بررسی تاثیر دمای دیواره بر فاصله خاموشی شعله طی دوره گرم‌شدن یک موتور احتراق داخلی اشتعال جرقه‌ای

دوره اولیه گرم‌شدن موتور، یکی از مهم‌ترین منابع انتشار آلاینده‌ها به‌خصوص هیدروکربن‌های نسوخته (uhc) است. به‌دلیل سردبودن دیواره محفظه احتراق در زمان گرم‌شدن موتور، شعله در نزدیکی دیواره سیلندر و سطح روی پیستون به سرعت خاموش می‌شود و مخلوط هوا و سوخت موجود در کناره‌های محفظه احتراق فرصت اشتعال نمی‌یابند و به‌صورت نسوخته از محفظه احتراق خارج می‌شوند که باعث افزایش آلایندگی در موتورهای احتراق داخلی در دوره گرم‌شدن موتور می‌شود. در تحقیق انجام‌شده با بهره‌گیری از نرم‌افزار متلب r2018b و استفاده از روش‌های حل عددی، بر پایه اطلاعات موتور xu7 کدی نوشته شده است تا اثر دمای دیواره بر روی خاموشی شعله را به‌دست آورد. نتایج نشان داد که با افزایش دمای دیواره سیلندر فاصله خاموشی شعله طی دوره گرم‌شدن موتور، به‌ازای دو حالت پکلت ثابت و متغیر با فشار، به‌ترتیب 46 و 22%، نسبت به لحظه ابتدایی عملکرد موتور کاهش می‌یابد. همچنین نتایج حاکی از آن بود که فاصله خاموشی برحسب زمان حاکی از رفتار لگاریتمی نزولی بود که این موضوع به نوعی معکوس رفتار دمایی دیواره‌های محفظه احتراق طی دوره گرم‌شدن موتور است که یک رفتار لگاریتمی صعودی است.

Investigation of Wall Temperature Effect on Flame Quenching Distance during the Warm-up Period of an SI Internal Combustion Engine

The internal combustion engine rsquo;s warmup period is one of the most important sources of emissions, especially unburned hydrocarbons (UHC). Due to the low temperature of combustion chamber wall during the warmup period, the flame is quenched rapidly near the walls and piston surface and the airfuel mixture in the vicinity of the wall does not burn and leave the combustion chamber unburned which increases UHC emissions of internal combustion engines during the warmup period. In the current study, using MATLAB R2018b software and numerical solution methods, a code is developed based on XU7 engine data to determine the effect of wall temperature on the flame quenching distance. The results showed that by increasing the cylinder wall temperature, flame quenching distance during the engine warmup period, for two cases of constant and pressure based Peclet number, was decreased by 46 and 22%, respectively. The results also indicated that the flame quenching distance had a downward logarithmic behavior over time, which is the opposite of the thermal behavior of the combustion chamber walls during the engine warmup period, which is an upward logarithmic behavior.