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《局部富氫稀燃發(fā)動機不同摻氫比例燃燒及排放特性研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、—————————————————————局部富氫稀燃發(fā)動機不同摻氫比例燃燒及排放特性研究—————————————————————StudyonCombustionandEmissionsCharacteristicsofLean-burnGasolineEnginewithHydrogenunderVariousHydrogenAdditionalRatio作者姓名：解瀚光專業(yè)名稱：動力工程及工程熱物理指導(dǎo)教師：于秀敏教授學(xué)位類別：工學(xué)碩士答辯日期：2015年6月4日摘要局部富氫稀燃發(fā)動機不同摻氫比例燃燒及排放特性研究伴隨我國汽車行
2、業(yè)持續(xù)快速發(fā)展，整個汽車業(yè)正在接受能源危機和環(huán)境問題的雙重考驗，實現(xiàn)“節(jié)能減排”成為各汽車企業(yè)的首要任務(wù)。氫能源作為最清潔燃料之一，成為汽車能源發(fā)展新的思路。本文依托國家自然基金項目；“氫氣缸內(nèi)直噴局部富氫稀燃汽油機及其混合動力汽車節(jié)能機理研究”，針對局部富氫稀燃發(fā)動機進行試驗研究，分析發(fā)動機稀燃時的燃燒及排放特性?；谙”∪紵皻錃鈨?nèi)燃機的優(yōu)缺點，試驗制定了一套既能通過稀燃控制排放也兼?zhèn)錃錃飧纳迫紵俣群拖∪紭O限等特點的摻氫稀燃方案，通過試驗手段對其稀燃性能加以驗證。首先搭建滿足試驗要求的發(fā)動機臺架，不同于傳統(tǒng)發(fā)動機試驗，該試驗同時需
3、要氫氣及汽油兩套燃料供給系統(tǒng)，試驗選用大眾EA888發(fā)動機作為原始機型，通過加裝進氣道噴油系統(tǒng)，實現(xiàn)氫氣缸內(nèi)直噴，汽油進氣道噴射，課題組為精確控制試驗參數(shù)開發(fā)了雙燃料控制系統(tǒng)。試驗變量為摻氫比例，點火提前角及過量空氣系數(shù)；通過試驗分析不同摻氫比例對發(fā)動機稀燃性能的影響。相同點火提前角時的缸壓曲線及放熱率曲線的分析結(jié)果表明，隨過量空氣系數(shù)增加，發(fā)動機缸壓下降,火焰?zhèn)鞑ニ俣葴p緩；伴隨摻氫比例的增加，這一現(xiàn)象得到改善，缸內(nèi)壓力峰值和放熱率峰值增加，混合氣燃燒更加充分，摻氫利用氫氣的理化特性有效地改善了汽油機稀薄燃燒性能。通過改變點火提前角探究
4、不同過量空氣系數(shù)及摻氫比例下的最佳點火提前角，在最佳點火提前角時平均有效壓力、扭矩和功率均可達(dá)到峰值，HC排放最低，在此點火提前角下研究不同摻氫比例熱效率、缸內(nèi)溫度、火焰發(fā)展期和快速燃燒期變化趨勢，結(jié)果表明，摻氫可以有效提升稀燃時發(fā)動機的熱效率，火焰發(fā)展期和快速燃燒期縮短，工作更接近定容燃燒，燃燒損失減少。當(dāng)摻氫比例大于7.2%時，發(fā)動機在λ=2以下范圍內(nèi)均可實現(xiàn)穩(wěn)定燃燒并可保持較好的做功能力。摻氫比例的增加可以降低CO和HC排放物的生成，混合氣燃燒更充分；但由于摻氫使缸內(nèi)溫度升高，造成NOx明顯增加，這一現(xiàn)象需要通過較大過量空氣系I數(shù)
5、的稀薄燃燒加以抑制。試驗通過分析最高壓力循環(huán)變動和平均指示壓力循環(huán)變動研究發(fā)動機稀燃時的工作穩(wěn)定性，試驗發(fā)現(xiàn)伴隨摻氫比例的增加，最大缸壓隨循環(huán)數(shù)波動和平均指示壓力循環(huán)變動均逐漸減小，發(fā)動機稀燃時工作更加平穩(wěn)。研究稀燃極限探究發(fā)動機稀燃穩(wěn)定工作范圍，以平均指示壓力循環(huán)變動系數(shù)超過10%為界限確定稀燃極限，試驗表明稀燃極限隨摻氫比例的增加而不斷提升。關(guān)鍵詞：汽油，氫氣，摻氫比例，稀薄燃燒，循環(huán)變動，稀燃極限IIABSTRACTStudyonCombustionAndEmissionsCharacteristicsofLean-burnGas
6、olineEnginewithHydrogenWiththerapidsustainabledevelopmentofcarindustryinChina,thewholeindustryischallengedbytheenergycrisisandtheenvironmentalpollution.Torealizethegoalofenergysavingandemissionreductionbecometheprimarytaskofanyautomobileenterprise.Beingregardedasoneofthe
7、cleanestenergy,hydrogenisanewideatodevelopalternativefuels.ThisthesisissupportedbyNationalNaturalScienceFoundation‘StudyonEnergy-savingMechanismofHEVEquippedwithLean-burnGasolineEnginewithHydrogenDirectInjectionSystem’.Thethesisanalyzesthecombustionandemissionscharacteri
8、sticsaccordingtotheexperimentonlean-burngasolineenginewithhydrogen.Baseontheadvantagesanddisadvantageso
