Comparision of Engine Performance Using Gasoline- and NG-burn Cases at a Constant Compression Ratio and a Lean Equivalance Ratio in CT300 Research Engine.

Farhang, Behzad and Abdi Aghdam, Ebrahim and Ranjbar Omid, Mohammad Reza (2015) Comparision of Engine Performance Using Gasoline- and NG-burn Cases at a Constant Compression Ratio and a Lean Equivalance Ratio in CT300 Research Engine. Masters thesis, university of Mohaghegh Ardabili.

[img] Text (مقایسه¬ی عملکرد موتور در حالت¬های بنزین¬¬¬¬سوز و گاز¬سوز، در نسبت تراکم ثابت ¬¬و نسبت هم¬ارزی فقیر در موتور پژوهشی CT300)
Behzad Farhang.pdf

Download (399kB)
Official URL: http://www.uma.ac.ir

Abstract

Since gasoline engine emissions have adverse impacts on the environment, oil price increasing, global warming and fuel importance on engine's compression ratio restriction which can significantly increase efficiency, lead to find a fuel that work better in high compression ratio. High capacity of compression ratio and high octane number make natural gas a desirable alternative and Iran acounted the second country in the world at natural gas stores. To pursue the mentioned object in the present work we compare the engine performance and emissions of both gasoline and natural gas cases to get the best state. To achieve the above target, a massive experimental data collected (total 192 tests) for both gasoline and natural gas at four different engine speeds, three different basis equivalence ratio and at least eight different spark advance with 2 crank angle step and 10 compression ratio. A single-cylender spark ignition engine CT300 was used. More than 250 cycles of the cylender inside pressure was recorded continuously for each test and the input and output data was measured. It was observed that unburned hydrocarbon and carbon monoxide decrease by reduction of basis equivalence ratio in both gasoline and natural gas cases. In the given basis equivalence ratio, volumetric efficiency, energy and torque of natural gas mode less than gasoline mode respectively 5, 8.5 and 13 percent and also the amounts of unburned hydrocarbons, monoxide and the exhaust gas temperature in natural gas mode are lower than gasoline mode. The crank angle lenght from the ignition timing to the peak pressure position (ΔθSA-PPP) in the poor basis equivalence ratios which near stoichiometric state and gasoline mode is lower than natural gas mode and it has reverse trend in poorer basis equivalence ratios. Exhaust gas reduces by increase spark advance but both torque and average imep first rise to get the maximum point then reduce. Exhaust gas temperature rises with the speed increase in the given basis equivalence ratio and both gasoline and natural gas mode. Change in the engine speed has no effect on the amount of unburned hydrocarbons and carbon monoxide.

Item Type: Thesis (Masters)
Persian Title: مقایسه¬ی عملکرد موتور در حالت¬های بنزین¬¬¬¬سوز و گاز¬سوز، در نسبت تراکم ثابت ¬¬و نسبت هم¬ارزی فقیر در موتور پژوهشی CT300
Persian Abstract: با توجه به اثرات نامطلوب آلاینده¬های خروجی موتورهای بنزین¬سوز بر محیط زیست، افزايش قيمت نفت، گرمايش جهاني و تاثیر نوع سوخت روی حد نسبت تراکم که اثر قابل توجهی روی بازده موتور دارد، جایگزین کردن سوخت¬هایی با عملکرد بهتر در نسبت تراکم¬های بالاتر امری ضروری است. گاز طبیعی با توجه به داشتن ظرفیت بالا برای حد نسبت تراکم و عدد اکتان بالا جایگزین مطلوبی است و کشور ما به لحاظ داشتن ذخایر گاز طبیعی به عنوان دومین کشور جهان محسوب می¬شود. با توجه به نکات مذکور در کار حاضر عملکرد و میزان تولید آلایندگی موتور با هدف مقایسه¬ی تأثیر دو سوخت بنزین و گاز طبیعی برای رسیدن به بهترین حالت عملکردی موتور تحلیل شده است. برای نیل به هدف فوق مجموعه¬ی بزرگی از داده¬های تجربی برای دو حالت بنزین¬سوز و گازسوز در چهار سرعت مختلف موتور، در سه نسبت هم¬ارزی مبنای متفاوت و در حداقل هشت آوانس جرقه مختلف با گام 2 درجه میل¬لنگ در نسبت تراکم 10 با استفاده از موتور پژهشی تک سیلندر اشتعال جرقه¬ای CT300 استخراج شد (مجموعاً 192 تست). در هر تست حداقل فشار داخل سیلندر بیش از 250 سیکل پشت سر هم ثبت و مورد بررسی قرار گرفت. برای هر تست داده¬های ورودی و خروجی اندازه¬گیری شد. نتایج حاصله نشان می¬دهد که با کاهش نسبت هم¬ارزی مبنا در هر دو حالت بنزین¬سوز و گازسوز میزان هیدروکربن نسوخته و مونو اکسید کربن کاهش و دبی هوای ورودی افزایش می¬یابد. در نسبت هم¬ارزی مبنای معین، بازده حجمی، انرژی در دسترس و گشتاور خروجی حالت گازسوز بترتیب 5، 5/8 و 13 درصد بر پایه حالت بنزین¬سوز کمتر از حالت بنزین¬سوز و همچنین مقادیر هیدروکربن نسوخته و مونو اکسید کربن و دمای گازهای خروجی حالت گازسوز کمتر از حالت بنزین¬سوز است. طول زاویه میل¬لنگ از زمان جرقه تا موقعیت وقوع قله فشار (ΔθSA-PPP) در نسبت¬های هم¬ارزی فقیر نزدیک به استوکیومتری در حالت بنزین¬سوز کمتر و در نسبت¬های هم¬ارزی فقیرتر این تمایل عکس می¬شود. با افزایش آوانس جرقه دمای گازهای خروجی کاهش می¬یابد اما گشتاور خروجی و imep میانگین ابتدا افزایش و سپس کاهش می¬یابد. در نسبت هم ارزی معین و آوانس بهینه جرقه با افزایش سرعت موتور در هر دو حالت بنزین¬سوز و گازسوز دمای گازهای خروجی افزایش می¬یابد. با تغییر سرعت موتور، تغییر چندانی در میزان هیدروکربن نسوخته و مونو اکسید کربن خروجی مشاهده نشد.
Supervisor:
SupervisorE-mail
Abdi Aghdam, EbrahimUNSPECIFIED
Advisor:
AdvisorE-mail
Ranjbar Omid, Mohammad RezaUNSPECIFIED
Subjects: Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Divisions: Subjects > Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Faculty of Engineering > Department of Mechanical Engineering
Date Deposited: 17 Nov 2018 18:53
Last Modified: 17 Nov 2018 18:53
URI: http://repository.uma.ac.ir/id/eprint/1982

Actions (login required)

View Item View Item