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《天津大学》 2012年
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甲醇汽油发动机的燃烧及其性能研究

赵新峰  
【摘要】:随着我国汽车工业的迅猛发展,其消耗的大量石油资源,使我国石油对外依存度日趋上升。据最新数据显示,2011年我国对外石油依存度将接近60%,已经超过国际上能源安全限,实施能源多元化战略势在必行。甲醇作为一种燃料,含氧量高、燃烧充分,并且我国拥有丰富的煤炭资源,煤制甲醇技术已较成熟,生产成本较低,因此甲醇可成为我国石油类资源有效的替代燃料之一。 本试验通过原机电子控制单元和专为甲醇燃料开发的电子控制单元,分别控制发动机以燃用各类比例的甲醇汽油,对比分析其缸内燃烧特性,动力性,经济性,常规排放物和非常规排放物,并针对甲醇汽油燃料研究开发了能够辨别其体积浓度的传感器。 研究结果表明,研制的检测甲醇汽油相对体积浓度的传感器,能够依据不同浓度快速、准确的给出相对应的电压信号。发动机燃用低比例甲醇汽油时,相比原机,其最大燃烧压力和最高压力升高率都有所增加,滞燃期和急燃期缩短,放热提前,在全负荷工况下循环变动率稍有增加。在甲醇ECU控制下,发动机燃用甲醇燃烧时最大燃烧压力和最高燃烧压力升高率高于原机燃用纯汽油和低比例甲醇汽油,滞燃期和急燃期明显缩短,循环变动率也有了较大的降低。而当燃用中等比例的甲醇汽油时,无论是在汽油ECU还是在甲醇ECU控制下,发动机燃烧均恶化。在甲醇ECU控制下的发动机燃用高比例甲醇汽油燃料,其动力性较纯汽油和低比例甲醇汽油动力性强;而当发动机燃用低比例的甲醇汽油,跟原机动力性相比几乎不变。燃用纯甲醇或者低比例的甲醇汽油,发动机经济性均比原机燃用纯汽油的经济性好,而当甲醇掺混比例较大时,经济性恶化。随着甲醇比例的增加,发动机燃用高比例甲醇汽油发动机NOx和THC排放低于低比例甲醇汽油燃料,而CO排放则相对较高。非常规排放物方面,发动机燃用掺醇汽油的甲醇和甲醛排放明显高于纯汽油燃料,甲醇掺混比例越高,其排放值越高;在乙醛排放上,由于纯汽油燃料含有乙烯等多碳分子,使得其乙醛排放值高于掺有甲醇的燃料。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:U464.171

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