بررسی اثر هندسه کاسه سمبه بر عملکرد و آلایندگی موتور دیزل تزریق مستقیم با شبیه سازی عددی

افزایش نگرانی­های زیست محیطی در چند دهه اخیر باعث توجه اساسی به تشکیل و انتشار آلوده کننده­های محیط زیست و نحوه کنترل آن­ها شده است. در این تحقیق اثر عمق و قطر کاسه سمبه بر­روی عملکرد و آلایندگی موتور دیزل سواری تزریق مستقیم  بررسی شد. برای این منظور از نرم­افزار دینامیک سیالات محاسباتی سه­بعدی ای وی ال فایر برای شبیه سازی چرخه موتور استفاده شد. با اعمال معادلات احتراق، آشفتگی و آلایندگی، چرخه بسته موتور دیزل تزریق مستقیم شبیه سازی شد. بعد از بررسی استقلال نتایج حل از تعداد سلول های محاسباتی و اعتبارسنجی نتایج حاصل از شبیه سازی با داده­های تجربی، موتور با چهار هندسه مختلف کاسه سمبه شبیه سازی شد و نتایج فشار، نرخ گرمای آزاد شده، دمای داخل استوانه و مقدار آلایندگی آنها با هم مقایسه ­گردید. نتایج نشان ­داد هندسه کاسه سمبه چهارم به-دلیل داشتن قطر دهانه کاسه بزرگتر و عمق کمتر، کمترین برخورد جت سوخت به دیواره را داشته و از طرفی بهترین اختلاط را در داخل محفظه احتراق ایجاد می کند و دارای عملکرد بهتر و میزان آلایندگی کمتری است. همچنین در این تحقیق دیده شد که با کاهش اندازه قطر دهانه کاسه سمبه و افزایش عمق آن، تولید مقدار آلاینده اکسید نیتروژن کاهش و آلاینده­های منوکسید کربن، هیدروکربن نسوخته و دوده افزایش می­یابد.

کلیدواژه ها:

موتور ملی دیزل ، هندسه کاسه سمبه ، چرخه بسته ، شبیه سازی عددی