درود بر همراهان پارس تیونینگ

به گزارش پارس تیونینگ به نقل از خبرخودرو، ایده اشتعال تراکمی سوخت همگن Charge Compression lgnition – hcci Homogenous در موتورهای درون سوز برای نخستین بار در سال 1979 توسط اونیشی و همکارانش برای موتورهای دوز مانه مطرح شد .
آنها دریافته بودند که متراکم کردن مخلوط همگن هوا و سوخت تا حد بروز خوداشتعالی ، می تواند تأثیر زیادی بر کاهش آلایندگی و مصرف سوخت موتور داشته باشد . این ایده را که در آغاز با عنوان " احتراق ترمز اتمسفری فعال " ( ATAC ) می شناختند ، به سرعت در موتور 10 GC محصول مؤسسه موتور پاک ژاپن(NICE ) برای ژنراتورهای ساکk به کار گرفتند .
تحقیقات ناگوچی و همکارانش نشان داد که این ایده برای حالت بار جزئی ( (Part Load بسیار مناسب است . در سال 1983 ، نجت و همکارانش این ایده را برای موتورهای چهار زمانه توسعه دادند و سرانجام در سال 1989 ، ترینگ با اطلاق عنوان HCCI به این ایده و شرح کامل خصوصیات و مزایا و معایب آن ، دریچه ای جدید را به سوی گسترش موتورهای درون سوز گشود.
ایده احتراق HCCI توانسته است با کنار هم قرار دادن ویژگی های مثبت هر یک از موتورهای اشتعال جرقه ای (Sl ) و اشتعال ( Cl ) ، قابلیت ویژه ای در کاهش میزان آلایندگی و مصرف سوخت داشته باشد.
کاهش چشمگیر Nox و ذرات معلق ، به همراه بازده گرمایی بالا و قابلیت استفاده از سوخت های متنوع سبب شده که تحقیقات بیشتری دراین زمینه انجام شود . با وجود تمام مزایای ذکر شده ، باید در نظر داشت که به کارگیری موتورها HCCI با مشکلاتی همچون کنترل زمان احتراق و آماده سازی مخلوط همگن هوا و سوخت مواجه است که مستلزم انجام تحقیقات بیشتر در این زمینه است .
یکی از راه های رفع مشکل آماده سازی مخلوط ، استفاده از گاز طبیعی به عنوان سوخت است . گاز طبیعی از نظر شیمیایی پایدار است و به راحتی می تواند مخلوط همگن با هوا تشکیل دهد . ساختار مولکولی ساده گاز طبیعی نسبت به هیدروکربن های سنگین تری مانند بنزین و گازوییل ، سبب می شود تا گونه های شیمیایی میانی کمتری در خلال احتراق آن تشکیل شود و آلاینده های خروجی تا حد چشمگیری کاهش پیدا کند .
همچنین با توجه به مقاومت آن در برابر خود اشتعالی ، می توان نسبت تراکم موتور را تا حد بیشتری افزایش داد و به این ترتیب بازدهی گرمایی را نیز را بالا برد. برای بررسی دقیق نحوه عملکرد موتورهای HCCI ، علاوه بر تجربیات آزمایشگاهی ، می توان از روش شبیه سازی موتور نیز استفاده کرد .
در این روش ، مدل های مختلف ریاضی برای شبیه سازی فرآیندهای صورت گرفته در یک موتورHCCI به کار برده می شود . هریک از این مدل های مزایا و معایب ویژه خود را دارند.
در موتورهای HCCI گاز طبیعی سوز معمولاً از افزودنی هایی همچون پروپان ، بوتان ، پروکسید هیدروژن و فرمالدهید استفاده می کنند . هر یک از این افزودنی ها بنابر ویژگی ها و محدودیت هاشان کاربردهای مختلفی دارند.
فرمالدهید یکی از پرکاربردترین این افزودنی ها است . کنتار و همکارانش نشان دادند که برای کنترل احتراق موتورهای HCCI می توان از فرمالدهیدها استفاده کرد که بر روی نرخ تولید یا از بین رفتن رادیکال های هیدروکسیل تأثیر زیادی دارد . مورسی و همکارانش نیز در تحقیقات محاسباتی خود نشان دادند که استفاده از فرمالدهید به عنوان افزودنی سوخت گاز طبیعی در موتورهای HCCI باعث می شود که مخلوط هوا و سوخت زودتر به نقطه خود اشتغالی برسد .
چن و میکی در تحقیقات خود به این نتیجه رسیدند که فرمالدهید میزان گرمادهی در واکنش های دما پایین و ساز و کار سوختن دی متیل اتر را کاهش می دهد و سبب پیش رسی احتراق می شود . بررسی دقیق عملکرد ، محدوده کاری و تعیین زمان شروع احتراق یک موتور HCCI گاز طبیعی سوز با استفاده از افزودنی فرمالدهید است .