الباحثون المشاركون

التخصص: الهندسة الميكانيكية

التخصص الدقيق: محركات احتراق داخلي

المستخلص: حقن الماء هو تقنية تم استخدامها لعقود للسيطرة على الاحتراق والانبعاثات في محركات الديزل. تمت دراسة آثار حقن الماء في مشعب السحب والعادم على خصائص الاحتراق والانبعاث لمحرك ديزل بالحقن المباشر في هذا العمل. حقن الماء في مجمع السحب يزيد من فقدان حرارة المحرك. لذلك ، يتم استخدام الحرارة الفائضة في غازات العادم لتبخير الماء قبل الاحتراق ومنع تأثير التبريد بالماء. تم اختبار حقن 40 ملغم / دورة ماء في مشعب السحب والعادم بنسب إعادة تدوير غاز العادم (EGR) بنسبة 10٪ و 25٪. تم الحفاظ على توقيت حقن الوقود وكميته وسرعة المحرك عند قيم ثابتة للحفاظ على حالة احتراق الأسطوانة ثابتة. تشير النتائج إلى أن حقن الماء متعدد العادم يعمل على تحسين أداء المحرك وخصائص الاحتراق ويقلل الانبعاثات مقارنةً بحقن ماء مشعب السحب. يتم تحقيق تحسين الذروة عند حقن الماء بعادم متعدد عند 25٪ EGR حيث يكون الانخفاض في استهلاك الوقود الخاص بالفرامل (bsfc) حوالي 5٪ ، بينما الزيادة في متوسط ​​الضغط الفعال المشار إليه (IMEP) والكفاءة الحرارية المشار إليها (ITE) ) بنسبة 7٪ و 3٪ على التوالي. من ناحية أخرى ، تم الحصول على الحد الأقصى من السناج عن طريق حقن ماء مجمع العادم بنسبة 10٪ EGR بنسب اختزال 55٪. يمنح حقن الماء متعدد السحب أقل انبعاثات أكاسيد النيتروجين بنسبة تخفيض تبلغ 88٪. حقن مشعب العادم هو الأسلوب الموصى به لحقن الماء لتحسينه أداء المحرك وتقليل الانبعاثات لتجنب عيوب التقنيات المطبقة سابقًا.

Abstract: Water injection is a technique that has been used for decades to control the combustion and emissions in diesel engines. The effects of water injection at the intake and exhaust manifolds on the combustion and emission characteristics of a direct injection diesel engine are studied in this work. Water injection in the intake manifold increases engine heat losses. Therefore, waste heat in exhaust gases is used to vaporize water before combustion and prevent the water-cooling effect. The injection of 40 mg/cycle of water into the intake and exhaust manifolds were tested with exhaust gas recirculation (EGR) ratios of 10% and 25%. The fuel injection timing, quantity, and engine speed were maintained at constant values to keep the cylinder combustion condition constant. The results show that the exhaust manifold water injection improves engine performance and combustion characteristics and reduces emissions compared to intake manifold water injection. The peak improvement is achieved at exhaust manifold water injection at 25% EGR where the reduction in the brake specific fuel consumption (bsfc) is about 5%, while the increase in the indicated mean effective pressure (IMEP) and the indicated thermal efficiency (ITE) is by 7% and 3%, respectively. On the other hand, the maximum reduction in soot was obtained with exhaust manifold water injection at 10% EGR ratio with reduction ratios of 55%. The intake manifold water injection gives the lowest NOx emissions with a 88% reduction ratio. The exhaust manifold injection is the recommended technique for water injection to improve engine performance and reduce emissions to avoid the disadvantages of the previously applied techniques.

الحالة: محكم ومنشور

جهة التحكيم: Bulletin of the JSME

دار النشر:

سنة النشر: 2017