بررسی متغیرهای توان و نشر آلاینده های احتراقی در موتورهای اشتعال تراکمی با بکارگیری سوخت ترکیبی گاز طبیعی فشرده و دیزل
محورهای موضوعی : مجله مهندسی زیست سامانه
کلید واژه: گاز طبیعی فشرده, دیزل, توان, آلایندگی, موتور اشتعال تراکمی,
چکیده مقاله :
یاسر نیکنام[1]چکیده:پژوهش حاضر با هدف بررسی امکان به کارگیری سوخت گاز طبیعی فشرده در موتورهای اشتعال تراکمی بدون بهره مندی از سامانه جرقه زنی و مقایسه متغیرهایی نظیر توان خروجی موتور و نیز میزان انتشار آلاینده های حاصل از احتراق انجام شده است. بدین منظور از یک موتور چهار سیلندر اشتعال تراکمی با امکان مصرف گاز طبیعی فشرده به عنوان سوخت اصلی و به کارگیری سوخت دیزل به عنوان آتش زنه استفاده شد. آزمایش های عملکرد و انتشار آلاینده ها در مرکز تحقیق و توسعه شرکت موتورسازان تبریز انجام شد. تمامی آزمون های عملکرد و آلایندگی پس از 10 دقیقه کار در جای موتور انجام گرفت و آزمون ها در پنج سطح سرعت دورانی 1200، 1400، 1600، 1800 و 2000 دور بر دقیقه و در دو حالت سوخت دیزل تنها و حالت دوگانه سوز (سوخت ترکیبی) در سه تکرار صورت گرفت. بیشترین گشتاور تولیدی موتور در حالت دیزل تنها، در سرعت دورانی 1400 دور در دقیقه 360 نیوتن متر بود و بیشترین گشتاور تولیدی این موتور در حالت سوخت ترکیبی 334 نیوتن متر در سرعت دورانی 1600 دور در دقیقه بود که این نتایج نشان داد که در حالت سوخت ترکیبی 26 نیوتن متر کاهش گشتاور وجود داشت. تولید توان در موتور مورد بررسی در حالت دیزل تنها، 60 کیلووات در سرعت دورانی 2000 دور در دقیقه و برای سوخت ترکیبی 5/58 کیلووات در سرعت دورانی 2000 دور در دقیقه بود. در ضمن با افزایش سرعت دورانی موتور میزان مصرف سوخت دیزل نیز افزایش یافت. طبق نتایج بدست آمده از آزمون های آلایندگی، در سرعت دورانی مشخصه 2000 دور بر دقیقه میزان آلاینده های NOX ، HC، CO2 و CO در سامانه ترکیبی به ترتیب به میزان20، 53، 16 و 86 درصد بیش از سوخت دیزل بود و متغیرهای O2 و دوده در سرعت دورانی مشخصه 2000 دور بر دقیقه سامانه ترکیبی به ترتیب 51 و 69 درصد کمتر از سوخت دیزل بود. بنابراین با به کارگیری سامانه ترکیبی کاهش معنی داری در توان تولیدی موتور رخ نداد و می توان این سامانه را به عنوان جایگزین سامانه های موجود پیشنهاد کرد اگرچه در مقایسه با سوخت دیزل، سوخت ترکیبی آلاینده های بیشتری را تولید کرد.[1] - دانشجوی دکتری، گروه مکانیک بیوسیستم، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تاکستان، تاکستان، ایرانYasser18 niknam@gmail.com
Yaser NiknamPh.D student, Dep.Of Biosystems Engineering, Islamic Azad University, Takestan Branch, Takestan, Iran AbstractThe present study was conducted to investigate the possibility of using compressed natural gas fuel in compression ignition engines without the use of ignition system. For this purpose, a four-cylinder compression-ignition engine with the possibility of using compressed natural gas as the main fuel and diesel fuel as the igniter was used. Performance tests and emission of pollutants were performed at the Engine Research Center of Tabriz Motor Manufacturers Company. All performance and pollution tests were performed after 10 minutes of operation in the engine room and the tests were performed in five levels of rotational speed of 1200, 1400, 1600, 1800 and 2000 rpm and in two modes of single diesel fuel and dual fuel mode (combined fuel) was performed in three replications. The maximum output torque of the engine in single diesel mode was 360 N.m at a rotational speed of 1400 rpm and the maximum output torque of this engine in the combined fuel mode was 334 N.m at a rotational speed of 1600 rpm, which showed that the combined fuel mode had 26 N.m of torque reduction. In addition, with increasing the rotational speed of the engine, the amount of diesel fuel consumption also increased. According to the results of pollution tests, at indicated rotational speed of 2000 rpm, the amount of NOX, HC, CO2 and CO pollutants in the combined system was 20, 53, 16 and 86% more than diesel fuel, respectively, and the variables O2 and soot at indicated rotational speed of 2000 rpm, the combined system was 51% and 69% lower than diesel fuel, respectively. Therefore, by using a hybrid system, there is no significant reduction in engine production capacity and this system can be proposed as an alternative to existing systems, although compared to diesel fuel, hybrid fuel produced more pollutants.
_||_