【摘要】：全球的能源危機(jī)和中國石油的消耗量增加,加速了發(fā)動(dòng)機(jī)小型化進(jìn)程,減小排放并進(jìn)一步提高熱效率成為發(fā)動(dòng)機(jī)的熱點(diǎn)問題。發(fā)動(dòng)機(jī)雙噴射系統(tǒng)是一種新型的燃油噴射和燃燒系統(tǒng),可以利用多種燃料的燃料特性,來達(dá)到抑制爆震效果,從而實(shí)現(xiàn)提高發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比和熱效率的目的。在雙噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的平臺(tái)上,針對(duì)雙噴射發(fā)動(dòng)機(jī)可以靈活選擇燃料種類,以及可單獨(dú)控制燃料噴入發(fā)動(dòng)機(jī)的噴射量和噴射時(shí)刻的優(yōu)點(diǎn),提出了兩種雙噴射方式:乙醇缸內(nèi)直噴和汽油進(jìn)氣道噴射(EDI+GPI),汽油缸內(nèi)直噴和水進(jìn)氣道噴射(GDI+WPI),并利用雙噴射發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架和三維仿真模擬軟件,對(duì)兩種雙噴射方式對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過程和爆震抑制機(jī)理進(jìn)行相關(guān)研究。在EDI+GPI雙燃料復(fù)合噴射方式中,使用數(shù)值模擬方式研究了EDI噴油時(shí)刻、點(diǎn)火時(shí)刻、進(jìn)氣溫度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)混合氣的形成、燃燒、排放的影響,分析了乙醇燃料特性對(duì)爆震抑制貢獻(xiàn)率。模擬結(jié)果表明:通過改變EDI噴油時(shí)刻,影響乙醇的蒸發(fā)霧化程度,在缸內(nèi)形成不同程度的混合氣當(dāng)量比分布;噴油時(shí)刻在250°CA BTDC時(shí),缸內(nèi)混合氣均勻,產(chǎn)生最佳的燃燒相位。在最大爆震極限火花提前時(shí),通過進(jìn)氣加熱抵消乙醇汽化潛熱的影響,得出乙醇高汽化潛熱和高火焰?zhèn)鞑ニ俣葘?duì)爆震抑制的貢獻(xiàn)率分別為23.5%和76.5%。在GDI+WPI雙噴射方式中,使用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬方式研究了不同轉(zhuǎn)速、不同噴水量對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)噴水蒸發(fā)過程、混合氣形成過程和發(fā)動(dòng)機(jī)性能及排放的影響。結(jié)果表明:增加噴水量會(huì)提高水的濕壁量,進(jìn)入缸內(nèi)水蒸氣質(zhì)量增加但與總噴水質(zhì)量的比值下降;噴水導(dǎo)致汽油蒸發(fā)過程惡化,影響缸內(nèi)混合氣形成,使燃燒相位滯后,造成缸內(nèi)壓力下降;噴水并增大點(diǎn)火提前角后缸壓回升,比油耗降低,熱效率提高,但排放未明顯降低。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TK401
【圖文】：

第一章 緒論背景及意義世界經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，能源短缺和環(huán)境污染的問題的也日益嚴(yán)次性能源消費(fèi)增長了 2.2 %，高于十年平均增速；中國能源消全球能源消費(fèi)量的 23.2 %，并且連續(xù) 17 年成為全球能源消費(fèi)增中國的能源結(jié)構(gòu)中，石油能源的占比越來越大，2017 年消耗量達(dá)到近幾年還在以同比增幅 6 %的速度增長。但中國原油的產(chǎn)量較低需要進(jìn)口，2017 年原油進(jìn)口量超過了 40000 萬噸，對(duì)外依存度上高值。全球探明石油儲(chǔ)量下降至 1.697 萬億桶，按照 2017 年產(chǎn)足世界 50 年的產(chǎn)量[1]。這些使用的石油最終以污染氣體的形式污染加劇碳排放量增加，造成地球面臨氣候變暖、空氣水源污染，汽車行業(yè)作為石油能源的主要消耗行業(yè)，面臨著節(jié)能與環(huán)保

圖 1.2 2000-2017 年中國原油進(jìn)口量及對(duì)外依存度Fig 1.2 Crude Oil Import Volume and External Dependence of Chinafrom 2000 to 2017射系統(tǒng)，作為一種新的燃燒系統(tǒng)，被提了出來。在缸內(nèi)和進(jìn)氣射器，可以分別噴射不同的燃料，通過兩種方式進(jìn)入缸內(nèi)進(jìn)行種雙噴射策略：乙醇直接噴射加汽油進(jìn)氣道噴射（EDI+GPI）系統(tǒng)，該雙噴射系醇噴射量和噴射時(shí)刻，更高效的利用乙醇的熱力學(xué)和化學(xué)方面冷卻效應(yīng)和抗爆震能力[3]，從而提高點(diǎn)燃式發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比和熱油直接噴射加水進(jìn)氣道噴射（GDI+WPI）系統(tǒng)，該雙系統(tǒng)可以量和噴射時(shí)刻，利用水的高汽化潛熱和延緩燃燒的特性，使缸速度減緩，以適應(yīng)更加提前的火花時(shí)刻，減少爆震的發(fā)生，從機(jī)的壓縮比和熱效率。實(shí)驗(yàn)研究中，雙噴射系統(tǒng)在發(fā)動(dòng)機(jī)上抑制爆震和減少排放的優(yōu)

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7 魏振軍;乙醇燃料的使用[J];石油化工環(huán)境保護(hù);2005年02期

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9 常建強(qiáng);;巴西發(fā)展乙醇燃料的政策及技術(shù)選擇[J];國際科技交流;1989年02期

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3 張新衛(wèi);直接乙醇燃料電池新型陽極催化劑的研究[D];北京交通大學(xué);2011年

4 蔡金堤;直接乙醇燃料電池鉑、鈀基陽極催化劑合成及其機(jī)理研究[D];福州大學(xué);2014年

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6 王殿龍;稻秸甲烷乙醇聯(lián)合發(fā)酵技術(shù)研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

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4 徐沛;氮、硫共摻雜空心碳球負(fù)載金屬鈷在直接乙醇燃料電池中陰極的電催化性能研究[D];武漢工程大學(xué);2018年

5 舒亞蘭;模板犧牲法合成鈀基納米復(fù)合材料及其在直接乙醇燃料電池中電催化性能的研究[D];上海師范大學(xué);2019年

6 岳馨瑤;液流沉積的三維鈀修飾電極對(duì)乙醇的電催化氧化[D];華東師范大學(xué);2018年

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9 劉沙沙;氮摻雜空心碳球負(fù)載鈀鈷合金在直接乙醇燃料電池中的電催化性能研究[D];華中科技大學(xué);2016年

10 胡斌;含水乙醇的引入對(duì)柴油機(jī)性能影響的試驗(yàn)研究[D];天津大學(xué);2017年

本文編號(hào)：2737461