نام پژوهشگر: پوریا مجیدی

طراحی و ساخت دستگاه تولید گاز hho و بررسی اثر گاز تولید شده بر عملکرد موتورهای احتراق داخلی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه رازی - دانشکده فنی و مهندسی 1393
  پوریا مجیدی   مراد پاک نزاد

نیاز روز افزون جامعه بشری به استفاده از منابع انرژی پاک و ارزان در بخش حمل و نقل در حال افزایش است. یکی از مناسب ترین سوخت های جایگزین، گاز طبیعی می باشد. اما پایین بودن سرعت اشتعال گاز طبیعی باعث می شود که عملکرد موتور پیستونی در دورهای بالا، به دلیل کاهش زمان احتراق، ضعیف شود. اگر گاز طبیعی کامل نسوزد، علاوه بر افزایش مصرف سوخت، آلودگی نیز افزایش می یابد و اثرات گلخانه ای زیادی را در پی خواهد داشت. برای جلوگیری از این اثرات به ناچار مجبور به پیش انداختن زمان جرقه در موتور می باشیم. این کار منجر به افزایش کار منفی در مرحله تراکم می شود، در نتیجه بازدهی چرخه کاهش می یابد، محققان جهت بهبود احتراق گاز طبیعی در دورهای بالا پیشنهاد اضافه کردن هیدروژن به گاز طبیعی را داده اند. در این مقاله تأثیر مخلوط hcng بر عملکرد موتور اشتعال جرقه ای بررسی شده است. با اضافه نمودن هیدروژن به گاز طبیعی خواص شعله وری سوخت به خواص شعله وری بنزین نزدیکتر شده که در نتیجه ی این کار، نیاز به پیش انداختن زمان جرقه، کمتر می شود. یکی از مشکلات اساسی در این راه ذخیره ی هیدروژن به همراه گاز طبیعی در مخزن cng خودرو می باشد. با توجه به اینکه درصد هیدروژن موجود در سوخت hcng کمتر از گاز طبیعی است، استفاده از دستگاه تولید هیدروژن بجای ذخیره ی هیدروژن در مخزن، راهکاری مناسب به نظر می رسد. در این پژوهش تجربی با استفاده از هیدروراکتور، به روش الکترولیز، گاز هیدروژن و اکسیژن (hho)، به مقدارlit/s 0.025 به صورت (on board) از آب تولید می شود. توان الکتریکی مورد نیاز برای این کار w560 است. این انرژی که صرف الکترولیز می شود، توسط دینام (آلترناتور) تامین می شود. گاز (hho) تولید شده به همراه (cng) وارد میکسر شده، و با هوای ورودی به موتور ترکیب می شود. سپس تاثیر گاز (hho) بر پارامترهای بازدهی، توان و آلودگی بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد، هنگامی که (cng)سوخت موتور است، در دور rpm3000، حداکثر گشتاور ترمزیnm 23 می باشد. با اضافه شدن هیدروژن که، 5% از سوخت را تشکیل می دهد. در این گشتاور ترمزیnm 23، راندمان حرارتی 3% افزایش داشته، در این شرایط کاری موتور، میزان co، 60% کاهش یافته و در ضمن مقدار uhc، نیز 35% کاهش داشته است. به دو دلیل بازده حرارتی افزایش داشته، 1- کاهش نیاز به آوانس و 2- احتراق کامل سوخت است .