天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)催化器效率評(píng)價(jià)及低負(fù)荷時(shí)燃燒與排放研究

【摘要】： 開發(fā)高效的天然氣專用催化器,并進(jìn)行催化器與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化匹配是降低汽車排氣污染物的重要措施。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒與排放特性直接影響后排氣處理器的工作效率,因此,評(píng)價(jià)催化器的轉(zhuǎn)化效率,并開展車用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)小負(fù)荷工況下的燃燒和排放特性方面的研究是有意義的。 通過(guò)對(duì)一款汽油機(jī)供氣系統(tǒng)和電子控制系統(tǒng)的完善,完成了單一燃料多缸順序噴氣天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的改造,并建立了節(jié)氣門開度和進(jìn)氣管真空度的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),為發(fā)動(dòng)機(jī)的試驗(yàn)研究提供了一個(gè)良好的平臺(tái)。 針對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)催化器在小負(fù)荷時(shí)的轉(zhuǎn)化效率較低這一評(píng)價(jià)結(jié)果,在輕型車常用小負(fù)荷工況下對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒與排放特性進(jìn)行了系統(tǒng)研究。研究表明: 在相同負(fù)荷工況下,過(guò)量空氣系數(shù)增大,燃燒持續(xù)期變長(zhǎng),循環(huán)波動(dòng)增大。點(diǎn)火提前角和噴氣時(shí)刻對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒與排放的影響與過(guò)量空氣系數(shù)有關(guān)。 在lambda小于等于1.0時(shí),噴氣時(shí)刻早,發(fā)動(dòng)機(jī)COVimep大、燃燒持續(xù)期延長(zhǎng),CO、THC排放量增加;而當(dāng)lambda大于1.0時(shí),噴氣時(shí)刻晚,發(fā)動(dòng)機(jī)COVimep小,燃燒持續(xù)期縮短,CO、THC排放量減少。通過(guò)噴氣與點(diǎn)火時(shí)刻的調(diào)整改變天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒與排放特性,可以作為優(yōu)化催化器與天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)匹配的一種方法。 【關(guān)鍵詞】：火花點(diǎn)火 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī) 催化轉(zhuǎn)化器 燃燒 排放
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TK431
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-17
• 1.1 引言7-8
• 1.2 火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的代用燃料8-10
• 1.2.1 內(nèi)燃機(jī)代用燃料的選擇標(biāo)準(zhǔn)8-9
• 1.2.2 火花點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)的各種代用燃料9-10
• 1.3 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)10-15
• 1.3.1 天然氣燃料的理化特性10-12
• 1.3.2 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的分類12
• 1.3.3 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.3.1 稀薄燃燒技術(shù)12-13
• 1.3.3.2 均質(zhì)充量壓燃技術(shù)13-14
• 1.3.3.3 缸內(nèi)直噴技術(shù)14-15
• 1.3.4 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的排氣后處理技術(shù)15
• 1.4 本課題研究的內(nèi)容和意義15-17
• 第二章 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)裝置17-31
• 2.1 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架17-20
• 2.1.1 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)17
• 2.1.2 電渦流測(cè)功機(jī)17-18
• 2.1.3 排氣分析儀18-19
• 2.1.4 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的供氣系統(tǒng)19-20
• 2.2 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)20-24
• 2.2.1 ECU 控制單元20-21
• 2.2.2 燃料噴射系統(tǒng)21-22
• 2.2.3 點(diǎn)火系統(tǒng)22-23
• 2.2.4 PC 機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)23-24
• 2.3 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)24-30
• 2.3.1 高速A/D 數(shù)據(jù)采集卡24-25
• 2.3.2 缸壓傳感器及電荷放大器25-26
• 2.3.3 光電編碼器和凸輪軸位置傳感器26-27
• 2.3.4 寬域氧傳感器27
• 2.3.5 缸壓采集系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)27-28
• 2.3.6 節(jié)氣門開度和真空度數(shù)據(jù)的采集28-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)研究31-52
• 3.1 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程分析方法31-34
• 3.1.1 示功圖的處理31-33
• 3.1.2 放熱率的計(jì)算33-34
• 3.1.3 著火時(shí)刻與燃燒持續(xù)期34
• 3.2 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)催化器轉(zhuǎn)化效率的評(píng)價(jià)試驗(yàn)34-37
• 3.3 小負(fù)荷下天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒與排放性能研究37-51
• 3.3.1 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)程序37
• 3.3.2 最佳點(diǎn)火角的確定37-38
• 3.3.3 點(diǎn)火提前角對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響38-41
• 3.3.4 過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響41-44
• 3.3.5 噴氣時(shí)刻對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程的影響44-46
• 3.3.6 過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)排放特性的影響46-50
• 3.3.7 噴氣時(shí)刻對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)排放特性的影響50-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 全文總結(jié)及工作展望52-54
• 4.1 全文總結(jié)52-53
• 4.2 工作展望53-54
• 參考文獻(xiàn)54-57
• 發(fā)表論文和科研情況說(shuō)明57-58
• 致謝58

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