مطالعه پارامتری تأثیر افزایش مقدار سوخت دیزل در موتورهای دوگانه‌سوز تحت شرایط بارهای جزئی

یکی از راهکارهای مناسب برای گازسوزکردن موتورهای دیزلی استفاده از فناوری دوگانه‌سوز است. در موتورهای دوگانه‌سوز تحت شرایط بارهای جزئی، به ­دلیل عدم گسترش مناسب شعله به تمام نواحی محفظه احتراق، میزان آلاینده­ های UHC و CO افزایش یافته و بازده حرارتی موتور کاهش می­ یابد. از این رو، در این تحقیق به مطالعه تاثیر افزایش مقدار سوخت دیزل بر خصوصیات احتراقی، عملکردی و آلایندگی موتورهای دوگانه‌سوز تحت شرایط نصف بار کامل با ثابت نگه­داشتن مقدار کل انرژی ورودی در هر چرخه با استفاده از کد محاسباتی KIVA-3V پرداخته شده است. مشاهده می­ شود که نمودار تغییرات فشار داخل سیلندر و مقادیر آلاینده­ های خروجی پیش ­بینی ­شده توسط مدل مطابقت خوبی با مقادیر تجربی دارند. همچنین، نتایج نشان می­ دهند که تحت شرایط بارهای جزئی، مقدار متان نسوخته در دورترین نواحی نسبت به موقعیت نازل انژکتورها نظیر کف کاسه پیستون و در چهار جهتی که سوخت دیزل پاشش نمی­ شود، غلظت بالایی دارد. با پاشش سوخت دیزل به داخل محفظه احتراق، یک ناحیه غنی از سوخت در نواحی فوقانی و در چهار جهت پاشش تشکیل می ­شود که در این ناحیه، به­ دلیل عدم وجود اکسیژن کافی برای احتراق کامل سوخت، قسمت عمده CO در این نواحی تشکیل می­ شود. از این رو، با افزایش سهم سوخت دیزل در بارهای جزئی، میزان نفوذ شعله نفوذی سوخت دیزل به نقاط دوردست محفظه احتراق بیشتر شده و احتراق گاز طبیعی نیز بهبود می ­یابد و همچنین درصد گاز طبیعی مخلوط شده با هوا در بار ورودی سیلندر کاهش یافته و به­ تبع آن اکسیژن بیشتری در مرحله مکش وارد محفظه احتراق می ­شود. این مقدار اکسیژن اضافی، در مناطق غنی از سوخت، باعث وقوع احتراق کامل سوخت شده و در نتیجه، در بالای محفظه احتراق، تشکیل آلاینده CO به ­طور چشمگیری کاهش و آلاینده NO کمی افزایش می ­یابد.