منصة الرسائل والاطاريح: دراسة عددية لتغير خصائص الاحتراق لمحرك احتراق داخلي يعمل بالشرارة

الخلاصة

في السنوات الاخيرة، التاثيرات المشتركة للتشريع البيئي ومتطلبات توفيرالطاقة ادت الى توسع هائل في البحوث و تطوير محركات الاحتراق الداخلي لضمان حرق جميع الوقود الداخل إلى حجرة الاحتراق للاستفادة من جميع طاقته وتقليل الملوثات. في ظل هذه المعطيات تم عمل برنامج لتمثيل العمليات التي تحدث داخل المحرك وذلك بتطوير نموذج رياضي شبه بعدي لمحرك احتراق داخلي رباعي الشوط يعمل بالشرارة، آخذا بنظر الاعتبار تطبيق قانوني حفظ الطاقة و حفظ الكتلة. و قد تم دراسة التغيرات اللحظية في الخواص الثرموديناميكية للغازات، درجة الحرارة، الضغط ، سرعة تقدم أللهب والملوثات. تم حساب الضغط وتراكيز الملوثات عند كل زاوية، في حين تم حساب درجة الحرارة و سرعة تقدم اللهب عند كل نصف قطر لهبة. وقد وجد إن الارتفاع في درجة الحرارة والضغط يتأثر بشكل كبير بالزمن الذي تستغرقه أللهبة للوصول إلى الجدار، كما إن أعظم درجة حرارة وضغط تحدث بالقرب من الجدار و ان قيمة درجة الحرارة والضغط وسرعة تقدم اللهب وتراكيز الملوثات تعتمد على عدة متغيرات مثل نسبة الانضغاط ، النسبة المكافئة لنسبة الوقود إلى الهواء، وقت الشرارة، موقع شمعة القدح. هذه المتغيرات تؤثر كالأتي: - نسبة الانضغاط عندما تزداد بنسبة 12.5% فان سرعة اللهب تزداد بنسبة 10.5 % . أعظم ضغط يزداد بنسبة 8.5% و أعظم درجة حرارة تزداد بنسبة 0.18% مما يؤدي الى زيادة تراكيز الملوثات. - النسبة المكافئة لنسبة الوقود إلى الهواء عندما تزداد بنسبة 10% فان سرعة اللهب تزداد بنسبة 5 % لكنها تبدأ بالنقصان عندما تكون النسبة المكافئة لنسبة الوقود إلى الهواء مساوية إلى 1.2. أعظم درجة حرارة تحدث عندما تكون النسبة المكافئة لنسبة الوقود إلى الهواء مساوية إلى 1.1 . - وقت الشرارة يحدد قيمة و موقع أعظم ضغط و درجة حرارة، إن زيادة النقصان في وقت الشرارة يؤدي الى نقصان جميع المتغيرات المدروسة . - ان تغير موقع شمعة القدح من المركز باتجاه الجدار يؤدي إلى تناقص جميع المتغيرات المدروسة .