تأثیر زمانبندی و فازبندی تزریق سوخت بر آلایندگی موتور تکاستوانه بنزینی
نویسندگان
1 کارشناس مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
2 عضو هیات علمی، مرکز آموزش مهارتهای مهندسی، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
3 عضو هیات علمی، گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه فنی و حرفهای، تهران، ایران
4 کارشناس مکانیک، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
doi
10.22034/er.2022.697903چکیده
ارزیابی عملکرد موتورهای احتراق داخلی و تعیین استانداردهای مختلف آلایندگی، اهمیت کاهش آلایندگی و همچنین مصرف بهینه سوخت در این موتورها را آشکار کرده است. بر همین اساس، سامانههای مدیریت موتور مورد استفاده قرار میگیرند که از طریق تهیه مخلوط هوا و سوخت مناسب، منجر به بهینهسازی توان و کاهش انتشار آلایندههای خروجی میشوند. سامانههای مدیریت موتور امروزه قادر به تعیین و تأمین دقیق مخلوط هوا و سوخت هستند. با اینحال، عملکرد موتورهای احتراق داخلی که سوخت آنها در داخل چندراهه ورودی پاشش میشود، بسیار وابسته به زمان عملیات سوخترسانی است که فاز تزریق سوخت نامیده میشود. روشهای مختلفی جهت تشخیص فاز تزریق سوخت وجود دارد که متداولترین آنها استفاده از حسگر موقعیت میل بادامک است. بااینوجود، این موضوع همچنان بهعنوان یکی از چالشهایی که بیشتر کار محققان را به خود اختصاص داده است، در نظر گرفته میشود. چراکه استفاده از حسگرهای موقعیت میل بادامک و موارد مشابه منجر به افزایش هزینههای تولید و همچنین برخی پیچیدگیها در خدمات پس از فروش میشود. بنابراین، این تحقیق با هدف طراحی یک الگوی مدیریتی برای تعیین فاز تزریق سوخت و همچنین شناسایی لحظه بسته شدن دریچه ورودی با ارزیابی داده حسگر فشار چندراهه ورودی موتور تک استوانه انجام شده است. در مرحله بعد این قابلیت به سامانه مدیریت موتور اضافه و عملکرد آن ارزیابی شد. نتایج بهدستآمده نشان داد که تعیین فاز تزریق از طریق این روش بهخوبی امکانپذیر است. علاوه بر این، بهمنظور شناسایی تأثیر این الگو بر کاهش آلایندههای خروجی، آزمون آلایندگی ECE-R40 انجام و نتایج آن با سطح آلایندههای خروجی در زمانی که سامانه مدیریت موتور مجهز به این الگو نبود، مقایسه شد. این مقایسه نشان میدهد که با استفاده از الگوریتم تشخیص فاز، میانگین مونوکسید کربن، هیدروکربنهای نسوخته و اکسیدهای ازت هر کدام به ترتیب 5.9، 9.4 و 2.6 درصد کاهش مییابد.
