تبلیغات
گروه آموزشی مکانیک خودرو استان یزد - اشتعال تراکمی سوخت همگن

اشتعال تراکمی سوخت همگن

دوشنبه 4 مهر 1390 09:07 ق.ظنویسنده : گروه مکانیک خودرو

 
ایده اشتعال تراکمی سوخت همگن Charge Compression lgnition – hcci Homogenous در موتورهای درون سوز برای نخستین بار در سال 1979 توسط اونیشی و همکارانش برای موتورهای دوز مانه مطرح شد .

آنها دریافته بودند که متراکم کردن مخلوط همگن هوا و سوخت تا حد بروز خوداشتعالی ، می تواند تأثیر زیادی بر کاهش آلایندگی و مصرف سوخت موتور داشته باشد . این ایده را که در آغاز با عنوان " احتراق ترمز اتمسفری فعال " ( ATAC ) می شناختند ، به سرعت در موتور 10 GC محصول مؤسسه موتور پاک ژاپن (NICE ) برای ژنراتورهای ساکk به کار گرفتند .

تحقیقات ناگوچی و همکارانش نشان داد که این ایده برای حالت بار جزئی ( (Part Load بسیار مناسب است . در سال 1983 ، نجت و همکارانش این ایده را برای موتورهای چهار زمانه توسعه دادند و سرانجام در سال 1989 ، ترینگ با اطلاق عنوان HCCI به این ایده و شرح کامل خصوصیات و مزایا و معایب آن ، دریچه ای جدید را به سوی گسترش موتورهای درون سوز گشود .

ایده احتراق HCCI توانسته است با کنار هم قرار دادن ویژگی های مثبت هر یک از موتورهای اشتعال جرقه ای (Sl ) و اشتعال ( Cl ) ، قابلیت ویژه ای در کاهش میزان آلایندگی و مصرف سوخت داشته باشد .

کاهش چشمگیر Nox و ذرات معلق ، به همراه بازده گرمایی بالا و قابلیت استفاده از سوخت های متنوع سبب شده که تحقیقات بیشتری دراین زمینه انجام شود . با وجود تمام مزایای ذکر شده ، باید در نظر داشت که به کارگیری موتورها HCCI با مشکلاتی همچون کنترل زمان احتراق و آماده سازی مخلوط همگن هوا و سوخت مواجه است که مستلزم انجام تحقیقات بیشتر در این زمینه است .

یکی از راه های رفع مشکل آماده سازی مخلوط ، استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوخت است . گاز طبیعی از نظر شیمیایی پایدار است و به راحتی می تواند مخلوط همگن با هوا تشکیل دهد . ساختار مولکولی ساده گاز طبیعی نسبت به هیدروکربن های سنگین تری مانند بنزین و گازوییل ، سبب می شود تا گونه های شیمیایی میانی کمتری در خلال احتراق آن تشکیل شود و آلاینده های خروجی تا حد چشمگیری کاهش پیدا کند .

همچنین با توجه به مقاومت آن در برابر خود اشتعالی ، می توان نسبت تراکم موتور را تا حد بیشتری افزایش داد و به این ترتیب بازدهی گرمایی را نیز را بالا برد. برای بررسی دقیق نحوه عملکرد موتورهای HCCI ، علاوه بر تجربیات آزمایشگاهی ، می توان از روش شبیه سازی موتور نیز استفاده کرد .

در این روش ، مدل های مختلف ریاضی برای شبیه سازی فرآیندهای صورت گرفته در یک موتور HCCI به کار برده می شود . هریک از این مدل های مزایا و معایب ویژه خود را دارند.

در موتورهای HCCI گاز طبیعی سوز معمولاً از افزودنی هایی همچون پروپان ، بوتان ، پروکسید هیدروژن و فرمالدهید استفاده می کنند . هر یک از این افزودنی ها بنابر ویژگی ها و محدودیت هاشان کاربردهای مختلفی دارند .

فرمالدهید یکی از پرکاربردترین این افزودنی ها است . کنتار و همکارانش نشان دادند که برای کنترل احتراق موتورهای HCCI می توان از فرمالدهیدها استفاده کرد که بر روی نرخ تولید یا از بین رفتن رادیکال های هیدروکسیل تأثیر زیادی دارد . مورسی و همکارانش نیز در تحقیقات محاسباتی خود نشان دادند که استفاده از فرمالدهید به عنوان افزودنی سوخت گاز طبیعی در موتورهای HCCI باعث می شود که مخلوط هوا و سوخت زودتر به نقطه خود اشتغالی برسد .

چن و میکی در تحقیقات خود به این نتیجه رسیدند که فرمالدهید میزان گرمادهی در واکنش های دما پایین و ساز و کار سوختن دی متیل اتر را کاهش می دهد و سبب پیش رسی احتراق می شود . بررسی دقیق عملکرد ، محدوده کاری و تعیین زمان شروع احتراق یک موتور HCCI گاز طبیعی سوز با استفاده از افزودنی فرمالدهید است .


آخرین ویرایش: - -

 
 
لبخندناراحتچشمک
نیشخندبغلسوال
قلبخجالتزبان
ماچتعجبعصبانی
عینکشیطانگریه
خندهقهقههخداحافظ
سبزقهرهورا
دستگلتفکر