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含水乙醇汽油对电喷汽油机性能及燃烧特性的影响

作　者: 戴颂
导　师: 颜文胜
学　校: 昆明理工大学
专　业: 动力机械及工程
关键词: 含水乙醇汽油外特性负荷特性排放燃烧示功图
分类号: TK411.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

能源、环境、农业、人口与就业是影响全球经济社会可持续发展的主要因素。如何统筹协调地解决上述问题,已引起国内和国际社会的广泛关注。燃料乙醇的开发应用与车用乙醇汽油的推广使用,将是缓解上述问题的有效途径之一,意思对科学发展观的积极探索。本课题首先在查阅了大量有关燃料乙醇与车用乙醇汽油的研究、推广以及使用资料的基础上,进行了归纳与总结,论证了其可行性。以奇瑞公司的SQR481F电喷汽油机为研究对象,进行了燃用E10,、E20w、E30w含水乙醇汽油与93#汽油的对比试验研究。实验结果表明：动力性方面,燃用含水乙醇汽油其动力性低于93#汽油,且随着乙醇含量的增加呈下降趋势；在经济性方面,其符合特性曲线显示,有效燃油消耗率较高,且随着乙醇含量的增加呈上升趋势,以热值计的当量燃油消耗率低于93#汽油,且随着乙醇含量的增加而下降。尾气排放及其催化转化率方面,燃用含水乙醇汽油时CO在中小负荷范围内变化基本相同,并且比93#汽油低,在大负荷时改善效果较为明显。在HC排放中,整个负荷范围内都获得了改善。NOx排放在中、小负荷时改善效果比较明显,在大负荷时变化不大。CO、THC以及NOx排放均随着乙醇含量的增加改善效果越明显。其排放产物在催化器的转化效率均与发动机转速、负荷及乙醇的含量有关。在SQR481F电喷汽油机上依次燃用93#汽油和E10w、E20w、E30,、E50w含水乙醇汽油获得了燃烧数据(气缸压力、压力升高率及其相关的数据),并通过对以上数据及其示功图的对比研究发现：气缸压力最大值以及压力升高率最大值均随着乙醇含量的增加而减小;气缸压力最大值对应的曲轴转角以及压力升高率最大值均随着乙醇含量的增加而增大。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-10
第一章概述  10-15
第二章燃料乙醇与车用乙醇汽油国外进展  15-32
  2.1 发展及应用的概述  15-18
    2.1.1 发展过程简介  15-16
    2.1.2 燃料乙醇的生产  16-17
    2.1.3 乙醇的应用  17-18
  2.2 一些国家开发和应用燃料乙醇的情况  18-32
    2.2.1 美国  18-25
      2.2.1.1 发展简况  18-20
      2.2.1.2 立法及制定政策促进发展  20-21
      2.2.1.3 生产规模及产量的扩大  21-22
      2.2.1.4 环境、社会及经济效益  22
      2.2.1.5 用乙醇代替MTBE  22-23
      2.2.1.6 美国车用乙醇汽油应用的经验与教训  23-25
    2.2.2 巴西  25-29
      2.2.2.1 立法及政策  25-26
      2.2.2.2 乙醇生产及应用发展迅速  26-27
      2.2.2.3 扩大生产规模降低乙醇价格  27
      2.2.2.4 多方面的收益  27-29
    2.2.3 欧盟及发展中国家  29-32
      2.2.3.1 欧盟  29-30
      2.2.3.2 其他国家  30-32
第三章燃料乙醇与我国能源结构调整  32-42
  3.1 我国石油资源供应与前景  32-33
    3.1.1 石油资源勘探及供需  32-33
      3.1.1.1 国内石油资源及储量  32
      3.1.1.2 国内石油供应与需求  32-33
    3.1.2 油气资源发展趋势  33
  3.2 我过能源结构现状及发展方向  33-35
    3.2.1 我国的能源消费结构状况  33-34
      3.2.1.1 能源产量迅速增加  33-34
      3.2.1.2 能源结构不断优化但与世界相比仍有差距  34
    3.2.2 我国能源消费结构的调整方向  34-35
  3.3 汽柴油与原油现状与发展预测  35-38
    3.3.1 我国汽柴油生产和消费现状  35-36
      3.3.1.1 汽柴油生产  35-36
      3.3.1.2 成品油消费  36
      3.3.1.3 汽柴油进出口  36
    3.3.2 我国汽柴油供应和需求趋势的预计  36-37
    3.3.3 我国原油需求及发展趋势  37-38
      3.3.3.1 国内石油供应与需求  37-38
      3.3.3.2 国内原油需求趋势预测  38
  3.4 汽油与乙醇之间价格关系  38-40
    3.4.1 汽油原油价格  38-39
    3.4.2 变性燃料乙醇与粮食的价格关系  39-40
    3.4.3 变性燃料乙醇与汽油的价格关系  40
  3.5 燃料乙醇和车用乙醇汽油的发展有利于改善能源消费结构  40-42
    3.5.1 推广燃料乙醇在技术上的可行性  40
    3.5.2 推广燃料乙醇和车用乙醇汽油具有较好的社会及环境效益  40-41
    3.5.3 推广乙醇汽油必须注意解决相关的技术及广利问题  41
    3.5.4 对变性燃料乙醇和车用乙醇汽油从税收政策及法规上给予支持  41
    3.5.5 可再生能源的开发引起我们的重视  41-42
第四章车用乙醇汽油与环境保护  42-49
  4.1 机动车排气污染对环境的危害  42-43
  4.2 车用乙醇汽油与尾气排放  43-49
    4.2.1 控制汽车排放  43-44
    4.2.2 汽油与醇类的结合  44-46
    4.2.3 车用乙醇汽油对尾气排放的影响  46-49
第五章燃料乙醇的性能及其对发动机的影响  49-53
  5.1 燃料乙醇的理化性质  49-50
  5.2 使用乙醇汽油对汽车起动性能的影响  50-51
  5.3 使用车用乙醇汽油对汽车动力性的影响  51-52
  5.4 车用乙醇汽油与汽车部件材料相容性  52-53
第六章实验目的、环境及主要设备  53-55
  6.1 实验目的  53
  6.2 实验环境  53-54
  6.3 主要试验设备  54-55
第七章对电喷汽油机动力性及经济性的影响  55-65
  7.1 试验方法  55
  7.2 相关参数介绍  55-56
    7.2.1 有效燃油消耗率b_e  55
    7.2.2 当量燃油消耗率b_(e当)  55-56
    7.2.3 替代比K  56
  7.3 试验结果分析  56-65
    7.3.1 动力性(外特性)试验结果分析  56-57
    7.3.2 经济性(负荷特性)试验结果分析  57-65
第八章含水乙醇汽油对电喷汽油机排放性能的影响  65-69
  8.1 试验方法  65
  8.2 CO排放  65-66
    8.2.1 生成机理  65
    8.2.2 试验结果分析  65-66
  8.3 THC排放  66-68
    8.3.1 生成机理  66-67
    8.3.2 试验结果分析  67-68
  8.4 NO_x排放  68-69
    8.4.1 生成机理  68
    8.4.2 试验结果分析  68-69
第九章电喷汽油机燃油含水乙醇汽油燃烧分析  69-78
  9.1 试验方法  69-70
  9.2 示功图  70
  9.3 压力(p-φ)曲线分析  70-75
    9.3.1 最高燃烧压力(P_(max))  71-73
    9.3.2 最高燃烧压力对应的曲轴转角(φ_(pmax))  73-75
  9.4 压力升高率(dp/dφ)分析  75-78
    9.4.1 压力升高率最大值(dp/dφ)_(max)  75-76
    9.4.2 压力升高率最大值对应的曲轴转角(φ_(λmx))  76-78
第十章总结与展望  78-80
  10.1 总结  78-79
  10.2 展望  79-80
致谢  80-81
参考文献  81-86
附录A 学习期间参与项目和发表的论文  86

含水乙醇汽油对电喷汽油机性能及燃烧特性的影响

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