان جرقه را فراهم كرده و سبب كاهش دماي گازهاي خروجي مي‌شود كه اين كاهش دما، امكان نزديك كردن نسبت هم‌ارزي هوا به سوخت را به 1 فراهم مي‌كند. چون محل گرفتن و اتصال گازهاي بازخوراني خروجي تاثير زيادي بر روي عملكرد موتور دارد، در اين مقاله, مسيرهاي گازهاي بازخوراني مختلف و تاثير آن بر روي عملكرد موتور ملي پرخوران با استفاده از شبيه‌سازي در نرم‌افزار جي تي پاور (GT-Power) مورد بررسي قرار خواهد گرفت.

ABSTRACT One of the major goals for manufacturers of turbocharged spark ignited (SI) engines is to increase the knock resistance at high loads. In order to move out of knocking combustion, timing of the spark ignition is retarded, thus limiting the maximum pressure and temperature in the combustion chamber. This is an effective method to eliminate the knock. The negative effect of retarding spark timing is increasing the exhaust gas temperature. In order to reduce the exhaust gas temperature, rich mixtures are normally used. As a result, the fuel consumption increases. The cooled EGR can be used to solve this problem. Using the cooled EGR decreases the pressure and the temperature in the unburned zone. There are a number of different possible architectures, each with its specific characteristics. Main objectives of this study were to quantify the increase the knock resistance and to decrease the enrichment in order to the target stoichiometric operation over the full operating range. All the simulations were carried out in the GT-POWER Software on the EF7-TC engine. © Iran Society of Engine (ISE), all rights reserved.