پیش‌ بینی تاثیر توزیع مخلوط هوا و سوخت بر عملکرد موتور اشتعال جرقه ای با سوخت‌های هیدروکربنی

در این مقاله الگویی ترمودینامیکی برای پیش‌بینی عملکرد موتور با مخلوط طبقاتی ارایه شده است که شامل شبیه‌سازی مهلت اشتعال و فرآیند احتراق می باشد. این الگو شامل فرض پیش‌روی غیرکروی شعله در محیط غنی و رقیق داخل استوانه می باشد. محاسبات پله به پله همزمان برای نواحی سوخته شده و نسوخته به کار گرفته شده است. این فرایند تا اشغال کل فضای استوانه توسط شعله ادامه می یابد. در هر پله محاسباتی، کسر مولی و جرم ناحیه سوخته شده به واسطه پیش‌روی شعله افزایش می یابد. با در نظر گرفتن افت‌های حرارتی و کار اصطکاکی ویژگی‌های عملکردی مهمی از جمله فشار متوسط موثر، بازده حرارتی و مصرف مخصوص سوخت پیش بینی شده است. مقادیر پیش بینی شده برای سوخت گاز طبیعی با نتایج تجربی با دقت قابل قبولی صحه‌گذاری شده‌اند. سپس شبیه‌سازی برای سوخت‌های هیدروکربنی گازی شکل اتان و بوتان تعمیم داده شده‌اند. انعطاف‌پذیری الگو، امکان بهره‌گیری از آن را در بازه گسترده‌ای از توزیع هوا و سوخت درون استوانه فراهم کرده است.