بررسي تجربي تاثيرموقعيت آغاز پاشش بنزين روي تغييرات سيكلي يك موتور پژوهشي تك سيلندر اشتعال جرقه‌اي

Experimental study of the effect of gasoline injection start position on cyclic variation of a single cylinder research SI engine

سيستم سوخت رساني و كنترل اختلاط سوخت و هوا از چالش هاي اساسي محققان موتورهاي اشتعال جرقه اي بوده است. مديريت در كيفيت مخلوط و اقتصاد سوخت سبب تعويض سيستم هاي كاربراتوري به انژكتوري شده است. موقعيت آغاز پاشش و طول پاشش سوخت روي عملكرد موتور نقش مهمي دارد. در كار حاضر از يك موتور تك سيلندر پژوهشي با قابليت تنظيم زمان‌بندي جرقه كه به يك سيستم سوخت‌رساني پاشش راهگاهي با قابليت تنظيم موقعيت آغاز پاشش و طول زمان پاشش بنزين مجهز است استفاده شد. نسبت تراكم، سرعت موتور و موقعيت آغاز پاشش به ترتيب به 8، rpm1800 و نقطه مرگ بالاي تنفسي تنظيم شد. طول پاشش و زمان‌بندي جرقه طوري ميزان شد كه در نسبت هم‌ارزي(سوخت به هوا) حداكثر گشتاور خروجي حاصل شود. با تثبيت آن‌ها، موقعيت آغاز پاشش در بازه 180- تا 180 درجه نسبت به مرگ بالاي تنفس با گام 30 درجه تغيير داده شد. براي هر يك از آن‌ها تغييرات فشار سيلندر 500 سيكل پشت سرهم ثبت و ذخيره شد. نتايج حاصله نشان داد كه پراكندگي داده هاي فشار موثر متوسط انديكه (imep) براي حالت هاي با موقعيت آغاز پاشش سوخت بعد ازمرگ بالاي تنفسي بيشتر از حالت هاي با موقعيت آغاز پاشش قبل ازمرگ بالاي تنفسي بود. همچنين، مقادير ميانگين imep و قله فشار و ضرايب تغيير آن‌ها با موقعيت آغاز پاشش سوخت تغيير كرد و براي حالت هايي كه پراكندگي داده هاي imep بيشتر بود، مقادير ميانگين imep بزرگ‌تر و ميانگين isfc كوچك تر ظاهر شد.

Fuel metering system and controlling fuel-air mixture of spark ignition engines have been the major goals for the researcher. Management in mixture quality and fuel economy have resulted in changing carburetor systems to injection systems. Start of fuel injection position and injection duration play important role in engine performance. In the current work a single cylinder research engine with capability of adjusting spark timing and controlling gasoline injection start position and duration was utilized. Compression ratio, engine speed and injection start position were adjusted to 8, 1800 rpm and breathing top dead center (BTDC), respectively. Injection duration and spark timing were controlled so that to achieve maximum output torque at equivalence ratio of 0.90. Fixing them, the start of injection was only changed in the range of -180 to 180°CA relative to BTDC with a 30°CA increment. For each case, cylinder pressure of 500 successive cycles were recorded and stored. The obtained results showed that the dispersion of indicated mean effective pressure (imep) data of the cases with injection position start after BTDC were higher than those of the cases with injection position start before BTDC. Also, the average values of imep and peak pressure and their coefficient of variation changed with varying fuel injection start position; and for the cases of high dispersion in imep data, the average values of imepand isfcappeared to be high and low respectively.