بهینه سازی محفظه اشتعال موتور دیزل پاشش مستقیم

یکی از معدود روش هایی که همزمان تمام آلاینده ها را کاهش می دهد، بهینه سازی محفظه اشتعال می باشد. با طراحی بهینه محفظه اشتعال می توان سرعت حرکت هوا در داخل محفظه اشتعال (چرخش و چلانش) را افزایش داد تا سوخت پاشیده شده بتواند با هوا بخوبی مخلوط شود. در این صورت اشتعال بهتر صورت می گیرد و در نتیجه آلاینده های CO ،HC و PM که دراثر اشتعال ناقص بوجود می آیند کاهش می یابند. از طرف دیگر با کمتر شدن تاخیر در اشتعال، مقدار اشتعال پیش آمیخته کاهش خواهد یافت و بنابراین مقدار آلاینده NOx نیز کاهش خواهد یافت. همچنین در اثر اختلاط بهتر سوخت و هوا، بازده اشتعال افزایش پیدا خواهد کرد، درنتیجه اقتصاد سوخت بهتری بدست خواهد آمد. همچنین با این روش حد دود در این موتورها به تاخیر خواهد افتاد، بنابراین می توان توان بیشتری نیز تولید کرد. در این مقاله محفظه اشتعال یک موتور دیزلی پاشش مستقیم با کمک کد CFD سه بعدی KIVA3v بصورت عددی مورد مطالعه قرار می گیرد. نتایج بدست آمده از روش عددی با کمک داده های تجربی برای محفظه اشتعال پایه اعتباردهی می شوند. سپس دو محفظه اشتعال دیگر با استفاده از این کد مورد بررسی قرار می گیرند و در پایان با مقایسه نتایج آلاینده های CO ،HC و NOx از محفظه های اشتعال مورد مطالعه قرار گرفته، یک محفظه اشتعال بهینه برای این موتور پیشنهاد می شود. در این مطالعه شکل محفظه اشتعال به عنوان متغیر مستقل در نظر گرفته می شود و سایر متغییر های مؤثر در تولید آلایندها از قبیل فشار پاشش سوخت و زمان بندی پاشش ثابت در نظر گرفته خواهند شد.

Keywords:

آلایندگی , کاسه پیستون , kiva3v