بهینه سازی عملکرد موتور برای گرمایش سریع کاتالیست و کاهش الایندگی در راهاندازی سرد خودروی هیبرید

گرمایش سریع کاتالیست کانورتر سه راهه در مرحله استارت سرد از مهمترین چالشها در کاهش آلایندگی خودروهای بنزینی و هیبریدی محسوب می شود. در این پژوهش، با استفاده از موتور 5EC در اتاق تست مجهز به دینامومتر و سامانه ای ویال پوما ، اثر چهار پارامتر کلیدی شامل دور موتور، فشار موثر متوسط ترمزی موتور، زمان بندی جرقه و نسبت هوا به سوخت بر دمای گازهای خروجی، آلاینده هیدروکربن و مصرف سوخت مورد ارزیابی قرار گرفت. آزمون ها در شرایط پایدار و پس از رسیدن موتور به دمای کاری انجام شدند و داده ها در 4۸ حالت کاری شامل تغییرات دور و فشار موثر متوسط ترمزی ثبت و تحلیل گردیدند.
نتایج نشان داد افزایش دور موتور موجب رشد پیوسته دمای گازهای خروجی و کاهش محسوس آلاینده هیدروکربن شد. در حالی که فقیر کردن مخلوط) لامبدا بالاتر از یک (باعث افزایش ملایم دما گردید، تأخیر در زمان جرقه تأثیر چشمگیرتری بر افزایش دمای ورودی کاتالیست داشت. هرچند این استراتژی اندکی موجب افزایش مصرف سوخت شد، اما بهبود قابل ملاحظه ای در گرمایش گازهای خروجی و کاهش آلاینده ها ایجاد کرد. بررسی اثر فشار موثر متوسط ترمزی موتور نیز بیانگر افزایش غیرخطی دمای گازهای خروجی و مصرف سوخت با افزایش فشار موثر متوسط ترمزی بود. بیشترین تأثیر گرمایی در فشار موثر متوسط ترمزی های پایین مشاهده شد، که برای گرمایش سریع کاتالیست اهمیت ویژه دارد. در مجموع، ترکیب بهینه شامل تأخیر محدود جرقه و مخلوط کمی فقیر، شرایطی فراهم می کند که ضمن افزایش چشمگیر دمای ورودی کاتالیست، کاهش قابل توجهی در انتشار هیدروکربن و افزایش کنترل شده در مصرف سوخت حاصل شود. این نتایج می تواند به تدوین راهبردهای کنترلی کارآمد . برای کاهش آلایندگی در استارت سرد خودروهای هیبریدی کمک کند.