شبیه سازی فرآیند احتراق در موتور اشتعال جرقه ای، برای انتخاب زمان مناسب جرقه شمع

بهبود عملکرد موتور های احتراق داخلی یکی از مسائل مهم و کاربردی در صنعت خودروسازی است که امروزه مورد توجه محققان قرار گرفته است. شرایط بهینه برای یک موتور به عوامل متعددی از جمله نحوه و زمان تزریق سوخت، شرایط اختلاط سوخت و هوا، تعداد و موقعیت مکانی شمع ها، زمان جرقه شمع ها و تعداد و شرایط سوپاپ ها بستگی دارد. با توجه به عدم امکان بررسی تجربی موتور ها در اغلب موارد، روش های مدل سازی و شبیه سازی عددی ابزار مناسبی برای بررسی عملکرد موتور ها و انتخاب شرایط بهینه برای آنها را فراهم می کنند. در این مقاله فرآیند احتراق در یک موتور اشتعال جرقه ای شبیه سازی شده است. شبیه سازی به صورت دوبعدی و با استفاده از نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت انجام شده است. در فرآیند شبیه سازی از شبکه متحرک در بخش حرکت سوپاپ ها و پیستون استفاده شده و شرایط مرزها بر اساس حالت واقعی یک موتور لحاظ شده است. این شبیه سازی برای یک چرخه کامل موتور در زمانبندی مختلف جرقه (برحسب زاویه میل لنگ از صفر تا 720 درجه برای یک چرخه کامل موتور) انجام شده است، و روند تغیرات دما، حجم، فشار و کار برحسب زاویه میل لنگ ارزیابی شده است. سپس تاثیر زمان جرقه شمع در پنج زاویه میل لنگ 670، 680، 690، 700 و 710 بر پارامترهای عملکرد موتور بررسی شده است. نتایج نشان می دهند حد اکثر فشار و بهترین توزیع دما برای این موتور زمانی به وجود می آید که جرقه شمع در زاویه 680 درجه موقعیت میل لنگ، رخ دهد. همچنین در این حالت بیشترین کار موتور در یک سیکل بدست می آید.