موضوع :
پایان نامه موتور های هیدروژنی و CNG سوز
( فایل word قابل ویرایش )
تعداد صفحات : ۱۲۶
فهرست
فصل اول : موتورهای هیدروژنی
اهداف
خصوصیات احتراقی هیدروژن
نسبت هوا به سوخت هیدروژن
مشکل احتراق پیش رس و راه حل آن
سیستم سوخت رسانی
رقیق سازی حرارتی
طراحی موتور
سیستم جرقه زنی
تهویه محفظه لنگ
بازده حرارتی
آلاینده ها
قدرت خروجی
ترکیب های گاز هیدروژن
وضعیت کنونی
موتورهای هیدروژنی انژکتوری دو زمانه
معرفی یک موتور هیدروژنی BMW
موتور H2R
سیستم سوپاپ H2R
تکنولوژی ایمنی H2R
تکنولوژی سوپاپ مخزن
شاسی و تعلیق H2R
فصل دوم : تولید و ذخیره سازی هیدروژن و CNG
خصوصیات فیزیکی و شیمیایی سوخت ها
مهمترین روش های تولید هیدروژن
مقایسه ذخیره سازی هیدروژن و CNG
دانسیته انرژی
کار تراکم
محدوده حرکت
فصل سوم: موتورهای CNG سوز
فرمول CNG
موتورهای گاز سوز
پدیده کوبش
خصوصیات گاز طبیعی
خواص شیمیایی
ارزش حرارتی گاز
ارزش حرارتی حجمی مخلوط استوکیومتریک
خواص ضد کوبش
تمایل به احتراق پیش رس
سرعت شعله
مقایسه قیمت تمام شده سوخت های مختلف
احتراق
نسبت هوا به سوخت نسبی
سیستم احتراق
احتراق رقیق
غنی سازی بوسیله هیدروژن
طبقه بندی خودروهای گاز سوز
موتورهای OEM و موتورهای تبدیل یافته
موتورهای دو گانه سوز
سیستم سوخت رسانی در موتور های دو گانه سوز
موتورهای بنزینی تبدیل شده به دو گانه سوز
موتورهای دیزلی تبدیل شده به گاز سوز
هزینه تبدیل
اثر استفاده از گاز طبیعی بر راندمان
راندمان موتورهای دیزلی تبدیل شده به گاز سوز
موتورهای دو گانه سوز
کاربرد موتورهای دو گانه سوز
سیستم احتراق در موتورهای دو گانه سوز
موتورهای دو گانه سوز معمولی
موتورهای دو گانه سوز با آلودگی NOx کم
موتورهای دو گانه سوز با پاشش مستقیم
نتیجه گیری
منابع و ماخذ
فصل اول : موتور های هیدروژنی
اهداف
– خصوصیات احتراقی هیدروژن که مربوط می شود به استفاده اش به عنوان یک سوخت احتراقی.
– نسبت هوا به سوخت مخلوطهای هیدروژن و چگونگی مقایسه آن با دیگر سوخت ها.
– انواع مشکلات خود اشتعالی که در موتور های هیدروژنی اتفاق می افتد.
– انواع سیستم های جرقه که ممکن است با موتورهای احتراق داخلی هیدروژنی استفاده شود.
– نتایج تهویه محفظه لنگ که به هیدروژن مورد استفاده در یک موتور احتراق داخلی وابسته است.
– بازده حرارتی موتور های هیدروژنی .
– انواع آلودگی هایی که با موتور های هیدروژنی همراه هستند.
– قدرت خروجی موتور هیدروژنی.
– تاثیر مخلوط شدن هیدروژن با دیگر سوخت های هیدروکربوری.
موتور های هیدروژنی به دلیل خواص سوخت هیدروژن می تواند در نسبت سوخت به هوای ۷۴/۱ کار کند ، این نسبت برای موتورهای دیگر بسیار بیشتر است یعنی آنها برای اینکه روشن بمانند باید با سوخت بیشتری کار کنند. سوخت هیدروژن بسیار شبیه گاز طبیعی است زیرا؛ هر دو باید به صورت گاز در مخزن خودرو ذخیره شوند و دمای احتراق بالایی دارند ،سرعت احتراق در نسبت استوکیومتریک بالا است . کم بودن انرژی اشتعال ، ضخامت لایه خاموش کم ،محدوده زیاد اشتعال پذیری و چگالی کم از دیگر خواص هیدروژن است . نسبت استوکیومتریک هیدروژن ۳۳٫۳۴/۱ است ، در حالی که برای بنزین ۱۴٫۷:۱ است این نشان می دهد که برای سوختن کامل هیدروژن نسبت به بنزین با صرفه تر است . البته چون حجم مخصوص هیدروژن نیبت به بنزین بسیار بیشتر است ، اگر این سوخت در مانیفولد با هوا ترکیب شود حجم زیادی از سیلندر را اشغال خواهد کردو باعث کاهش قدرت خروجی می شود . بهترین نوع سیستم سوخت رسانی انژکتوری است که سوخت را در اواسط کورس مکش به داخل سیلندر تزریق می کند. در این موتورها حتما باید سیستم تهویه محفظه لنگ به همراه سوپاپ فشار وجو داشته باشد زیرا هیدروژن اگر به محفظه نفوذ کرده باشد در زمان استارت ممکن است منفجر شود.
خصوصیات احتراقی هیدروژن در موتور های هیدروژنی
• محدوده وسیع قابلیت احتراق
• انرژی مشتعل شدن کم
• ضخامت کم لایه خاموش شدن(quench )
• دمای خودسوزی بالا (اکتان زیاد )
• سرعت سوختن زیاد در نسبت استوکیو متریک
• ضریب پخش زیاد
• چگالی خیلی کم
محدوده وسیع قابلیت اشتعال
هیدروژن در مقایسه با دیگر سوخت ها محدوده وسیعی در قابلیت اشتعال دارد . یعنی موتور میتواند در نسبت های مختلفی از مخلوطهای هوا به سوخت کار کند. یک مزیت مهم آناین است که هیدرژن می تواند در یک مخلوط رقیق هم روشن باشد. این همان علت آن ست که موتور های هیدروژنی واقعا به آسانی روشن می شوند.
انرژی مشتعل شدن کم
هیدروژن انرژی مشتعل شدن کمی دارد. میزان انرژی مورد احتیاج برای مشتعل شدن هیدروژن حدودا یک مرتبه بزرگی کمتر از بنزین است. این موتور هیدروژنی را توانا می کند تا در مخلوطهای رقیق روشن شود و روشن شدن سریع را اطمینان دهد.
ضخامت کم لایه خاموش شدن(quench )
هیدروژن ضخامت لایه خاموش شدن کمی دارد ،کمتر از بنزین. در نتیجه ، شعله های هیدروژن نسبت به سوخت های دیگر قبل از اینکه خاموش شوند به دیواره سیلندر نزدیکتر می شوند. بنابراین یک شعله هیدروژن سخت تر از بنزین خاموش می شود.
پروژه موتور های هیدروژنی و CNG سوز