معادله‌ تجربی برای عمق نفوذ بر حسب زمان و فشار در افشانۀ تزریق درگاهی موتور بنزینی با استفاده از عکسبرداری تُند از فوارۀ سوخت

چالش‏هایی که اخیراً برای آلایندگی موتورهای دیزل خصوصاً آلاینده‌ ذرات معلق مطرح شده، موجب شده، تولید این موتورها روند کاهشی در پیش گیرد. این امر موجب شتابگیری توسعه‌ فناوری‌های جدید برای موتورهای بنزینی تزریق درگاهی و مستقیم شده است. یکی از مهمترین متغیرهای موثر بر بازده احتراق، توان و آلاینده‌های خروجی موتور مشخصات فواره‌ سوخت خروجی از افشانه است. در این تحقیق تاثیر فشار پاشش بر عمق نفوذ فواره‌ خروجی از موتور دوسوخته‌ تزریق درگاهی ef7 بررسی شد و معادله‌ تجربی برای عمق نفوذ فواره این موتور پیشنهاد گردید. همچنین تاثیر فشار پاشش بر زوایای مخروطی و جدایش فواره، برای دو نوع افشانه تنفس طبیعی و پرخوران مطالعه شد. روش عکسبرداری شیلرین تُند برای به‏دست آوردن مشخصات هندسی فواره استفاده شد. تصاویر حاصل از عکسبرداری، در نرم‌افزار متلب پردازش شده تا عمق نفوذ، زاویۀ مخروط و زاویۀ جدایش فواره به عنوان مشخصۀ هندسی محاسبه شود. به منظور به‏دست آوردن حد آستانۀ مناسب لبه‏یابی از روش اوتسو بهره گرفته شد. بررسی تغییرات عمق نفوذ با فشار تزریق برای دو نوع افشانه، معادله‏ای بر حسب زمان و فشار تزریق برای فواره‌های خروجی از افشانه موتور پرخوران و تنفس طبیعی نتیجه داد. این معادله بر حسب زمان و جذر فشار، خطی بود و برای پیش بینی عمق نفوذ فواره‏های تزریق راهگاهی خطای بیشینه‌ 8.4% را دارد. نتایج همچنین نشان داد نفوذ دو فواره در فشارها و زمان‌های تزریق یکسان دارای اختلاف کمی هستند و زاویۀ مخروط و زاویۀ جدایش فواره‌ها با افزایش فشار تزریق افزایش می‏یابد.