عملکرد خروجی حالت ترکیب‌سوز 25% بنزین- 75% گاز طبیعی و مقایسه آن با حالت گازسوز ‏

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

2 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

3 دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران

doi
10.22034/er.2024.2025041.1037
چکیده

با افزایش جمعیت و صنعتی شدن جوامع در حال حاضر دنیا با مشکل آلودگی زیست‌محیطی‌ روبرو شده‌است. سهم خودروهای سواری از دی‌اکسیدکربن تولید شده توسط بخش حمل‌ و نقل حدود 40 درصد است و باتوجه به اینکه نوع سوخت اثر قابل توجهی در تولید این گاز گل‌­خانه‌­ای دارد، پژوهشگران در صدد جایگزینی گاز‌ طبیعی که از سوخت‌های در دسترس و ارزان قیمت بخصوص در کشورهای با منابع گاز‌ طبیعی فراوان است، به‌جای بنزین هستند. اما استفاده از هر یک از سوخت‌های بنزین و گازطبیعی به ‌تنهایی دارای مزایا و معایبی از نظر ترمودینامیکی‌، آلایندگی و اقتصادی است و لذا ترجیح یکی بر دیگری را مشکل می‌کند. بنابراین می‌توان با طراحی موتورهای اشتعال‌جرقه‌ای ترکیب‌سوز با سوخت بنزین‌ و گاز طبیعی معایب کارکرد با هر یک از این سوخت‌ها به‌صورت تک‌گانه را کمرنگ کرده و به حالت مناسب از نظر عملکرد و میزان تولید آلایندگی موتور دست‌یافت. در کار حاضر نتایج تجربی از یک موتور پژوهشی تک استوانه‏ در دو حالت ترکیب سوز 25% بنزین-75% گازطبیعی و تک­‌سوز گازطبیعی تحت شرایط نسبت هم‌ارزی 1، بار کامل و نسبت تراکم و سرعت موتور همسان استخراج و باهم مقایسه و بررسی شده است. نتایج حاصله نشان داد که پیش‌‏رسی‏ بهینه حالت ترکیب سوز کمتر از حالت گازسوز شد و حداکثر گشتاور خروجی و بازده حجمی حالت ترکیب‌سوز بترتیب حدود 5.5% و 1.7% بیشتر از حالت گازسوز بود. همچنین مشاهده شد که در پیش‌‏رسی‏­‌های بهینه، بازده تبدیل سوخت حالت ترکیب‌­سوز حدود 6.5% بیشتر از مقدار مربوط به حالت گازسوز بود. بعلاوه، دمای گازهای خروجی حالت ترکیب‌سوز در پیش‏رسی‏ بهینه بیشتر از حالت گازسوز ملاحظه شد.