[优秀论文]电控天然气掺氢发动机性能研究.pdf

北京交通大学
硕士学位论文
电控天然气掺氢发动机性能研究
姓名:许健
申请学位级别:硕士
专业:动力机械及工程
指导教师:张欣
20080601
中文摘要化石燃料的短缺使石油替代燃料的研究日趋紧迫。氢气以其优势成为未来发方式之一。开展天然气掺氢发动机的性能试验研究具有较高的学术价值。本文受本文在偷缈囟喔滋烊黄⒍幕∩希岢隽颂烊黄羟夥⒍气和氢气燃料双喷射控制软件。研究了贝叶斯网络推理理论在故障诊断策略中的本文在瓹型单缸机上开展了天然气掺氢发动机性能试验研究。采用正交试验方法,研究了在一定范围内的掺氢比、节气门开度等因素对发动机关键词:天然气掺氢发动机;故障诊断;正交试验方法;性能试验分类号:摘要:动机最有前途的燃料,而天然气掺氢发动机是氢能在发动机上应用最具可行性的到了国家自然科学基金资助项目发动机燃用低热值掺氢混合气体燃料的基础研究钅勘嗪的支持。的改型设计方案。分析了天然气掺氢发动机电控单元的控制策略,并开发了天然应用,并完成了电控单元故障检测模块的软件开发。动力性,经济性和排放性的影响。同时又分别对过量空气系数和点火提前角对发动机性能的影响进行了试验研究。试验结果表明,在%サ牟羟獗确段冢随着掺氢比的增大,发动机动力性提高;经济性也得以改善;、和排放量降低,欧帕可摺2羟饪梢岳┱固烊黄⒍南∪技蕖2捎孟燃和推迟点火提前角的方法可以在保证发动机热效率的前提下,使欧帕肯著降低。摘要
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学位论文作者签名:许独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得北京交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期:≥。。孑年北京交通大学硕士论文
致谢本论文的工作是在我的导师张欣教授的悉心指导下完成的,张教授严谨的治接指导,几位老师认真负责的工作精神,丰富的工程实践经验给我留下了深刻的在论文完成过程中得到李从心、田毅、王玉君等师兄和刘野、杜微、白银环、求学多年,离不开父母给予我细心的照顾、理解和支持,借此机会向各位家学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在论文工作期间,得到了郭林福副教授、刘建华高级工程师和张良老师的直印象。郑士卓等同学的帮助和鼓励,与他们的交流总是很令人愉快的。人表示深深的感谢。最后衷心感谢在百忙中评审本论文的诸位专家。
课题的研究背景及意义髀随着人类步入世纪,能源、环境这两大全球性问题正在逐渐升温。化石燃料是人类最主要的能源之一,化石燃料的短缺逐渐成为世界各国面临的主要问题,也成为牵动各国政治经济的首要问题。化石燃料的储藏量有限,预计到本世纪中叶全球的化石燃料将被消耗殆尽,国际能源组织认为,年以后的石油产量将会下降;中国在年的石油依赖可再生能源来提供。要减少能源危机带来的压力,一方面,对化石燃料要进行可持续的开发和利用;另一方面,对替代燃料的基础研究也势在必行。从环境保护的角度考虑,化石燃料的燃烧会产生大量有害排放物,如作为车用代用燃料的氢气和压缩天然气捎谄浔旧砗剂啃。色能源。但目前生产氢能的成本仍然很高,的体积热值又较低,且燃发动机还有一些技术问题未得到解决,单纯燃的条件尚未成熟;应在逐步降低生产氢作为发动机燃料具有燃烧速率快、着火极限宽、可再生永久性能源等特点,档臀率移迮欧拧S捎贖募尤耄档土巳剂系奶记獗龋却尤剂媳旧减少了桑挚梢砸蛉忌杖刃实奶岣叨徊浇档臀率移宓呐欧拧调节转化为热效率更高的负荷调节,同时可降低欧藕退剂显诵惺钡腍届时石油替代燃料如天然气、氢气和生物质燃料将成为燃烧发动机的主要燃料。率已经达到%。据联合国预测,耆サ牡缌サ哪茉聪呀和以及温室气体忌辗⒍饩稣庖晃侍獾挠行揪毒褪遣捎们褰嗳剂稀整个开采使用周期中的欧旁兜陀谑筒罚钡缈厝计缟洹⑾∪嫉燃际的采用可极大地降低欧牛沟谜宓奈廴舅浇系停惶乇鹗乔饽埽捎谄最终排放物是清洁无害和可循环使用的水,这使氢气有可能成为真正意义上的绿能成本的同时,采用其他途径发挥氢能的优势,满足日益严格的排放性和经济性要求。蚓哂刑寤戎蹈摺⒋⒘糠岣弧⑴欧诺偷忍氐恪虲具有部分相近的燃烧物性,作为这两种燃气的