کنترل آلاینده های احتراق با بهره گیری از محیط متخلخل در موتور احتراق داخلی تراکمی

قوانین کاهش آلاینده های موتور لازم می دارد که مقدار ناکس، هیدروکربنهای نسوخته، مونوکسید کربن بطور قابل ملاحظه ای کاهش پیدا کند. مشخصه موتورهای احتراق داخلی آینده میزان آلایندگی بسیار کم و نزدیک به صفر به ( آلاینده های گازی و ذرات معلق) همراه با کمترین مقدار مصرف سوخت ممکن، تحت تمام شرایط کارکرد موتور است. یک موتور احتراق داخلی (بخصوص برای کاربرد در خودروها) باید بتواند در محدوده وسیعی از بارها و سرعتها کار کند. از آنجا که راهکار کلیدی ممکن برای کاهش آلاینده های موتور استفاده از احتراق همگن است از این رو روشهایی جستجو می شود که بتواند این هدف را ممکن سازد. یک راه عملی برای احتراق همگن در موتورهای احتراق داخلی استفاده از محیط متخلخل در محفظه احتراق است. در این کار تحقیقی عملکرد یک نوع موتور، که محیط متخلخل در سر سیلندر آن کار گذاشته شده است با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی بررسی شده است. از آنجا که این تکنولوژی در مراحل ابتدایی شناخت خود می باشد از این رو اثر سه ساختار استوانه ای، مکعب مستطیلی و نیمکره ای برای محیط متخلخل بررسی شده است. اثر پارامترهایی چون زمان پاشش سوخت، مدت زمان پاشش سوخت، دمای اولیه فاز محیط متخلخل، سرعت موتور، ورود مخلوط پیش آمیخته و غیر پیش آمیخته به محفظه محیط متخلخل، محیط متخلخل حلقه ای، درصد تخلخل محیط متخلخل، تغییر مکان محیط متخلخل و ارتفاع محیط متخلخل و اثر مخلوط بسیار رقیق داخل سیلندر و حذف ناحیه چلانش برای پاشش متان بررسی شده است. در بخش انتهایی اثر قطر میانگین حفره ای مختلف برای درصد تخلخل 90 درصد، مقدار جرم سوخت پاشیده شده، دما و فشار اولیه محیط متخلخل برای پاشش سوخت دیزل داخل محفظه محیط متخلخل آورده شده است. از بررسیها این نتیجه حاصل شده که بکارگیری این تکنولوژی برای سوخت مایع نتایج خوبی را جهت کاهش قابل توجه آلاینده ها به همراه دارد.