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《氫氣對汽油發(fā)動機燃燒和排放性能影響的試驗和仿真研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、北京工業(yè)大學碩士學位論文氫氣對汽油發(fā)動機燃燒和排放性能影響的試驗和仿真研究姓名：閆皓申請學位級別：碩士專業(yè)：熱能工程指導教師：紀常偉20090401摘要隨著石油資源的逐漸短缺以及排放法規(guī)的日趨嚴格，汽車替代能源的呼聲日益高漲，各國政府和科研單位對此投入大量的人力和物力，希望能夠找到合適的替代能源，解決將來可能出現(xiàn)的能源危機和環(huán)境污染問題。在眾多的替代能源中，氫以“無污染，可再生，存在廣"的特點以及做為車用發(fā)動機燃料的眾多優(yōu)越性脫穎而出，成為各方爭相研究、探索的焦點。本文綜述了目前氫能應用于汽車上的兩種形式，以及各國科研機
2、構和汽車公司對氫能汽車的研究進展。很多機構和公司對發(fā)動機純氫和混氫燃燒都進行了有關研究，但是對氫發(fā)動機稀燃的研究并不多見。本文以氫燃料發(fā)動機的理論循環(huán)為基礎，通過對現(xiàn)有汽油機進行進氣和電控系統(tǒng)的改造，定量的研究了汽油混氫內燃機在低速低負荷下動力性、經濟性、排放性相對原汽油機的變化。從混合氣形成及混合均勻程度，點火能量，混合氣著火界限，火焰?zhèn)鞑ニ俣?，火焰：l=卒熄，燃燒壓力和溫度變化，污染物形成、稀燃極限等方面分析了氫氣對缸內燃燒的影響。并通過仿真的手段對汽油混氫的燃燒過程中的燃燒持續(xù)期、點火時刻、燃燒速度進行了更為深入的
3、預測性研究和探索。文中還特別對氫內燃機稀燃工況時的缸內燃燒進行了深入的探討，得到了較為理想的結論。試驗和仿真結果表明在現(xiàn)有汽油機上實施局部改造較易實現(xiàn)氫內燃機燃燒，但是由于氫氣和汽油的物理化學性質差異較大，需要綜合考慮混氫比例、噴氫時刻、噴氫持續(xù)期、點火時刻、NOx排放、不正常燃燒等因素。對上述因素的綜合全面控制是推廣氫內燃機的發(fā)展趨勢和需要解決的關鍵問題。本文研究結果表明：氫氣混入汽油中可以明顯拓展混合氣的著火界限，加速火焰?zhèn)鞑ィ纳聘變热紵?，提高缸壓，有利于發(fā)動機做功。氫氣的高擴散性在缸內易于形成大強度的湍流和均勻的
4、混和氣，加之較低的點火能量和快速的火焰?zhèn)鞑ニ俣?，使得氫氣在缸內燃燒速度明顯快于汽油，導致燃燒持續(xù)期大幅縮短，傳熱損失大幅減少。同時氫氣的快速燃燒和大量放熱會導致燃燒室溫度較之汽油大幅提高，產生更多的NOx{j[放。怠速時混氫可以改善He、NOx的排放，但是隨著負荷的增加，氫氣的混入會使NOx排放升高。燃燒過程中氫氣燃燒時最大壓力升高率較之汽油有大幅提升，致使燃燒噪聲向高聲調噪聲發(fā)展，顯著高于汽油燃燒時的噪聲水平。仿真研究表明：氫氣燃燒會顯著縮短燃燒持續(xù)期，減少傳熱損失，提高燃燒熱效率，同時點火時刻對混氫燃燒時的燃燒壓力和
5、燃燒溫度影響顯著，合適的點火時刻能夠更好地發(fā)揮氫氣的助燃作用，改善混合氣燃燒品質，提高燃燒熱效率和做功能力。關鍵詞汽油發(fā)動機；混氫；燃燒；稀燃；排放；試驗；仿真北京工業(yè)大學T學碩十學位論文AbstractWithpetroleumdepositsbecoming1essandleSSandemissioncontrolregulationsbecomingstricterandstricter,manycountriesandresearchinstitutesarepayingmoreattentiontofindin
6、gclearalternativefuelwhichCanreducethepressureofenergyshortageandenvironmentpollution．Hydrogenisarenewableclearenergy，anditCanbeappliedinlotsofeasesespeciallyinautomotive．Sohydrogenshowsconsiderablepromiseasanidealalternativefuel．Inthisarticle，theapplicationsofhy
7、drogenusinginautomotiveandstateofdevelopmentofhydrogenenergywereoverviewedindetail．Manyresearchersstudiedtheeffectofusinghydrogenasafuel(pureormixed、析thgasolinelonengineperformanceandpollutantsemissions，howevertheresearchofleanbumofhydrogeniIlSIenginereportedrare
8、ly．InthepresentworkaSIenginewhoseintakesystemandcontrolsystemWasreconstructedWasdevelopedtostudytheeffectofhydrogenonpOWer,fuelconsumptionandpollutantconcentra
