دستيابي به احتراق كم دما در موتور ديزل سبك ملي با راهبردهاي پاشش زود و ديرهنگام و مقايسه آنها با يكديگر

LTC achievement in national light duty diesel engine with early and late injection strategies and comparing them to each other

مفهوم احتراق دماپايين پايه‌گذار بسياري از پيشرفت‌ها در توسعه موتور‌هاي ديزلي به منظور اخذ استانداردهاي زيست محيطي سخت‌گيرانه بوده است. اگرچه مفهوم آن با كاستن از دماي سوختن سوخت در درون محفظه احتراق و درنتيجه كاهش توليد آلاينده‌هاي دوده و اكسيدهاي نيتروژن آسان جلوه مي‌نمايد، اما دستيابي عملي به اين حالت پيشرفته احتراقي به‌طوري‌كه در گستره وسيعي از بار و دور موتور قابل اجرا باشد، كار آساني نيست. با توجه به تاثيرگذاري عوامل متعدد بر احتراق موتور ديزل راهبردهاي گوناگوني براي دست‌يابي به احتراق دما پايين معرفي شده‌اند. دو نمونه از مهم‌ترين اين راهبردها، عبارتند از: راهبردهاي مبتني بر پاشش زودهنگام و راهبردهاي مبتني بر پاشش ديرهنگام. در اين مقاله برآنيم تا ضمن معرفي اصول هر كدام از اين راهبردها، دو روش مختلف مبتني براين دو راهبرد احتراقي را معرفي و با شبيه‌سازي سه بعدي، پياده‌سازي اين روش‌ها را در موتور ديزل سبك ملي با هدف ارتقا سطح استاندارد آلايندگي اين موتور از يورو 5 به يورو6 ، امكان‌سنجي نماييم. يك روش احتراق حجمي يكنواخت است كه با توجه به پاشش زودهنگام از مزاياي احتراق نيمه پيش‌آميخته بهره مي‌برد و ديگري، روش سينتيك تعديل يافته است كه با پس‌اندازي پاشش در زواياي بعد از نقطه مرگ بالا، مزاياي احتراق ضمن انبساط را دارا مي‌باشد. در ادامه با در نظرداشت جوانب و ملزومات هر دو روش، مقايسه‌اي كمي و كيفي بين آنها انجام گرفته است. نتايج حاصله نشان‌دهنده قابليت بالاي هر دو روش در كاهش چشمگير و همزمان آلاينده‌هاي اكسيد نيتروژن و دوده است.

The low temperature combustion (LTC) concept is the groundwork of most recent developments in internal combustion diesel engines in order to match stringent environmental standards and regulations. Although, its basic definition which means reducing the combustion chamber temperature to decrease the emissions sounds easy but practical achievement of LTC strategies which can be feasible in a wide range of loads and speeds has its own difficulties. With attention to different effective parameters in a diesel engine combustion process, various methods have been introduced for the purpose of LTC achievement. Two important types of these methods are based upon early and late injection strategies. In addition to analyzing the both mechanisms, in this paper we are intended to implement two different methods in national light duty diesel engine in order to match EURO VI emission standard. One method named UNIBUS is based upon early injection strategies which is benefited from PPC merits and the other one is Modulated Kinetic (MK) which is based upon late injection strategies. Finally both these methods have been compared and contrasted. The results admit the great potentiality of both methods to make a significant and simultaneous reduction in NOx and Soot emissions.