低比例醇基汽油稀燃下燃烧与排放特性分析-动力工程专业论文.docxVIP

Dissertation Submitted to Hebei University of Technology For The Master Degree of Power Engineering ANALYSIS OF LOW PROPORTION OF NEW ALCOHOL-BASED GASOLINE FUEL LEAN-BURN ON COMBUSTION AND EMISSION CHARACTERISTICS by Chi Hejin Supervisor： Prof. Li Su， Li Jun October 2014 This work supported by the National High-tech RD Program I I 摘 要 随着我国经济社会的快速发展，汽车在国民经济各个领域中扮演着越来越重要的 角色。汽车保有量的高速增长，使我国的能源安全与环境保护面临巨大的压力。我国 的能源结构特点为―富煤、贫油、少气‖，每年需要进口大量的原油及石油制品，能源 安全已成为影响我国经济发展的重要因素之一。节约传统化石资源，改善能源消费结 构，推广清洁能源，实现车用能源多元化已经成为我国汽车工业发展的重中之重。 本文首先综述了国内外在醇类汽油混合燃料方面的研究进展，分析了醇类汽油混 合燃料的各种物性，从物理及化学角度阐述了醇基燃料混合燃料作为点燃式发动机燃 料的优势与劣势。 其次，在发动机台架上，研究了燃用低比例醇基汽油合成燃料的动力性、经济性 以及燃烧特性。实验结果表明，随着合成燃料中醇基燃料掺混比例的增加，相应输出 扭矩逐渐减小。在全负荷条件下，随着醇基燃料掺混比例的增加，醇基汽油合成燃料 的燃油消耗率呈增大趋势。醇基燃料的增加，会促使燃烧更加充分迅速，但也会增加 燃料的汽化潜热，当掺混比例较低的情况下，两者的影响相互抵消，因此低比例醇基 汽油混合燃料的燃烧特性与汽油相近。 最后，研究了 CA4GA5 型汽油机在稀薄燃烧条件下，燃用低比例醇基汽油合成燃 料（醇基燃料的体积分数分别为 10%、20%、30%）的常规排放情况，并通过试验数 据分析得出该机稀薄燃烧的最佳空燃比为 20。在该空燃比条件下燃用 M30 醇基汽油， HC 降幅可达 41.8%，CO 降幅可达 87.8%，NOx 排放基本维持不变，且燃油经济性没 有明显恶化。试验结果表明：低比例醇基汽油合成燃料稀燃可以大幅降低 HC 以及 CO 排放，NOx 排放基本维持原水平。 关键词：醇基燃料；稀薄燃烧；燃烧；排放；汽油机 PAGE PAGE III ABSTRACT With the rapid development of Chinas economy, car plays an increasingly important role in all areas of the national economy. The rapid growth of car ownership leads our countrys energy security and environmental protection to facing tremendous pressure. In China，the characteristics of the energy structure are rich in coal, oil-poor and less gas， which make the quantities of crude oil and petroleum products importation large every year, so that, energy security has become an important factor affecting Chinas economic development. Saving the traditional fossil resources, improving energy consumption structure, extending clean energy and diversifying vehicle energy have become the top priority of Chinas automobile industry. This article first reviews the research progress at home and abroad in alcohol gasoline mixture, analyze of various physical properties of alcohol gasoline blends, expa