مطالعه تاثیر گازسوز کردن موتور پایه بنزینی در افت قدرت و پیشنهاد راه کارهای مناسب جهت جبران آن

در این پژوهش، با استفاده از نتایج تجربی مربوط به راندمان تبدیل سوخت و فشار موثر متوسط ترمزی که در شرایط بار کامل از یک موتور اشتعال-جرقه ای دوگانه سوز استخراج شده است، راندمان حجمی و توان ترمزی که دو پارامتر مهم و متاثر با تغییر سوخت بنزین به گاز طبیعی می باشند، برآورد می شود که در منابع در دسترس و بالاخص منابع داخلی کمتر بطور واضح و مستند به میزان تغییرات این پارامترها در اثر تغییر سوخت اشاره شده است. در گام بعدی نسبت انرژی دردسترس گاز طبیعی به بنزین بررسی می شود که روشن می کند کاهش انرژی دردسترس یکی از ریشه های موثر در میزان افت قدرت در اثر تغییر سوخت می باشد. در ادامه بطور کاملاً تئوری، نسبت راندمان حجمی سوخت گاز طبیعی به بنزین در همان موتور مشخص با در نظرگرفتن اثر میزان تبخیر بنزین در مانیفولد ورودی بر این نسبت، محاسبه می شود و با نسبت راندمان حجمی که از پردازش داده های تجربی حاصل شد، مقایسه می گردد و سپس نسبت دبی حجمی کل ورودی به موتور با تغییر سوخت پیش بینی می شود. سپس دو پیشنهاد برای جبران افت قدرت ناشی از تغییر سوخت مطرح می شود. در پیشنهاد اول، با در نظرگرفتن برخی مفروضات، اثر استفاده ی همزمان از مخلوط دو سوخت بر قدرت خروجی بررسی و معادلات حاکم بر آن محاسبه شده است. محاسبات مذکور بر پایه ی کسر جرمی بنزین در مخلوط انجام می گیرند. همچنین در ادامه، اثر استفاده ی همزمان از مخلوط دو سوخت بر انرژی دردسترس بررسی شده است. این مطالعه به عنوان پیشنهاد اولیه جهت رفع مقداری از افت قدرت موتورهای پایه بنزینی گازسوزشده مطرح می گردد. سپس در پیشنهاد دوم، میزان پرخورانی کردن موتور برای جبران افت قدرت ناشی از تغییر سوخت برآورد شده است. به منظور پیشگویی خواص محتویات سیلندر طی مرحله ی احتراق، مدل هایی که برای سرعت سوختن لایه ای و متلاطم هریک از سوختهای مذکور در ادبیات فن مطرح شده اند بطور وسیع مورد مطالعه قرار گرفته است و با توجه به دامنه ی استخراج آنها و دامنه ی کاری موتور، موارد مناسب برای اعمال در کد lusie انتخاب شدند. نتایج حاصل از اجرای کد برای هر یک از سوختها نمایش داده شده و مقایسه گردیده است. در سرعت مربوط به بیشینه گشتاور و بیشینه فشار موثر متوسط ترمزی که در موتور مورد نظر، rpm 3500 بود، فشار داخل سیلندر، دمای مخلوط نسوخته و سوخته و همچنین کسر جرمی مخلوط سوخته شده برحسب زاویه ی میل لنگ برای هر سوخت نمایش داده شده است. در نهایت، در گستره ی سرعت موتور 1500 تا rpm 5500، بیشینه فشار سیلندر، بیشینه دمای مخلوط و همچنین میزان آوانس جرقه برای هر یک از سوختها نشان داده شده و مقایسه گردیده اند.