电控汽油机改燃液化石油气排放性能研究

论文摘要

研究表明,发动机燃用液化石油气燃料时具有低排放的性能,但对此尚缺乏更为系统的研究和深入的探索。作者采取理论与试验相结合的技术手段,对电控汽油机改燃液化石油气的排放性能进行了如下系统的分析和研究:(1)理论分析:基于燃烧与排放理论,对发动机燃用液化石油气的排放性能进行分析,得知该燃料的某些理化特性赋予了其低排放的优势;(2)试验考证:将SANTANA 2000 AJR 发动机改装为电控汽油/LPG 两用燃料发动机,并以此为试验平台实际考查与研究燃用液化石油气时有害排放物的降低幅度和规律,指出HC、CO 和NO_x 的排放浓度均比对应工况燃用汽油时低,最大下降幅度依次为:64.9%、94.8%和59.6%;同时利用VB 实现了依据尾气成分计算空燃比的算法,为精确计算不同组分燃料的过量空气系数值提供了技术支持。(3)技术探索:作者对进一步降低排放的途径和措施作了一些探索性研究。通过对机内净化措施的分析,指出控制空燃比与进行燃烧调整是控制排放的有效途径和必要措施;通过对加装一稀土型三效催化转化器后排放效果的试验研究,得出三效催化转化器对发动机燃用液化石油气时排放物的净化效果优于燃用汽油等相关重要结论。文中的一些重要数据、相关结论和技术手段为燃用液化石油气的发动机进行优化匹配,以及研发单一燃料发动机的相关工作提供了科学依据和实践经验。

论文目录

第一章绪论

1.1 课题研究背景

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

第二章液化石油气燃料理化特性及燃烧分析

2.1 车用液化石油气的技术要求

2.2 试验用LPG 燃料理化特性分析

2.2.1 密度

2.2.2 沸点

2.2.3 蒸发潜热

2.2.4 蒸汽压

2.2.5 气液容积比

2.2.6 热值

2.2.7 着火界限

2.2.8 着火温度与燃烧速度

2.2.9 辛烷值

2.2.10 化学计量空燃比

2.2.11 混合气热值

2.3 燃烧特性对比分析

2.3.1 可燃混和气形成

2.3.2 燃烧前后工质变化

2.3.3 发动机的不正常燃烧

2.4 LPG 与汽油理化特性及燃烧特性对比和总结

2.5 本章小节

第三章两用燃料发动机排放机理及影响因素

3.1 两用燃料发动机排放物危害

3.1.1 HC 危害

3.1.2 CO 危害

x 危害'>3.1.3 NO_x危害

3.1.4 光化学烟雾危害

3.2 两用燃料发动机排放物生成机理及影响因素

3.2.1 HC 生成机理及影响因素

3.2.2 CO 生成机理与影响因素

x 的生成机理及影响因素'>3.2.3 NO_x的生成机理及影响因素

3.3 本章小节

第四章台架试验方案及数据处理

4.1 试验台架系统简介

4.1.1 试验台架总体布置

4.1.2 SANTANA 2000AJR 发动机结构及技术数据

4.1.3 FC2000 发动机自动测控系统

4.1.4 AVL—DiGas 4000 Light 五组分排放分析仪

4.1.5 涡街流量计

4.2 台架试验方案

4.3 数据处理

4.4 本章小结

第五章电控汽油机改燃 LPG 排放性能研究

5.1 HC 排放对比

5.1.1 HC 排放随负荷变化对比

5.1.2 HC 排放随速度变化对比

5.2 CO 排放对比

5.2.1 CO 排放随负荷变化对比

5.2.2 CO 排放随速度变化对比

x 排放对比'>5.3 NO_x排放对比

x 排放随负荷变化对比'>5.3.1 NO_x排放随负荷变化对比

x 排放随速度变化对比'>5.3.2 NO_x排放随速度变化对比

5.4 怠速排放对比

5.5 经济性比较

5.6 动力性分析

5.6.1 动力性对比试验分析

5.6.2 燃用LPG 动力性下降分析

5.6.3 提高燃用 LPG 动力性能措施

5.7 本章小节

第六章排放控制的途径与措施研究

6.1 机内净化措施

6.1.1 控制空燃比

6.1.2 燃烧控制

6.2 加装三效催化转化器的机外净化研究

6.2.1 HC 排放效果

6.2.2 CO 排放效果

x 排放效果'>6.2.3 NO_x排放效果

6.2.4 怠速排放

6.2.5 加装稀土催化转化器总体性能分析

6.3 本章小节

第七章结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

致谢

参考文献

附录1 n=3000r/min 负荷特性数据记录

附录2 n=3800r/min 负荷特性数据记录

附录3 40%节气门开度速度特性数据记录

附录4 有无催化转化器两种燃料排放特性

附录5 怠速排放试验数据

附录6 部分烃的性质

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