پديد آورنده :
زادهوش، فاطمه
عنوان :
شبيه سازي رفتارگذراي پس پالايشگر سه كاره در حالت راه اندازي سرد
براي يك موتور دوگانه سوز
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
تبديل انرژي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
د، 50ص.: مصور، جدو.ل، نمودار
استاد راهنما :
محسن دوازده امامي، ايمان چيت ساز
توصيفگر ها :
موتوردوگانه سوز , خروجي هاي موتور دوگانه سوز , پس پالايشگر سه كاره , حالت شروع سرد , سوخت گاز
استاد داور :
رامين كوهي كمالي، محمدرضا سليم پور
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/08/11
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/08/29
چكيده فارسي :
آلودگي محيط زيست از پيامد هاي ناخواسته فناوري است و خودروها يكي از منابع اصلي توليد آلاينده¬هاي هوا هستند. استفاده از تمامي ساز و كارهاي كاهش آلودگي زيست¬ محيطي، همواره مورد توجه قرار گرفته¬است. يكي از اين ابزارها مبدل-هاي پس¬پالايشگر است. مبدل پس¬پالايشگر ابزاري است كه در سامانه خروجي موتور خودرو نصب مي¬شود و گازهاي سمي نظير كربن مونوكسيد، هيدروكربن¬هاي نسوخته و اكسيدهاي نيتروژن را كه از احتراق سوخت درون سيلندر ايجاد شده است، طي يك فرايند شيميايي به گازهاي بي¬خطر و غيرسمي تبديل مي¬نمايد. همچنين پس¬پالايشگر در زمان كاركرد مناسب، تا 90 درصد گازهاي سمي را به گازهاي غيرسمي تبديل و نقش موثري در عدم آلودگي هوا ايفا مي¬كند. هدف از اين پايان¬نامه، شناخت و بررسي حالت سردگذرا يك پس¬پالايشگر سه¬كاره خودروي دوگانه¬سوز و بهبود عملكرد آن در حالت راه¬اندازي سرد است. در موتورگازسوز ملي راه¬اندازي سرد با سوخت بنزين انجام مي¬شود و پس از حدود 60 تا 100 ثانيه سوخت گاز طبيعي وارد مدار مي¬شود. شناسايي ساز و كار و ريزواكنش¬ها جهت بهبود عملكرد رفتارگذراي سرد از اهميت به¬سزايي برخوردار است. شبيه¬سازي پس¬پالايشگر يك خودروي دوگانه¬سوز در حالت گذراي بنزين به گاز تاكنون مورد بررسي قرار نگرفته است. در فرآيند شبيه¬سازي، ابتدا با داشتن مقادير و داده¬هاي تجربي، يك پس¬پالايشگر سه¬كاره موتور بنزيني به¬منظور شناخت ضرايب معادلات آرنيوس ، در نرم افزارجي¬تي¬پاور شبيه¬سازي شده¬است. در مرحله بعد و پس از اطمينان از صحت فرآيند شبيه¬سازي و تنظيم ضرايب معادلات آرنيوس از طريق بهينه¬سازي، نتايج تجربي صحه¬گذاري شده¬است. با توجه به متغير بودن زمان تعويض سوخت بنزين به گاز، اين مشخصه با هدف كاهش آلاينده¬هاي خروجي و بهبود آلاينده¬هاي خروجي خودرو بهينه¬سازي شده و بهترين زمان ممكن در تبديل سوخت از بنزين به گاز در ثانيه 88 پيشنهاد شده¬است. در نتايج بدست آمده از شبيه¬سازي پس-پالايشگر موتور بنزيني و موتور دوگانه¬سوز، ميزان هيدروكربن هاي نسوخته خروجي از پس¬پالايشگر موتور دوگانه سوز حدود %60 بيشتر از پس¬پالايشگر موتور بنزيني است اين افزايش مقدار، ناشي از جزء %90 متان گاز سي¬ان¬جي است كه در حال حاضر پس¬پالايشگر مورد استفاده در خودروها، پس¬پالايشگر غيرمتاني است. ميزان مونواكسيد كربن از پس¬پالايشگر موتور دوگانه سوز حدود %70 كمتر از پس¬پالايشگر موتور بنزيني است و همچنين ميزان اكسيدهاي نيتروژن به سبب دماي بيشتر گاز خروجي از موتور دوگانه¬سوز %25 بيشتر است.
چكيده انگليسي :
Environmental air pollution is the unwanted consequence of technology, and vehicles are one of the main sources of air pollutants. All ways of air pollution reduction has always been considered by researchers. One of these tools is the implementation of a three-way catalyst in the exhaust system of vehicles. A three-way catalyst converts toxic gas emissions such as carbon monoxide, unburned hydrocarbons, and nitrogen oxides of exhaust gas into unpolluted gases. It is worth mentioning that the three-way catalyst converts up to 90% of toxic gases into non-toxic ones when it is reached its light-off temperature. This study investigates the cold start transient condition of a three-way catalyst of a bi-fuel vehicle. In the bi-fuel engine, the engine is started with gasoline fuel, and after about 60 to 100 seconds, the fuel is switched to natural gas. Identifying the mechanism and the reactions of cold start and switching time is very important. The simulation of the three-way catalyst in cold-start has not been investigated so far. Thus, in the first step, experimental results of the bi-fuel engine are extracted from Irankhodro powertrain company, and a simulation model in GT-Power software is generated based on the experimental data. This model is then validated with the experiments. In this way, the coefficients of the Arrhenius equations are calibrated with the experiment. The coefficients of the Arrhenius equations are calibrated through the optimization process. Finally, the switch time from gasoline to CNG in cold-tart has been optimized with the aim of reducing exhaust emissions, and the best possible time for fuel change from gasoline to CNG is suggested at 88 seconds from the start of driving. The results revealed that the unburned hydrocarbons of the bi-fuel vehicle are about 60% more than the gasoline vehicle due to methane slipping in the three-way catalyst. The carbon monoxide of the bi-fuel vehicle is about 70% less than the gasoline ones, and the amount of nitrogen oxides is also 25% higher due to the higher temperature of the exhaust gas in the bi-fuel engine
استاد راهنما :
محسن دوازده امامي، ايمان چيت ساز
استاد داور :
رامين كوهي كمالي، محمدرضا سليم پور
