تاثیر ترکیب گاز طبیعی بر عملکرد یک موتور اشتعال تراکمی سوخت همگن

موتورهای اشتعال تراکمی سوخت همگن، ایده ای نوین برای کاهش مصرف سوخت و آلاینده های حاصل از موتور به شمار می روند. گاز طبیعی که از آن به عنوان سوخت پاک یاد می شود، به دلیل قابلیت مناسب برای ایجاد مخلوط همگن با هوا، یکی از سوخت های پرکاربرد برای این گونه موتورهاست. با این حال، ترکیب گاز طبیعی تاثیر زیادی بر فرایند خوداشتعالی مخلوط هوا و سوخت و در نتیجه عملکرد موتور دارد. این مقاله به بررسی تاثیر ترکیبات مختلف گاز طبیعی بر عملکرد یک موتور اشتعال تراکمی سوخت همگن می پردازد. برای انجام این کار از یک مدل ترمودینامیکی تک ناحیه ای با شش ترکیب مختلف گاز طبیعی استفاده شده است. مدل ترمودینامیکی حاضر، شامل سینتیک مفصل احتراق گاز طبیعی به همراه سازوکار زلدویچ توسعه یافته برای تعیین آلاینده اکسیدهای نیتروژن است. برای صحه گذاری مدل از نتایج تجربی موجود در مراجع استفاده شده است تا دقت مورد نظر برای انجام مطالعات مقایسه ای حاصل شود. نتایج نشان داده است که متغیرهای عملکردی موتور مانند کار ناخالص، فشار مؤثر متوسط، آلاینده اکسیدهای نیتروژن و... به ترکیب گاز طبیعی بستگی دارند. زمان شروع احتراق در این موتورها به شدت به مقدار هیدروکربن های سنگین تر موجود در ترکیب گاز طبیعی وابسته است که این امر به نوبه خود سبب تغییر مقدار و محل وقوع بیشینه دما و فشار داخل سیلندر می شود.