一、液化石油气发动机试验研究及发展趋势（论文文献综述）
郭泽洲[1]（2021）在《复合喷射模式下丙酮-丁醇-乙醇（ABE）/汽油双燃料发动机燃烧及排放特性研究》文中研究指明以内燃机为动力装置的汽车如今面临着严苛的法规要求,提升热效率以及降低有害排放物刻不容缓。目前点燃式发动机均配备了较为先进的技术以满足法规要求,如包含进气道喷射+缸内直喷的复合喷射技术等。与此同时,醇类燃料由于其可再生性好以及在发动机上使用不需要过多改变结构等优势受到了广泛关注。鉴于此,本文通过定容弹及台架试验探究了ABE、汽油的喷雾特性及复合喷射模式下ABE/汽油双燃料对发动机燃烧及排放的优化潜力,以明确复合喷射模式下将ABE应用于点燃式发动机中的最优喷射模式及喷射策略。为了明确将ABE应用于点燃式发动机中的喷雾特性以及与汽油喷雾特性的差别,利用定容弹喷雾测试平台对ABE及汽油喷雾图像进行拍摄。对比了在不同喷油压力,环境压力及喷油脉宽下ABE及汽油的喷雾特性。研究表明,喷油开始后ABE的喷雾发展慢于汽油,汽油喷雾的前半部分沿横向的宽度大于ABE,说明汽油向外侧扩散能力大于ABE。提高喷油压力可以改善燃油雾化蒸发效果。随着喷油压力的增加,汽油及ABE贯穿距离持续增加且贯穿距离随时间的增长率变大,增加喷油压力对增加ABE贯穿距离的效果更加明显。在喷油压力为5,7MPa时汽油的贯穿距离大于ABE,而当喷油压力继续增加为9,11和13MPa时,ABE的贯穿距离则大于汽油。随着喷油压力的增高,喷雾锥角达到峰值的时间提前。喷雾锥角稳定后,随着喷油压力的升高ABE及汽油喷雾锥角有所增大。不同喷油压力下ABE的喷雾锥角均大于汽油。此外,随着环境压力的升高喷雾贯穿距离减小,燃油蒸发扩散效果变差。无论是ABE还是汽油,随着环境压力的升高,喷雾锥角均呈现增加的趋势。在喷油压力及环境压力一定时,喷油过程中,不同喷油脉宽下的喷雾图像形态相似。喷油结束后,随着喷油脉宽的增加,相同时刻下喷油量增多使得燃油浓度较高且蒸发扩散的不完全。此外,随着喷油脉宽的增加喷雾贯穿距离增加,但不同喷油脉宽下的喷雾贯穿距离曲线基本重合。增加喷油脉宽使得贯穿距离增大的效果对于ABE来说更加明显。喷油过程中不同喷油脉宽下喷雾锥角数值接近。整体来看,在喷油压力及环境压力较低时,汽油贯穿距离大于ABE;而当喷油压力及环境压力较高时,ABE贯穿距离大于汽油。在不同喷油压力,环境压力及喷油脉宽下,ABE的喷雾锥角均大于汽油。为了明确ABE/汽油在复合喷射发动机中最优喷射模式,设计了“喷射比与醇油比统一法”试验优化方案。基于该方案通过发动机台架试验比较了不同直喷压力、直喷时刻、转速、负荷和过量空气系数（λ）下ABE进气道喷射+汽油缸内直喷（A+G）和汽油进气道喷射+ABE缸内直喷（G+A）两种模式的燃烧特性、气体排放和微粒排放,并引入汽油复合喷射（G+G）模式作为比较基准。结果表明,G+A模式的扭矩在不同工况下始终是最高的。相比A+G和G+G模式来说,G+A模式最大扭矩对应的直喷压力更高。在发动机低负荷即进气歧管绝对压力（MAP）为30,40,50k Pa时,G+G模式的扭矩高于A+G模式;而在发动机高负荷即MAP=60,70k Pa时,G+G模式的扭矩低于A+G模式。G+A和A+G模式的总燃烧期（CA0-90）基本相同,均低于G+G模式。当λ=0.9-1.3时,G+A模式的有效热效率（BTE）比G+G模式的分别提高了0.2%、0.4%、0.02%、0.05%和0.6%。G+A模式的氮氧化物（NOx）、碳氢化合物（HC）和总微粒数量浓度是三种模式中最低的。当λ=0.9时,A+G模式的NOx和HC排放量高于G+G模式,而在λ=1.2和1.3时,A+G模式的NOx和HC排放量低于G+G模式。根据燃烧及排放特性,汽油进气道喷射+ABE缸内直喷模式在不同工况下具有较好的动力性及较低的排放,为ABE/汽油双燃料复合喷射的最优供给模式。为了明确基于汽油进气道喷射/ABE直喷模式下的最优策略,通过台架试验探究了不同直喷策略、转速及负荷下汽油进气道喷射/ABE直喷发动机的性能。研究表明,11MPa直喷压力下不同ABE直喷比的平均指示压力（IMEP）较高,HC和一氧化碳（CO）排放较低且NOx排放没有恶化,可以视为获得较好动力性和气体排放的直喷压力。但在直喷时刻较早时,若想获得最低的微粒数量浓度,应选择9MPa的直喷压力。此外,不同直喷时刻中,300°CA BTDC直喷时刻配合大ABE直喷比可以使得动力性有很大提升且微粒数量极低。考虑到目前排放法规对微粒数量有严格要求,因此认为9MPa直喷压力+300°CA BTDC直喷时刻配合大ABE直喷比燃料为较优的直喷策略。在低转速及低负荷时,80%ABE直喷比的燃料动力性最优。随着转速及负荷的增加,纯ABE在提升动力性方面具有优势。不同转速、负荷下,60%或80%ABE直喷比对应于较低的HC和NOx排放,而100%ABE直喷比对应于较低的CO排放,但80%ABE直喷比下CO排放较100%直喷比下CO排放增幅较小。此外,当燃用60%-100%ABE直喷比的燃料时,微粒数量浓度极低,工况变化对微粒数量浓度影响很小。综上,在低转速及低负荷时,80%ABE直喷比燃料燃烧及排放性能最优。随着转速及负荷增加,如对动力性需求较大则燃用纯ABE最优,否则可以选择80%ABE直喷比以兼顾气体排放。为了进一步拓宽以丁醇为主体的醇类替代燃料在复合喷射发动机中的应用潜力,基于汽油进气道喷射/醇类直喷的模式通过台架试验对比了汽油/ABE,汽油/异丙醇-丁醇-乙醇（IBE）及汽油/丁醇的燃烧排放特性。研究表明,在动力性方面汽油/IBE优于汽油/ABE,汽油/ABE优于汽油/丁醇。在气体排放方面,随直喷比的变化三种燃料变化的趋势是相似的。在直喷比较低时,汽油/ABE的气体排放占有优势,而当直喷比例较大时,汽油/丁醇的气体排放具有优势。在微粒排放方面,汽油/ABE模式的微粒数量排放始终是最低的,但在直喷时刻较早且直喷比例较大时,三种燃料的微粒数量浓度均处于极低的水平。总体来看,作为替代燃料,ABE及IBE相比于丁醇在燃烧和排放性能以及成本方面更具有优势。
商震[2]（2021）在《基于氢气缸内直喷的正丁醇/汽油复合喷射发动机燃烧及排放特性研究》文中研究说明在化石能源消耗和大气污染问题所给予汽车行业双重压力的背景下,以现有高效、低污染的燃烧技术为基础,应用清洁、可持续的替代燃料已逐渐成为改进传统点燃式发动机的又一发展趋势。本文依据对丁醇和氢气燃料理化性质的分析（本文所述丁醇为正丁醇）,基于复合喷射燃烧技术,通过在丁醇/汽油试验研究的基础上提出了一种新的燃烧控制策略:氢气（气体辅助燃料）缸内直喷结合丁醇/汽油（主体做功燃料）进气道喷射的复合喷射模式。针对提出的燃烧模式,本文又利用试验的手段对其燃烧和排放特性进行了广泛研究及多角度评价,以期将复合喷射的技术路线与不同燃料理化特性的各自优势充分结合,探寻合理的氢气缸内直喷策略,使丁醇/汽油混合燃料替代纯汽油成为一种能减少化石能源消耗、获得良好燃烧表现并降低尾气排放的有效且可实施的方法。本文开展的主要研究工作及所获结论如下:首先,搭建了丁醇/汽油复合喷射发动机的试验测控平台,通过试验手段探究了不同丁醇/汽油掺混比例及直喷燃油分配比例对发动机缸内燃烧状态和排放物生成水平的影响规律。结果表明,在最优丁醇/汽油燃料配比的基础上,结合复合喷射技术是进一步提升其在中小负荷工况下平均有效压力,缩短火焰发展期和快速燃烧期,提高缸压峰值和放热率峰值,并显着降低HC、CO排放及微粒总数量浓度的有效方法。在试验工况范围内,25%掺醇比配合20%缸内直喷比的丁醇/汽油复合喷射策略获得了最佳的燃烧性能。其次,在发动机测控平台上加装了独立的氢气缸内直喷供给系统,以实现进气道喷射丁醇/汽油、缸内直喷氢气的复合喷射模式,重点定量研究了中低速、中小负荷不同工况下喷氢策略对缸内混合气分布状态影响规律,及其对丁醇/汽油发动机燃烧和排放特性的改善作用。结果表明,压缩冲程直接喷入缸内的氢气会在燃烧室内形成以火花塞为中心富集、向外逐渐由浓到稀的分层分布状态;再加之氢气具有点火能量低、火焰传播速度快等理化特性,有效保证了丁醇/汽油混合气的稳定点火和集中燃烧。进一步的,喷氢时刻和喷氢压力共同决定了氢气在燃烧室内形成的分层质量,在燃料配比和每循环总热量不变的前提下,合理的喷氢策略才能充分发挥氢气缸内直喷的引燃、助燃特性,显着提高发动机的动力性并降低其排放。此外,氢气的分布状态也易受到来自缸内流场变化的作用,不同转速和负荷的工况下都会有不同的最佳喷氢策略与之配合,并且掺氢在低转速、小负荷工况下对燃烧性能的改善效果更为显着。再次,为更加全面、综合地分析氢气缸内直喷结合丁醇/汽油复合喷射模式下氢气和丁醇的协同作用,探究了不同丁醇/汽油掺混比下发动机燃烧及排放特性随掺氢比的变化规律。单独对掺氢的作用分析可知,丁醇/汽油燃料发动机燃烧性能的提升主要体现在掺氢与否,而对掺氢比例的敏感度相对较低。对丁醇和氢气的协同作用分析可知,在低掺醇比条件下,少量掺醇后层流火焰传播速度的提高等与氢气相似的促进作用会相对减弱氢气的提升效果;而在较高掺醇比条件下,继续提升掺氢比以抵消丁醇带来的较为严重的低饱和蒸汽压及高汽化潜热的负面影响,仍能进一步提高丁醇/汽油发动机的动力性及经济性。这也表明氢气缸内直喷对较大掺醇比的丁醇/汽油改善效果更加明显,是扩大发动机对丁醇的耐受度的有效方法之一。最后,在前述合理直喷策略和喷氢策略的基础上,继续探究了不同过量空气系数下丁醇/汽油复合喷射模式及氢气缸内直喷结合丁醇/汽油复合喷射模式对发动机稀燃特性的影响规律,从而进一步发掘提升丁醇/汽油发动机热效率、降低排放的潜能。结果表明,采用复合喷射技术或氢气辅助燃料均可有效降低火焰核心受周围混合气浓度变动以及缸内气流运动变化的干扰程度,弥补丁醇/汽油稀混合气火焰核心不稳定、形成时间长,燃烧进程不均匀等问题,明显改善丁醇/汽油的稀燃稳定性,降低CoVpmi（平均指示压力循环变动系数）并大幅拓宽稀燃极限。进一步的,在过量空气系数为1.2时的氢气缸内直喷结合丁醇/汽油复合喷射模式能够在平均有效压力基本不变的前提下显着提升有效热效率,并大幅降低HC、CO排放及微粒总数量浓度。因此可以采用稀薄燃烧结合氢气缸内直喷在保证动力性的前提下作为进一步提升丁醇/汽油发动机热效率,改善燃油经济性及排放特性的有效控制策略。
尹朋[3]（2021）在《煤基石脑油HCCI发动机燃烧过程的数值模拟与试验研究》文中研究说明伴随着能源危机和环境恶化,车用替代燃料和内燃机新型燃烧技术得到广泛关注。作为一种低成本清洁燃料,煤基石脑油具有来源稳定、制取技术成熟、低热值较高、蒸发性良好、辛烷值适中、几乎不含芳烃等特点,是一种较为理想的均质压燃（HCCI,Homogeneous Charge Compression Ignition）发动机替代燃料。煤基石脑油HCCI模式下的着火及燃烧是非常复杂的,该过程主要受化学反应动力学控制。然而,当前仍面临着尚无专门针对煤基石脑油的化学反应机理、对煤基石脑油HCCI燃烧过程的反应动力学理解不够透彻、煤基石脑油HCCI燃烧模式基础试验匮乏等问题。本文的主要工作和结论:第一,开展了煤基石脑油HCCI发动机的试验研究。首先,分析了煤基石脑油在HCCI模式下,燃烧、排放特性与发动机性能随三参数(燃空当量比φ、进气温度Tin和转速n)的变化情况;然后,对煤基石脑油HCCI发动机的运行范围进行研究。实验结果表明,煤基石脑油在HCCI气缸内的燃烧过程对进气温度Tin非常敏感。保持n=1200r/min和φ=0.35不变,随着Tin从333K提升至373K,HCCI气缸压力P、压力升高率d P/dφ、放热率HRR和缸内温度T,各参数峰值都随之增大,且峰值出现的时刻也提前;燃烧持续期CD逐渐变短,燃烧始点CA10与中点CA50均前移;HCCI气缸内循环变动系数COVPmax先降后增;平均指示压力IMEP和指示热效率ηi先增后降,而HC、CO排放改善,NOx排量极低但略增。保持n=1200r/min、Tin=353K恒定,随着煤基石脑油与空气混合气的燃空当量比从φ=0.25增加至φ=0.40,四参数（P、d P/dφ、HRR和T）峰值均有所增大,且峰值出现的相位前移;CA10和CA50略有前移,CD缩短;COVPmax先减后增;一定范围内,随着φ增加,CO和HC排量有小幅降低,NOx略增;IMEP变大,然而,ηi则先增后降。必须指出的是,φ过大,会使得IMEP不增反降。转速n对煤基石脑油在HCCI气缸内燃烧的影响有限。保持φ=0.35和Tin=353K恒定,当n由1000r/min提升至1400r/min,Pmax、放热率峰值、压力升高率峰值和最高温度均增大,且对应相位略前移。转速由1000r/min提高到1200r/min,CA10、CA50都趋于提前、CD缩短,而n进一步提高至1400r/min时,CA10、CA50提前及CD的缩短趋势不再明显;n从1000r/min提高到1400r/min时,ηi和IMEP都先增后减;n增大,COVPmax先降后增,且HC和CO排量先降后增;NOx排量很少。煤基石脑油HCCI发动机的运行范围较窄。Tin较高时,煤基石脑油的HCCI稳定运行区有向小负荷偏移的倾向。Tin较高,易引起煤基石脑油的放热急剧且集中,导致HCCI发动机工作粗暴。相反,虽然Tin较低,更易适应大负荷工况,但在小负荷下,却易失火。当混合气较稀时,会极大地限制煤基石脑油HCCI发动机的运行转速。第二,开展了煤基石脑油简化动力学模型研究。基于煤基石脑油的理化特性及成分构成,对煤基石脑油表征燃料进行初步选取;并借助HCCI发动机台架,在同一工况下,测算并对比了实际煤基石脑油与初选表征燃料的燃烧特征参数,以确定最匹配的煤基石脑油表征燃料构成。接下来,基于误差传播的直接关系图（DRGEP）法,有效削减子机理中不重要的组分及反应;进而通过敏感性分析（SA）和反应路径分析（RPA）来简化子机理;将子机理特征参数与实验数据对比,进一步修正子机理。然后,对修正后的各子机理进行合并,并优化H敏感性系数较大的反应的指前因子,最终构建了适用于HCCI模式的煤基石脑油简化机理（88种组分,403步反应）。预测数据与实验结果的对比显示,本文所建简化机理在预测着火延迟期τ,层流火焰速度SL和重要物种的摩尔分数时,获得了良好的一致性。此外,在稀混合气（φ<1.0）条件下,该简化机理可以更准确地预测SL。本文构建的煤基石脑油简化机理规模较小且性能可靠,可以准确地再现煤基石脑油的化学演化历程,适用于模拟煤基石脑油在HCCI发动机中的燃烧过程。第三,煤基石脑油HCCI发动机燃烧过程的数值模拟。利用AVL-FIRE软件,构建了HCCI燃烧室多维动态模型,并将本文所建煤基石脑油简化机理与之耦合,对煤基石脑油HCCI气缸内的燃烧过程进行数值模拟。模拟结果表明:在多个工况下,模拟所得的P、HRR、T结果与实验结果基本吻合,验证了煤基石脑油简化机理及HCCI燃烧室多维动态模型的准确性。在同一工况的多个相位,HCCI气缸内高温区域主要分布在活塞凸台附近,而活塞顶与缸壁连接处附近则温度较低;在活塞顶凸台附近压力较大,而环形凹槽处的压力相对较小;这说明燃烧室的几何结构对煤基石脑油HCCI气缸内的燃烧影响显着。此外,相对石脑油普通柴油机模式的燃烧而言,不同相位,煤基石脑油在HCCI气缸内的压力场、温度场、重要组分（甲基环己烷、OH、CO）浓度场的区域分布差异明显较小,这不仅表明课题组对于HCCI发动机台架的搭建是成功的,也印证了HCCI燃烧模式由燃料化学和强瞬变湍流两大主要因素支配。
于洪亮[4]（2020）在《船用低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机燃烧过程数值研究》文中提出随着海上运输业的发展,运输船舶保有量逐年增加,船舶燃料消耗与日俱增,船舶引起的大气污染日益受到重视,IMO对船舶发动机的污染物排放提出了严格的限值,面对能源、环境和排放法规的压力,船用低速LNG/柴油双燃料发动机迅速发展,该发动机虽满足含硫量要求,降低了 NOx排放,但大部分船用双燃料发动机仍不能满足Tier Ⅲ阶段NOx排放限值,并普遍存在MHC排放大的问题。船用低速二冲程双燃料发动机的扫气方式、喷油器位置、燃烧室型式等与中小型机不同,燃烧过程没有准确的预测方式,排放规律不能完全照搬现有的中小型机规律。HPDI低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机的燃烧过程、燃气流动规律以及排放产物生成机理不甚清楚。因此,研究船用低速二冲程双燃料发动机的燃烧过程规律及排放物生成机理有着重要的理论意义。船用大型低速双燃料发动机,通过成百上千次的试验进行数据采集的研究方法存在场地、设备的限制。同时发动机燃烧过程的研究中很少从燃烧过程量化和燃烧阶段的控制上进行研究,特别是缺少燃烧过程量化方法的系统研究。因此,开展发动机燃烧过程的量化方法研究,对深入研究燃烧特性提供了实用的方法参考。本文基于图像学方法,将发动机的燃烧过程看成是无限个缸内瞬时图像的重塑过程,提出了图像学框架下图像特征与燃烧状况的逻辑映射关系,定义了高温区体积、高温体积率和火焰传播速度三个特征值,通过特征值分析,能够对发动机燃烧过程中的不稳定现象及变动规律进行有效分析。基于图像量化研究方法及数值模拟技术,以HPDI低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机为研究对象,探索了 FD和DIDF燃烧过程及排放污染物生成规律,进一步明晰了 DIDF与FD下瞬态燃烧及排放的差异,揭示了缸内高温体积、火焰传播速度及CH4燃烧中断对DIDF燃烧排放的作用机理。更深入研究了燃料喷射定时、初始气体状态对DIDF燃烧过程及排放产物生成的影响规律,为船用低速二冲程双燃料发动机的优化及应用提供理论基础与研究手段。主要研究结论如下:（1）DIDF和FD下火焰呈现的传播路径基本一致,但初始着火位置不同,DIDF和FD下的径向火焰传播速度均呈“单峰型”波动规律,轴向火焰传播速度均呈“波动型”规律,不同的是FD径向火焰传播速度出现了两次衰减为零的现象。DIDF下总燃烧持续期比FD下明显缩短,HPDI天然气燃烧火焰传播速度比柴油燃烧火焰传播速度快。DIDF下存在两段燃烧不稳定期和一段燃烧稳定期,燃烧过程中NG存在燃烧中断现象,燃烧中断系数呈现先升后降的规律,DIDF火焰发展速度小于NG预混合气形成速度,MHC集中于喷嘴上下两侧,随着NG火焰的发展,喷嘴上方的MHC被烧掉,喷嘴下侧MHC向活塞环岸运动。（2）从燃烧持续期和缸内高温区域分布角度,对HPDI双燃料发动机比传统柴油机缸内平均温度更高,NOx排放却相对较少的现象,分析了其产生机理。研究表明:与FD工况相比,DIDF下发动机的燃烧持续期更短,缸内高温区主要集中在引燃柴油的着火区域,且高温区域较FD下大幅减小,致使DIDF的NOx排放较FD大幅降低。（3）针对HPDI双燃料发动机普遍存在的NOx排放满足Tier Ⅲ阶段限值困难,和MHC排放大问题,提出了主/引定时下的燃烧阶段控制手段,并针对NOx和CH4减排提出了优化控制策略。滞燃期和速燃期的控制应主要通过改变引定时来实现,缓燃期和后燃期则主要通过改变主定时进行控制。NOx排放控制策略应延迟主定时和引定时,CH4排放控制策略应提前主定时、延迟引定时。（4）通过对DIDF下初始气体状态（扫气压力、进气温度和EGR）影响机理的研究发现:扫气压力提高,进气温度降低,EGR增大,均造成缸内温度峰值降低,高温体积率减小,NOx排放呈现不同梯度的下降规律。但对缸内火焰传播速度、缸内压力峰值和MHC排放的影响,扫气压力提高,进气温度降低和EGR增大却呈相反的规律。扫气压力提高和进气温度降低,均使缸内火焰传播速度加快,缸内压力峰值升高,MHC排放降低,与EGR增大的影响截然相反。本文可以提炼出以下创新点:（1）论文采用数值研究方法对船用低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机的缸内燃烧过程进行量化研究,探讨了缸内高温体积、火焰传播速度与CH4燃烧状态对双燃料发动机燃烧过程影响的机理,分析了纯柴油和柴油引燃天然气燃烧过程及排放污染物生成规律的差异,揭示了柴油引燃天然气燃烧过程的不稳定现象及变化规律。（2）针对发动机高效清洁燃烧优化控制的需要,研究了燃料喷射定时及初始气体状态对发动机燃烧排放的影响规律,提出了天然气喷射定时协同柴油引燃定时对燃烧持续期中各燃烧阶段进行优化控制的策略。（3）论文将图像学用于船用低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机的缸内燃烧过程的数值研究,提出了图像学框架下图像特征与燃烧状况的逻辑映射关系,为燃烧过程的量化研究提供了直观有效的分析手段。
李翔[5]（2020）在《船用预燃室式天然气发动机射流火焰和燃烧特性的研究》文中进行了进一步梳理天然气发动机的技术发展能有效促进国家能源结构调整和节能减排目标在船舶动力领域的实现,有利于解决我国能源供应安全、生态环境保护的双重问题。国外主机厂已相继成功开发出大功率高性能天然气发动机,其特点是采用稀薄燃烧、空燃比控制等关键技术。类型主要是以预燃室点火为特点的纯天然气发动机,以及以柴油微喷引燃为特点的双燃料发动机。国内的研究主要集中在小缸径车用及重载天然气发动机领域,在预燃室射流火焰及稀薄燃烧特性方面的基础和应用研究都偏少。这些研究成果不能有效支撑大缸径高性能天然气发动机的研发,因此亟需开展相关研究。本文以采用独立供气预燃室点燃式的8M23G船用大功率天然气发动机为研究对象。首先通过可视化试验对比分析了独立供气预燃室点燃式和火花塞直接点燃式对火焰传播的影响。分别以定容弹和发动机为边界开展CFD数值计算,针对过量空气系数和初始压力,对预燃室射流火焰形成和发展的影响规律和原因进行了深入分析。研究结果表明,独立供气预燃室点燃式形成的多个近似“球形”的射流火焰拥有更大的火焰接触面积,因此在稀薄燃烧下对促进火焰快速传播有明显优势。当预燃室过量空气系数较低时,射流火焰形成较早、传播速度也相对较快。较低的主燃室过量空气系数也有利于促进射流火焰的快速发展。进而以预燃室过量空气系数、主燃室过量空气系数、点火正时和燃/空压差四个参数为变量,对8M23G天然气发动机的稀薄燃烧特性进行试验研究。发现预燃室过量空气系数变化对燃烧特性的影响规律与可视化试验基本一致。在本文的试验方案范围内,当预燃室过量空气系数较低时,由于射流火焰形成较早、发展较快,因此滞燃期和燃烧持续期相对较短,燃烧循环变动相对较小,排气温度也相对偏低,但是爆发压力和最大压力升高率会相对偏高。这种特性有助于将8M23G的稀薄极限拓展至2.0以上。主燃室过量空气系数对燃烧特性也有较为显着的影响,大体上呈现随着过量空气系数降低,爆发压力和排气温度升高、滞燃期和燃烧持续期缩短、CA50提前、最大压力升高率升高,以及爆发压力循环变动与指示压力循环变动降低的趋势。尽管如此,在个别工况和试验方案下存在影响规律不显着、存在拐点,或者与点火正时存在交互作用。点火正时则主要对爆发压力、滞燃期、CA50以及最大压力升高率有较为显着的影响,且影响也较为单调线性,即随着点火正时的提前,滞燃期缩短、CA50提前、最大压力升高率和爆发压力增大。燃/空压差对燃烧特性的影响主要表现在低工况,随着燃/空压差增大,燃烧放热过程趋缓、最大压力升高率降低、爆发压力循环变动升高,同时爆发压力降低、排气温度升高。在此基础上借助实验设计方法,以主燃室过量空气系数和点火正时为变量,针对滞燃期、CA50、燃烧持续期、最大压力升高率和燃烧循环变动等因变量开展主效应和帕累托分析,得到量化的影响权重和规律。得出主燃室过量空气系数是影响燃烧持续期、最大压力升高率和燃烧循环变动权重相对较大的变量,并对个别工况下也造成拐点的原因进行了分析。相比之下,点火正时主要对滞燃期、CA50、爆发压力和最大压力升高率有较为明显且单调线性的影响。在获得影响权重和量化规律的基础上,聚焦主燃室过量空气系数和点火正时这两个变量,通过选择并搭建Kriging近似模型,开展基于模型的燃烧特性优化分析。结合针对预燃室过量空气系数和燃/空压差的研究成果,设计出满足经济性要求,同时兼顾可靠性和排放性的燃烧特性优化方案。试验验证表明,基于试验数据构建的Kriging近似模型可以较为准确地反映发动机燃烧特性的主要规律。利用该模型开展燃烧特性多目标优化,可以指导8M23G实现各项性能指标,台架实测热效率达到42.8%。同时也说明这套设计燃烧特性优化方案的方法是有效的。该方法适用于燃烧特性较为复杂、影响或限制因素较多的情况,具有较高的工程应用价值。
郭鹏翔[6]（2020）在《氢发动机EGR与多次喷射耦合电子控制系统研究》文中研究说明随着全球能源危机和环境污染的形势越来越严峻,传统燃料发动机已不再能够满足人们的预期需求。新能源汽车已成为汽车工业发展的重点,氢燃料发动机凭借其良好的性能和潜在的价值受到越来越多的关注。虽然氢气是一种清洁能源,但是其特殊的理化性质,使氢燃料发动机也面临着异常燃烧和NOx排放过高等问题。而废气再循环系统（EGR,Exhaust Gas Recirculation）可以有效的减低NOx的产生,并且可以降低氢燃料发动机的爆震现象。本文主要从电子控制技术及试验验证展开对氢燃料发动机的EGR系统进行研究。本文主要是针对氢燃料发动机NOx排放过高,提出为氢燃料发动机添加EGR电子控制系统。确定了氢燃料发动机EGR系统总体设计方案,通过在改装JH600发动机试验台架,完成了EGR整体结构设计。在电控系统硬件方面设计了电控单元包括电源调理模块、运算模块、数据采集模块、数据输出模块。并且设计开发了氢发动机控制电路板,完成电路板的焊接制作。在控制软件部分,采用模块化设计,编写了EGR控制程序包括逻辑控制模块和驱动控制模块等,实现了对EGR系统的控制。并且在LabVIEW软件开发平台氢发动机监控系统中添加对废气再循环控制模块,实现了ECU与上位机之间的数据交换。针对因进气道堵塞使EGR作用效果降低,提出氢燃料发动机多次喷射策略。在不同转速及负荷状态下,研究多次喷氢与EGR系统耦合作用后对发动机排放性能及燃烧性能的影响。经过试验表明:氢发动机EGR电子控制模块可以稳定的工作,达到了预期的设计要求。多次喷射方式与EGR系统耦合作用后,在不同负荷下均比单次喷射降低NOx排放效果更加显着,特别是在高负荷条件下最为明显。在发动机燃烧性能方面随着EGR率的增大缸内发动机的最高压力值均呈现下降的趋势,低负荷状态下所受影响更大。
刘贵宾[7]（2020）在《燃料组分对GDI发动机燃烧与排放的影响研究》文中研究指明随着环境污染和能源危机的进一步加剧,人们对内燃机的排放和经济性提出了愈发严苛的要求。调整燃料特性是优化发动机燃烧排放性能的重要方式。燃料化学组分是决定燃料特性的根本因素,了解燃料重要组分影响发动机燃烧和排放的规律和机制对于燃料组分设计及发动机性能优化具有重要意义。实际汽油燃料成分复杂,为了简化研究,本文选用正构烷烃、异构烷烃、芳香烃、烯烃和环烷烃物质构建了九种汽油模型燃料。其中,选用正庚烷、异辛烷、甲苯、二异丁烯和环己烷调制基础五组分模型燃料CDTRF。在此基础上,分别通过变化异构烷烃、芳香烃、烯烃和环烷烃种类得到CDTRF-MB和CDTRF-MP、CDTRF-OX和CDTRF-EB、CDTRF-P和CDTRF-H以及CDTRF-MH和CDTRF-EH八种衍生五组分模型燃料。每种衍生模型燃料相对基础模型燃料有且只有一种组分种类不同,本文将衍生模型燃料相对基础模型燃料所特有的这种组分称为衍生模型燃料的特征组分。九种模型燃料的研究法辛烷值均通过调整正庚烷与目标特征组分的摩尔比例保持为95。上述试验燃料的转速特性与负荷特性试验在一台缸内燃油直喷（GDI:Gasoline Direct Injection）四缸汽油机上展开。本文首先对比研究了基于相同烃类不同特征组分的模型燃料与95#汽油在燃烧相位、排放特性和燃油经济性上的差异,之后综合分析了所有模型燃料与汽油在不同转速与负荷下的燃烧与排放特性。结果显示,在大多数工况,模型燃料的燃烧相位明显滞后于汽油,有着更长的火焰发展期。就排放特性而言,汽油的氮氧化物（NOx:Nitrogen Oxides）排放在所有测试工况均略高于模型燃料。中小负荷下,汽油的总碳氢（THC:Total Hydrocarbons）排放、可挥发性有机物（VOCs:Volatile Organic Compounds）排放及臭氧生成潜势（OFP:Ozone Formation Potential）均低于模型燃料,大负荷下则相反。所有模型燃料中,CDTRF的VOCs排放和OFP在所有测试工况都相对较大。模型燃料的颗粒物排放（PM:Particulate Matter）在中小负荷下明显高于汽油,大负荷下则相反。中等负荷下颗粒物指数（PMI:Particulate Matter Index）与PM排放的线性相关度低于小负荷和大负荷,即是中等负荷下燃料组分的理化性质对PM排放影响相对较小。在大负荷下,高PMI燃料的颗粒物排放大约是低PMI燃料的3倍。基于燃料反应动力学及理化特性的分析发现,在中等转速下,更多的短链烯烃一定程度上会加速燃料的燃烧放热;在高转速下,异构烷烃对燃烧相位的影响最大,更多的异构烷烃能使燃烧相位提前。研究还发现,对于异构烷烃、环烷烃和芳香烃,它们的碳链结构越短,相应模型燃料的火焰发展期越短,燃烧相位越提前;对于烯烃而言,烯烃化学结构中用于燃料初始分解反应的H原子和脱氢位点越多,对应模型燃料的火焰发展期越短,燃烧相位越提前。就试验燃料的排放特性而言,燃料中长碳链组分不利于整机THC排放,而烯烃、芳香烃和环烷烃组分则不利于NOx排放且易使得CO排放恶化。对于非常规排放,燃料组分中异构烷烃的碳链长度越短,其小分子非常规排放越高（比如乙烯、乙炔和甲醛）,C3以上的非常规排放越低（比如丙烯、异丁烯和异戊烯）。此外,除了醇类排放,其余非常规排放均随着燃料中烯烃碳链长度的增加而增加。由此表明,燃料燃烧过程中更多的初始反应路径既能加速反应的进行,同样也会增加小分子非常规排放。环己烷的支链结构有利于降低燃料燃烧的非常规排放,相对于乙基支链,甲基支链的作用更明显。苯的支链结构会有效抑制燃料的初始反应,减小除芳香烃类排放外其余小分子非常规排放物的产生。模型燃料中特征组分的分子结构对VOCs影响很大。特征组分的碳链结构越长、双键数量越多、环结构的支链结构越长,VOCs排放和OFP越高。另外,相对于烯烃与异构烷烃,芳香烃与环烷烃更加不利于整机VOCs排放。分析燃料颗粒物排放发现,在小负荷下,碳烟前驱物主要来自于带苯环自由基团的脱氢与脱支链反应。燃料组分中更多的环烷烃与芳香烃不利于整机的颗粒物排放。因此,CDTRF-OX（特征组分:邻二甲苯）和CDTRF-EB（特征组分:乙基苯）的PM排放相对较高。在大负荷下,燃料特征组分的双键当量比和质量占比对燃料的PM排放影响更大。由于汽油中大分子芳香烃和环烷烃组分（≥C9）更多,这些大分子组分的双键当量比和质量占比更大,反应产生的乙烯与乙炔等碳烟前驱物更多,故汽油的PM排放显着高于模型燃料。另外,在中小负荷下,相对于其他烃类,烯烃更加不利于PM排放;在大负荷下,则是芳香烃更易使得PM排放恶化。对于发动机燃油经济性,在大部分工况下,CDTRF-MB、CDTRFMP、CDTRF-P与CDTRF-H的有效热效率均高于汽油;相反地是,CDTRF-OX与CDTRF-EB的有效热效率低于汽油（高转速中等负荷下除外）。
韦小泰[8]（2019）在《直喷汽油机燃烧汽油和丁醇混合燃料的试验与数值模拟研究》文中研究表明为了应对日益剧增的石油需求,寻找可以用于内燃机使用的新型燃料十分必要。丁醇的热值比甲醇和乙醇高,腐蚀性小,运输方便,既能够单独作为燃料使用,也能够与柴油和汽油混合使用,可作为未来代替部分石油使用的新型燃料,研究丁醇燃料在发动机中燃烧具有积极的意义。本文采用台架试验与三维数值模拟结合的研究方式对丁醇燃料进行研究。在一台四缸涡轮增压缸内直喷汽油（GDI）发动机上进行台架试验,试验中使用四种不同比例的汽油/正丁醇混合燃料,正丁醇的体积分数分别为0、15%、30%和50%,分别用Bu00、Bu15、Bu30和Bu50表示。发动机在低、中等和大负荷工况时,转速保持在2000r/min;通过改变点火时刻,研究不同的点火时刻对发动机使用不同汽油/正丁醇混合燃料时的燃烧过程、燃油经济性、排放以及爆震的影响。试验结果表明:点火时刻提前,缸内气体压力峰值和温度峰值增加,燃烧持续期缩短。在小负荷时,点火时刻延迟,Bu30和Bu50的有效热效率（BTE）增加,但Bu00和Bu15的BTE先增加后下降;在中等负荷和大负荷工况时,BTE随点火时刻延后而下降。同时,点火时刻延后,CO的排放变化不大,但NOx和HC的排放下降,发动机的爆震倾向也随点火时刻延后下降。另一方面,混合燃料中正丁醇的含量增加,NOx的排放减少,但HC和CO的排放增加。此外,试验燃料中正丁醇的含量增加,能够提高GDI发动机的BTE,但是爆震倾向增加。使用三维CFD软件Converge模拟中等负荷工况时发动机的燃烧过程,仿真研究了直喷汽油机燃烧Bu30燃料的热效率。仿真结果表明,将GDI发动机压缩比从11提高至13,GDI发动机的指示热效率提高了4.5%,NOx的排放增加了11.3%,且会带来爆震倾向急剧增加;为了降低爆震倾向,采用进气门延迟关闭方案,结果表明,GDI发动机的指示热效率下降了1.7%,而NOx的排放下降27%,发动机的爆震倾向显着减少。上述研究对改善汽油机燃油经济性提供了参考。
宋昌庆[9]（2011）在《4108 LPG发动机的优化匹配研究》文中认为随着全球性能源和环境问题的日益严重,研发清洁代用燃料汽车已成为当前汽车工业发展的一个重要方向,液化石油气以其热值高、成本低、抗爆性好、资源丰富、燃烧清洁等优点成为汽车替代燃料的首选。在日趋严格的燃油经济性和排放法规要求下,国内外LPG汽车发展迅速,对LPG发动机燃烧机理、结构和工作过程优化、排放控制技术等方面的研究已成为当前研究的热点。本文以计算机模拟分析和试验研究为手段,对4108 LPG发动机结构参数的优化分析、控制系统的选择设计、子系统部件的匹配选型和整机性能的标定方法进行了深入研究,旨在改善发动机的动力性、经济性和排放性能。以分析发动机工作过程为目的,在气体动力学、热力学和发动机基本原理的基础上,根据守恒定律,利用现代计算机技术和数值方法,进行了仿真优化研究。通过运用先进的发动机性能模拟软件BOOST,建立了增压稀燃4108 LPG发动机的计算模型,模拟了发动机的工作过程。通过优化压缩比（从7增加到10）使发动机的动力性、经济性明显改善,发动机额定功率从93 kW增至106.5 kW,最低比气耗下降12.9%,排温降低55℃。在最优压缩比下,应用逐次优化法确定了发动机的配气相位,即先优化气门重叠角,后优化排气门早开角,使得发动机功率升高,气耗与排温明显降低。结果表明：优化后的发动机均能满足车辆动力性、经济性等各项性能指标,为下一步进行试验研究提供了很好的理论依据。为开发出性能良好的LPG发动机,本文设计并搭建了发动机试验台架,结合开发目标选用了ECI公司稀燃重型燃气发动机电控系统,制定了增压中冷稀薄燃烧、电控调压器燃料控制、氧传感器闭环控制、单缸独立高能点火、高响应性能的增压压力控制等技术方案。通过分析热效率、排温、燃烧不稳定性和单燃料气体发动机排放与过量空气系数的关系曲线,确定了实现发动机动力性、经济性和排放目标的技术路线。基于以上实施方案与技术路线进行发动机试验,结果表明：所建台架能够保证试验稳定运行,电控系统可以精确控制气体燃料量,使各缸燃料分配均匀,发动机动力性、经济性和排放性能得到明显改善。为验证模拟计算结果,对4108 LPG发动机结构参数及其子系统部件进行了匹配试验研究。结合仿真结果,对不同压缩比（由8增至10）下的发动机性能进行了对比试验研究,确定出发动机的最优性能压缩比,结果表明：压缩比为9时,发动机表现出较好的动力性、经济性和排放性能,并且排温较低。在最优压缩比下,采用逐次优化法,对不同重叠角（35。和25。）和排气早开角（75。和65。）的凸轮轴进行了对比试验研究,确定了发动机的配气相位,结果表明：重叠角为35。,EVO为75。时,发动机功率能够满足开发要求,气耗和排温相对较低。基于提高发动机的功率和扭矩,对4108 LPG发动机进行了两个不同增压器（GT25A和GT25B）的性能匹配试验,在试验中发现：两增压器对发动机中、高速工况下的性能影响差别不大,GT25B增压器低速性能较差,导致发动机扭矩不足,而GT25A增压器低速性能较好,总体性能能够满足发动机的开发要求,尤其在中、低速工况下发动机表现出较好的动力性和经济性,符合实际工作需要,因此被确定选用。为了有效改善4108 LPG发动机的排放性能,尾气处理采用了氧化型催化器,很大程度上降低了一氧化碳和碳氢化合物的排放。利用Econtrols标定软件对发动机进行整机性能标定试验,标定出最优参数MAP,对标定后的发动机进行稳态循环试验,结果表明：4108 LPG发动机的动力性、经济性均能满足开发要求,发动机排放水平较低,能够实现国Ⅲ排放标准。
钱叶剑[10]（2009）在《气体燃料对内燃机燃烧过程及排放影响的机理研究》文中研究指明随着汽车保有量的不断增加和排放法规的日益严格,进一步降低内燃机排放成为当前能源与环境领域的一个重要课题。气体燃料发动机以其优良的排放、良好的经济性以及能部分替代石油资源而受到了空前重视。本文从改善燃烧降低排放的目标出发,重点研究了煤层气和氢气对内燃机燃烧过程和排放性能的影响。根据煤层气的理化性质,将S195柴油机改装成火花点火式煤层气发动机,并详细试验研究了煤层气组分变化对发动机燃烧和性能的影响。结果表明,当压缩比和点火定时一定时,煤层气发动机的怠速稳定性随甲烷浓度的增加而增加,当点火定时一定时,增加压缩比对提高怠速稳定性有利;在小负荷工况下,煤层气浓度的变化对缸内压力的影响不大,但在高负荷时,最大爆发压力受煤层气浓度的影响较大。当负荷一定时,压力升高率随甲烷浓度的增加而增加,主燃期变短。煤层气中甲烷的浓度达到一定程度后,煤层气中惰性气体对燃烧过程的影响较小。NOX排放浓度随着甲烷浓度的增加而增加,HC和CO排放随负荷和甲烷浓度的增加而降低。利用MATLAB软件,模拟了燃烧室内涡流强度,并利用随机点法计算火焰相关参数,最后建立了涡流室式煤层气发动机准维双区燃烧模型;在燃烧模型的基础上,建立了煤层气发动机主要排放（NOX、CO和HC）的预测模型。模拟结果与试验值的比较表明:论文建立的燃烧和排放预测模型基本合理,能较好反映煤层气发动机缸内工作过程,是研究涡流室式煤层气发动机燃烧机理的有效工具。试验研究了不同EGR率、掺氢率和掺氢EGR（HEGR）对ZS195柴油机性能的影响。结果表明,ZS195柴油机采用EGR技术后,缸内最大爆发压力和压力升高率峰值减小,工作粗暴性有所改善,发动机的动力性和经济性有一定退化;EGR技术能显着降低NOX排放,但CO、HC和烟度排放会增加。ZS195柴油机掺氢燃烧后,随着掺氢率的增加,缸内最大爆发压力和压力升高率峰值都会增加。掺氢燃烧会提高ZS195柴油机的热效率,经济性得到改善;掺氢燃烧可以减少HC、CO和烟度排放,但NOX排放增加;ZS195柴油机使用HEGR技术后,当EGR率一定时,随着掺氢率的增加,最大爆发压力、压力升高率峰值和放热率峰值都有所增加;ZS195柴油机使用HEGR技术后,能同时降低NOX和烟度排放,发动机的有效热效率略有改善。利用CHEMKIN软件对柴油废气重整反应进行了化学动力学模拟。结果表明,无论有无催化剂,重整器入口温度是影响柴油重整反应的主要因素。没有催化剂时入口温度在900K以上重整反应才能开始,反应速率慢,重整产物中H2和CO的体积分数少。有催化剂时入口温度在600K以上重整反应即可进行,反应速率快,重整产物H2和CO的产量大。没有催化剂时,柴油废气重整反应是吸热反应,水蒸汽重整反应和水煤气反应是主要反应,氧化反应是次要反应。有催化剂时,柴油废气重整反应是放热过程,放热量主要由氧碳比决定。水碳比（H2O/C）和氧碳比（O2/C）是影响柴油重整反应的外部因素。增加水碳比（H2O/C）和氧碳比（O2/C）,可以增加H2和CO的产量。最优水碳比（H2O/C）在1.5-2之间,氧碳比（O2/C）在0.3-0.5之间。不考虑催化作用,重整产物H2和CO体积分数随着流速得增加而下降;考虑催化作用时,空速对重整产物H2和CO体积分数几乎没有影响。重整反应器的结构（长度和直径）对柴油废气重整反应的影响很小。利用FLUENT软件建立了ZS195柴油机三维燃烧模型,对ZS195柴油机在标定工况下采用EGR、掺氢燃烧和HEGR技术进行了三维燃烧模拟。模拟结果和测试结果较为吻合,变化趋势一致,说明建立的燃烧模型真实可行。缸内速度矢量分布受柴油喷射量的影响较大,但在喷油前和燃烧后期,EGR率对缸内最大速度和流场分布影响不大。随着EGR率的增加,缸内局部最高温度下降,O2浓度下降,NO的局部质量浓度也下降。随着掺氢量的增加,缸内流场的最大速度有所下降,但压缩过程前期和膨胀冲程后期缸内速度矢量分布没有明显变化。缸内局部最高温度和NO质量浓度也随掺氢量的增加而增加。模拟结果显示ZS195柴油机采用HEGR技术可以同时降低NO和微粒排放。
二、液化石油气发动机试验研究及发展趋势（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、液化石油气发动机试验研究及发展趋势（论文提纲范文）
（1）复合喷射模式下丙酮-丁醇-乙醇（ABE）/汽油双燃料发动机燃烧及排放特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 能源问题与环境问题 |
| 1.1.2 日趋严格的相关法规 |
| 1.1.3 应运而生的汽油机新技术 |
| 1.2 生物质燃料优势及研究现状 |
| 1.2.1 生物质燃料优势及试验研究方法 |
| 1.2.2 醇类-汽油混合燃料应用现状 |
| 1.2.3 “内部灵活燃料模式”研究意义及现状 |
| 1.3 ABE发动机研究现状 |
| 1.3.1 ABE发酵法 |
| 1.3.2 ABE喷雾及蒸发特性研究 |
| 1.3.3 ABE燃烧及排放特性研究 |
| 1.4 主要研究内容及意义 |
| 第2章 定容弹及发动机试验平台搭建与测试方法 |
| 2.1 定容弹试验平台 |
| 2.1.1 定容弹体及高速摄像机 |
| 2.1.2 定容弹试验d SPACE控制策略 |
| 2.1.3 喷雾图像处理程序 |
| 2.2 复合喷射发动机试验平台 |
| 2.2.1 复合喷射发动机及试验台架 |
| 2.2.2 发动机d SPACE控制策略开发 |
| 2.2.3 试验测试设备 |
| 2.3 试验用燃料制备及理化性质 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 汽油及ABE的喷雾特性对比研究 |
| 3.1 喷雾特性参数定义 |
| 3.2 喷油压力对汽油及ABE喷雾特性的影响 |
| 3.2.1 喷油压力对汽油及ABE喷雾发展过程的影响 |
| 3.2.2 喷油压力对汽油及ABE喷雾贯穿距离的影响 |
| 3.2.3 喷油压力对汽油及ABE喷雾锥角的影响 |
| 3.3 环境压力对汽油及ABE喷雾特性的影响 |
| 3.3.1 环境压力对汽油及ABE喷雾发展过程的影响 |
| 3.3.2 环境压力对汽油及ABE喷雾贯穿距离的影响 |
| 3.3.3 环境压力对汽油及ABE喷雾锥角的影响 |
| 3.4 喷油脉宽对汽油及ABE喷雾特性的影响 |
| 3.4.1 喷油脉宽对汽油及ABE喷雾发展过程的影响 |
| 3.4.2 喷油脉宽对汽油及ABE喷雾贯穿距离的影响 |
| 3.4.3 喷油脉宽对汽油及ABE喷雾锥角的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 ABE/汽油双燃料复合喷射模式对发动机动力性及排放特性影响的研究 |
| 4.1 ABE/汽油双燃料复合喷射模式寻优试验优化设计 |
| 4.2 直喷策略对不同喷射模式下ABE/汽油双燃料发动机燃烧排放特性的影响 |
| 4.2.1 直喷压力对不同喷射模式下发动机动力性的影响 |
| 4.2.2 直喷压力对不同喷射模式下发动机排放特性的影响 |
| 4.2.3 直喷时刻对不同喷射模式下发动机动力性的影响 |
| 4.2.4 直喷时刻对不同喷射模式下发动机排放特性的影响 |
| 4.3 工况点对不同喷射模式下ABE/汽油双燃料发动机燃烧及排放特性的影响 |
| 4.3.1 转速及负荷对不同喷射模式下发动机动力性的影响 |
| 4.3.2 转速及负荷对不同喷射模式下发动机排放特性的影响 |
| 4.3.3 λ和点火提前角对不同喷射模式下发动机动力性的影响 |
| 4.3.4 λ和点火提前角对不同喷射模式下发动机排放特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 直喷策略对汽油进气道喷射/ABE直喷发动机燃烧及排放特性影响研究 |
| 5.1 ABE直喷比定义及不同直喷比燃料总能量变化 |
| 5.2 ABE直喷压力及直喷比对发动机燃烧及排放特性的影响 |
| 5.2.1 ABE直喷压力及直喷比对发动机燃烧特性的影响 |
| 5.2.2 ABE直喷压力及直喷比对发动机气体排放特性影响 |
| 5.2.3 ABE直喷压力及直喷比对发动机微粒排放特性影响 |
| 5.3 ABE直喷时刻及直喷比对发动机燃烧及排放特性的影响 |
| 5.3.1 ABE直喷时刻及直喷比对发动机燃烧特性的影响 |
| 5.3.2 ABE直喷时刻及直喷比对发动机气体排放特性的影响 |
| 5.3.3 ABE直喷时刻及直喷比对发动机微粒排放特性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 不同转速及负荷下汽油进气道喷射/ABE直喷发动机燃烧及排放特性研究 |
| 6.1 不同转速下汽油进气道喷射/ABE直喷发动机燃烧及排放特性 |
| 6.1.1 不同转速下汽油进气道喷射/ABE直喷发动机燃烧特性 |
| 6.1.2 不同转速下汽油进气道喷射/ABE直喷发动机气体排放特性 |
| 6.1.3 不同转速下汽油进气道喷射/ABE直喷发动机微粒排放特性 |
| 6.2 不同负荷下汽油进气道喷射/ABE直喷发动机燃烧及排放特性 |
| 6.2.1 不同负荷下汽油进气道喷射/ABE直喷发动机燃烧特性 |
| 6.2.2 不同负荷下汽油进气道喷射/ABE直喷发动机气体排放特性 |
| 6.2.3 不同负荷下汽油进气道喷射/ABE直喷发动机微粒排放特性 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 汽油/ABE,汽油/IBE,汽油/丁醇燃烧及排放特性对比研究 |
| 7.1 汽油/ABE,汽油/IBE,汽油/丁醇燃烧特性及动力性对比 |
| 7.1.1 汽油/ABE,汽油/IBE,汽油/丁醇缸内燃烧特性对比 |
| 7.1.2 汽油/ABE,汽油/IBE,汽油/丁醇动力性对比 |
| 7.2 汽油/ABE,汽油/IBE,汽油/丁醇气体排放对比研究 |
| 7.2.1 汽油/ABE,汽油/IBE,汽油/丁醇NO_x排放对比 |
| 7.2.2 汽油/ABE,汽油/IBE,汽油/丁醇HC排放对比 |
| 7.2.3 汽油/ABE,汽油/IBE,汽油/丁醇CO排放对比 |
| 7.3 汽油/ABE,汽油/IBE,汽油/丁醇微粒排放对比研究 |
| 7.3.1 汽油/ABE,汽油/IBE,汽油/丁醇微粒数量浓度对比 |
| 7.3.2 汽油/ABE,汽油/IBE,汽油/丁醇微粒粒径分布对比 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 总结及展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 本文主要创新点 |
| 8.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及研究成果 |
| 作者简介 |
| 攻读博士学位期间所发表的科研成果 |
| 致谢 |
（2）基于氢气缸内直喷的正丁醇/汽油复合喷射发动机燃烧及排放特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 正丁醇燃料在汽车领域的应用 |
| 1.2.1 正丁醇的理化性质及制取方法 |
| 1.2.2 正丁醇作为内燃机代用燃料的研究现状 |
| 1.2.3 正丁醇/汽油作为内燃机代用燃料的可行性分析 |
| 1.3 氢能源在汽车领域的应用 |
| 1.3.1 氢气的理化性质及制取方法 |
| 1.3.2 氢气作为内燃机辅助燃料的研究现状 |
| 1.3.3 正丁醇/氢气作为内燃机代用燃料的可行性分析 |
| 1.4 复合喷射技术的应用与研究 |
| 1.4.1 复合喷射技术 |
| 1.4.2 复合喷射技术的研究现状 |
| 1.5 研究意义及主要研究内容 |
| 第2章 试验测控平台及试验方法 |
| 2.1 试验测控平台概述 |
| 2.1.1 试验用发动机台架 |
| 2.1.2 燃烧及排放测试设备 |
| 2.1.3 电子控制系统 |
| 2.2 试验整体方案及主要参数定义 |
| 2.2.1 试验整体方案 |
| 2.2.2 试验主要参数定义 |
| 2.2.3 相关计算参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 正丁醇/汽油复合喷射发动机的试验 |
| 3.1 正丁醇/汽油复合喷射发动机燃烧特性研究 |
| 3.1.1 丁醇/汽油复合喷射模式对平均有效压力的影响 |
| 3.1.2 丁醇/汽油复合喷射模式对缸内燃烧状态的影响 |
| 3.2 正丁醇/汽油复合喷射发动机排放特性研究 |
| 3.2.1 丁醇/汽油复合喷射模式对常规气体排放的影响 |
| 3.2.2 丁醇/汽油复合喷射模式对微粒排放的影响 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 氢气缸内直喷结合正丁醇/汽油复合喷射发动机的燃烧特性研究 |
| 4.1 喷氢时刻对正丁醇/汽油复合喷射发动机燃烧特性的影响 |
| 4.1.1 喷氢时刻对平均有效压力的影响 |
| 4.1.2 喷氢时刻对缸内燃烧状态的影响 |
| 4.2 喷氢压力对正丁醇/汽油复合喷射发动机燃烧特性的影响 |
| 4.2.1 喷氢压力对平均有效压力的影响 |
| 4.2.2 喷氢压力对缸内燃烧状态的影响 |
| 4.3 不同工况下喷氢策略对发动机性能的影响 |
| 4.4 氢气与正丁醇协同作用对发动机燃烧特性的影响分析 |
| 4.4.1 掺醇比及掺氢比对平均有效压力的影响 |
| 4.4.2 掺醇比及掺氢比对缸内燃烧状态的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 氢气缸内直喷结合正丁醇/汽油复合喷射发动机的排放特性研究 |
| 5.1 喷氢时刻对正丁醇/汽油复合喷射发动机排放特性的影响 |
| 5.1.1 喷氢时刻对常规气体排放的影响 |
| 5.1.2 喷氢时刻对微粒排放的影响 |
| 5.2 喷氢压力对正丁醇/汽油复合喷射发动机排放特性的影响 |
| 5.2.1 喷氢压力对常规气体排放的影响 |
| 5.2.2 喷氢压力对微粒排放的影响 |
| 5.3 掺氢比例对正丁醇/汽油复合喷射发动机排放特性的影响 |
| 5.3.1 掺氢比例对常规气体排放的影响 |
| 5.3.2 掺氢比例对微粒排放的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 氢气缸内直喷结合正丁醇/汽油复合喷射发动机的稀燃特性研究 |
| 6.1 稀燃条件下喷射模式对发动机燃烧特性的影响 |
| 6.1.1 喷射模式对缸内燃烧状态的影响 |
| 6.1.2 喷射模式对平均有效压力及有效热效率的影响 |
| 6.2 稀燃条件下喷射模式对燃烧循环变动特性的影响 |
| 6.2.1 喷射模式对平均指示压力循环变动及分布的影响 |
| 6.2.2 喷射模式对平均指示压力循环变动系数的影响 |
| 6.2.3 喷射模式对稀燃极限的影响 |
| 6.3 稀燃条件下喷射模式对发动机排放特性的影响 |
| 6.3.1 喷射模式对常规气体排放的影响 |
| 6.3.2 喷射模式对微粒排放的影响 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 全文总结及工作展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文主要创新点 |
| 7.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（3）煤基石脑油HCCI发动机燃烧过程的数值模拟与试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略语 |
| 主要符号 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 均质压燃(HCCI)技术发展概述 |
| 1.3 石脑油燃料介绍 |
| 1.4 石脑油在发动机上的应用研究进展 |
| 1.5 石脑油及其重要组分的化学反应动力学研究进展 |
| 1.5.1 石脑油化学反应动力学研究进展 |
| 1.5.2 石脑油重要组分化学反应动力学研究进展 |
| 1.6 本文的主要研究内容及结构 |
| 第二章 试验装置与数据处理 |
| 2.1 HCCI发动机试验系统 |
| 2.1.1 试验用发动机 |
| 2.1.2 燃油供给系统改造 |
| 2.1.3 进排气系统改造 |
| 2.1.4 燃烧及排放数据采集系统 |
| 2.2 试验设计与实施方法 |
| 2.2.1 喷油器标定 |
| 2.2.2 上止点标定 |
| 2.2.3 示功图的检测与处理 |
| 2.3 参数定义与数据处理 |
| 2.3.1 参数定义 |
| 2.3.2 数据处理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 煤基石脑油HCCI发动机试验研究 |
| 3.1 进气温度的影响 |
| 3.1.1 进气温度对煤基石脑油HCCI发动机燃烧特性的影响 |
| 3.1.2 进气温度对煤基石脑油HCCI发动机排放特性的影响 |
| 3.1.3 进气温度对煤基石脑油HCCI发动机性能的影响 |
| 3.2 当量比的影响 |
| 3.2.1 当量比对煤基石脑油HCCI发动机燃烧特性的影响 |
| 3.2.2 当量比对煤基石脑油HCCI发动机排放特性的影响 |
| 3.2.3 当量比对煤基石脑油HCCI发动机性能的影响 |
| 3.3 转速的影响 |
| 3.3.1 转速对煤基石脑油HCCI发动机燃烧特性的影响 |
| 3.3.2 转速对煤基石脑油HCCI发动机排放特性的影响 |
| 3.3.3 转速对煤基石脑油HCCI发动机性能的影响 |
| 3.4 煤基石脑油HCCI发动机运行范围分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 煤基石脑油简化动力学模型研究 |
| 4.1 适用于HCCI发动机的煤基石脑油表征燃料研究 |
| 4.1.1 煤基石脑油的组分构成及物性分析 |
| 4.1.2 煤基石脑油表征燃料选定 |
| 4.1.3 基于不确定度理论的误差分析 |
| 4.2 甲基环己烷简化机理构建 |
| 4.2.1 甲基环己烷机理分析 |
| 4.2.2 基于误差传播的直接关系图法简化 |
| 4.2.3 敏感性分析 |
| 4.2.4 反应路径法简化 |
| 4.3 PRF简化机理构建 |
| 4.4 煤基石脑油简化机理构建 |
| 4.5 煤基石脑油简化机理验证 |
| 4.5.1 着火延迟期验证 |
| 4.5.2 预混火焰中重要组分验证 |
| 4.5.3 层流火焰传播速度验证 |
| 4.5.4 HCCI发动机验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 煤基石脑油HCCI发动机燃烧过程的数值模拟 |
| 5.1 AVL-FIRE软件介绍 |
| 5.2 多维数值模拟模型构建 |
| 5.2.1 几何模型的建立 |
| 5.2.2 网格生成 |
| 5.2.3 边界条件和初始参数 |
| 5.2.4 模型求解参数 |
| 5.3 多维数值模拟模型验证 |
| 5.4 AVL-FIRE与 CHEMKIN耦合原理 |
| 5.5 AVL-FIRE与 CHEMKIN耦合计算结果分析 |
| 5.5.1 燃烧过程分析 |
| 5.5.2 温度场分布 |
| 5.5.3 压力场分布 |
| 5.5.4 浓度场分布 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（4）船用低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机燃烧过程数值研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 英文缩写 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 船舶燃料消耗形势 |
| 1.1.2 船舶废气排放状态 |
| 1.1.3 船舶排放控制法规 |
| 1.2 船舶代用燃料现状 |
| 1.2.1 发动机的代用燃料 |
| 1.2.2 船用天然气-柴油发动机 |
| 1.3 天然气-柴油双燃料发动机的研究现状 |
| 1.3.1 双燃料发动机的试验研究 |
| 1.3.2 双燃料发动机的数值研究 |
| 1.4 当前研究主要面临的问题 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 2 发动机数值计算和量化方法研究 |
| 2.1 流体运动控制方程 |
| 2.1.1 基本控制方程组 |
| 2.1.2 湍流模型 |
| 2.2 数值计算模型 |
| 2.2.1 模型选取 |
| 2.2.2 喷射模型 |
| 2.2.3 燃烧模型 |
| 2.2.4 排放模型 |
| 2.3 数值计算方法 |
| 2.3.1 FVM法 |
| 2.3.2 SIMPLE法 |
| 2.4 图像量化研究方法 |
| 2.4.1 逻辑映射关系 |
| 2.4.2 燃烧特征值定义 |
| 2.4.3 图像增强算法 |
| 2.4.4 梯度运算的图像分割算法 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 船用低速双燃料发动机数值建模及试验 |
| 3.1 数值建模 |
| 3.1.1 发动机基本参数 |
| 3.1.2 计算模型及网格 |
| 3.1.3 初始边界条件 |
| 3.1.4 后处理说明 |
| 3.2 发动机排放试验 |
| 3.2.1 试验台布置 |
| 3.2.2 试验测量仪器 |
| 3.2.3 试验过程 |
| 3.2.4 试验结果 |
| 3.3 湍流模型准确性研究 |
| 3.4 模型验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 燃料模式对船用低速双燃料发动机燃烧过程的影响机理 |
| 4.1 FD燃烧过程研究 |
| 4.1.1 燃烧过程研究 |
| 4.1.2 火焰传播路径 |
| 4.1.3 NO缸内分布研究 |
| 4.2 DIDF燃烧过程研究 |
| 4.2.1 燃烧过程研究 |
| 4.2.2 火焰传播路径 |
| 4.2.3 燃烧特征值研究 |
| 4.2.4 NO和CH_4缸内分布研究 |
| 4.2.5 CH_4燃烧中断研究 |
| 4.3 FD和DIDF燃烧策略的比较 |
| 4.3.1 燃烧持续期变化 |
| 4.3.2 高温区域分布 |
| 4.3.3 火焰传播速度 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 主/引定时对DIDF燃烧过程的影响 |
| 5.1 主定时对DIDF燃烧的影响 |
| 5.1.1 燃烧过程研究 |
| 5.1.2 燃烧特征值研究 |
| 5.1.3 排放产物研究 |
| 5.1.4 CH_4燃烧中断研究 |
| 5.1.5 发动机性能研究 |
| 5.2 引定时对DIDF燃烧的影响 |
| 5.2.1 燃烧过程研究 |
| 5.2.2 燃烧特征值研究 |
| 5.2.3 CH_4燃烧中断研究 |
| 5.2.4 排放产物研究 |
| 5.2.5 发动机性能研究 |
| 5.3 主/引定时影响的量化研究 |
| 5.3.1 燃烧阶段变动对比 |
| 5.3.2 定时效应量化研究 |
| 5.3.3 基于主/引定时的优化策略 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 缸内初始气体状态对D-IDF燃烧过程的影响 |
| 6.1 扫气压力对DIDF燃烧的影响 |
| 6.1.1 燃烧过程研究 |
| 6.1.2 燃烧特征值研究 |
| 6.1.3 CH_4燃烧中断研究 |
| 6.1.4 排放产物研究 |
| 6.2 进气温度对DIDF燃烧的影响 |
| 6.2.1 燃烧过程研究 |
| 6.2.2 燃烧特征值研究 |
| 6.2.3 CH_4燃烧中断研究 |
| 6.2.4 排放影响研究 |
| 6.3 EGR对DIDF燃烧的影响 |
| 6.3.1 缸内O_2分布 |
| 6.3.2 燃烧过程研究 |
| 6.3.3 燃烧特征值研究 |
| 6.3.4 CH_4燃烧中断研究 |
| 6.3.5 排放产物研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
（5）船用预燃室式天然气发动机射流火焰和燃烧特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 天然气发动机的研究进展与发展趋势 |
| 1.2.1 天然气发动机的技术路线 |
| 1.2.2 船用天然气发动机的研究现状 |
| 1.3 预燃室天然气发动机的研究进展与发展趋势 |
| 1.3.1 预燃室射流火焰特性的研究 |
| 1.3.2 预燃室天然气发动机稀薄燃烧特性的研究 |
| 1.3.3 发动机性能的多因素、多目标优化研究 |
| 1.4 问题的提出及本文研究内容 |
| 第二章 试验系统与研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 可视化试验系统 |
| 2.2.1 可视化试验系统 |
| 2.2.2 图像预处理流程和算法研究 |
| 2.3 发动机试验系统 |
| 2.3.1 发动机试验系统 |
| 2.3.2 燃烧参数的定义 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 预燃室射流火焰的可视化试验 |
| 3.1 可视化试验研究方案 |
| 3.2 射流点火与火花塞点火的可视化比较 |
| 3.3 定容弹内压力变化的比较 |
| 3.4 定容弹内火焰面积的比较 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 预燃室射流火焰的数值模拟 |
| 4.1 计算模型 |
| 4.1.1 定容弹边界计算模型 |
| 4.1.2 发动机边界的计算模型 |
| 4.2 计算模型的验证 |
| 4.2.1 定容弹边界计算模型的验证 |
| 4.2.2 发动机边界计算模型的验证 |
| 4.3 射流火焰的数值计算分析 |
| 4.3.1 定容弹边界射流火焰的数值计算 |
| 4.3.2 发动机边界射流火焰的数值计算 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 预燃室式天然气发动机稀薄燃烧特性试验研究 |
| 5.1 发动机试验研究方案 |
| 5.2 预燃室过量空气系数 |
| 5.3 主燃室过量空气系数和点火正时 |
| 5.3.1 燃烧特征参数 |
| 5.3.2 燃烧循环变动 |
| 5.3.3 性能参数 |
| 5.4 燃/空压差 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于多目标优化的稀薄燃烧特性研究 |
| 6.1 影响参数的实验设计分析 |
| 6.1.1 实验设计技术发展 |
| 6.1.2 实验设计方案 |
| 6.1.3 主效应及帕累托分析 |
| 6.2 燃烧特性多目标优化 |
| 6.2.1 多目标优化概述 |
| 6.2.2 近似模型理论基础及选择 |
| 6.2.3 Kriging近似模型设计 |
| 6.2.4 燃烧特性参数的多目标优化 |
| 6.3 基于多目标优化的发动机稀薄燃烧特性研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 全文总结与工作展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 不足之处和工作展望 |
| 创新点说明 |
| 参考文献 |
| 符号与缩写 |
| 附表1 |
| 附表2 |
| 附表3 |
| 附表4 |
| 附图1 |
| 附图2 |
| 附图3 |
| 攻读博士学位期间发表或录用的论文等成果 |
| 致谢 |
（6）氢发动机EGR与多次喷射耦合电子控制系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题背景 |
| 1.2.1 能源危机 |
| 1.2.2 环境污染 |
| 1.3 氢燃料发动机的特点及发展现状 |
| 1.3.1 氢气作为发动机燃料的特点 |
| 1.3.2 国外发展概况 |
| 1.3.3 国内发展概况 |
| 1.4 EGR技术发展现状 |
| 1.4.1 EGR技术的应用 |
| 1.4.2 EGR技术在氢发动机上的应用 |
| 1.5 研究内容及意义 |
| 1.5.1 研究内容 |
| 1.5.2 研究意义 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 氢燃料发动机EGR系统整体设计 |
| 2.1 EGR系统 |
| 2.1.1 EGR降低NO_x排放的原理 |
| 2.2 EGR系统分类 |
| 2.2.1 内部EGR |
| 2.2.2 外部EGR |
| 2.3 EGR系统的控制方式 |
| 2.4 系统方案设计 |
| 2.4.1 EGR率计算 |
| 2.5 EGR阀(比例阀)的选择 |
| 2.6 电控EGR系统主要功能 |
| 2.6.1 ECU模块主要功能 |
| 2.6.2 驱动模块主要功能 |
| 2.6.3 上位机的主要功能 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 氢燃料发动机EGR系统硬件设计 |
| 3.1 EGR硬件控制单元组成 |
| 3.2 电控系统的传感器及其调理电路 |
| 3.2.1 进气道压力传感器 |
| 3.2.2 水温传感器 |
| 3.2.3 节气门位置传感器 |
| 3.2.4 曲轴位置传感器 |
| 3.2.5 氧浓度传感 |
| 3.3 控制单元设计 |
| 3.3.1 微处理器的选择 |
| 3.3.2 时钟、复位及电源电路设计 |
| 3.4 通信模块电路设计 |
| 3.5 喷氮阀驱动电路设计 |
| 3.6 EGR系统控制电路板设计 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 氢燃料发动机EGR系统软件设计 |
| 4.1 系统软件的目标 |
| 4.2 软件开发工具 |
| 4.2.1 软件开发语言 |
| 4.2.2 软件开发环境 |
| 4.3 EGR模块程序设计 |
| 4.3.1 主控程序设计 |
| 4.3.2 EGR模块程序设计 |
| 4.3.3 EGR驱动模块程序设计 |
| 4.4 状态机EGR模块设计 |
| 4.4.1 功能需求 |
| 4.4.2 实验室虚拟仪器工程平台 |
| 4.4.3 程序设计 |
| 4.5 多次喷射控制策略 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 氢燃料发动机EGR系统验证试验 |
| 5.1 试验台架 |
| 5.2 测试仪器 |
| 5.2.1 测功机及测控仪 |
| 5.2.2 尾气分析仪 |
| 5.2.3 燃烧分析仪 |
| 5.2.4 进气道空气流量计 |
| 5.3 实验方案设计 |
| 5.4 试验数据及其分析 |
| 5.4.1 不同喷射方式与EGR耦合对排放的影响 |
| 5.4.2 不同转速下EGR对缸内压力的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后期工作展望 |
| 攻读学位期间参加的科研项目及发表的学术论文 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（7）燃料组分对GDI发动机燃烧与排放的影响研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 GDI发动机及尾气排放 |
| 1.2.1 GDI发动机 |
| 1.2.2 GDI发动机主要排放与PMI |
| 1.2.3 可挥发性有机物VOCs |
| 1.3 汽油模型燃料 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 试验系统与研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验系统和方法 |
| 2.3 试验燃料 |
| 2.4 试验方案 |
| 2.5 主要参数定义 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 异构烷烃组分变化对发动机燃烧与排放特性的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 异构烷烃组分变化对发动机转速特性的影响研究 |
| 3.3 异构烷烃组分变化对发动机负荷特性的影响研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 烯烃组分变化对发动机燃烧与排放特性的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 烯烃组分变化对发动机转速特性的影响研究 |
| 4.3 烯烃组分变化对发动机负荷特性的影响研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 环烷烃组分变化对发动机燃烧与排放特性的影响 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 环烷烃组分变化对发动机转速特性的影响研究 |
| 5.3 环烷烃组分变化对发动机负荷特性的影响研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 芳香烃组分变化对发动机燃烧与排放特性的影响 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 芳香烃组分变化对发动机转速特性的影响研究 |
| 6.3 芳香烃组分变化对发动机负荷特性的影响研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 试验燃料GDI发动机性能总结 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 燃烧相位 |
| 7.3 常规排放与非常规排放 |
| 7.4 颗粒物排放与PMI |
| 7.5 经济性 |
| 第八章 全文总结与展望 |
| 8.1 全文总结 |
| 8.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 符号与缩写 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（8）直喷汽油机燃烧汽油和丁醇混合燃料的试验与数值模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 化石能源危机 |
| 1.1.2 环境污染问题与排放限值 |
| 1.1.3 汽车的燃油经济性评价 |
| 1.2 代用燃料的发展及应用 |
| 1.2.1 代用燃料种类 |
| 1.2.2 丁醇燃料的发展 |
| 1.2.3 国内外研究动态 |
| 1.3 内燃机热效率的研究动态 |
| 1.4 主要研究内容及研究方法 |
| 第2章 直喷汽油机燃烧汽油/丁醇混合燃料的试验研究 |
| 2.1 试验设备 |
| 2.2 研究方法 |
| 2.3 试验结果分析 |
| 2.3.1 对缸内压力以及放热率影响 |
| 2.3.2 对缸内平均温度的影响 |
| 2.3.3 对燃烧过程的影响 |
| 2.3.4 对燃油经济性的影响 |
| 2.3.5 对排放的影响 |
| 2.3.6 对压力升高率的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 直喷汽油机燃烧汽油/丁醇混合燃料的CFD建模仿真 |
| 3.1 CFD软件CONVERGE简介 |
| 3.2 直喷汽油机燃烧系统建模 |
| 3.2.1 基本控制方程 |
| 3.2.2 湍流模型 |
| 3.2.3 燃烧模型 |
| 3.2.4 燃油喷射模型 |
| 3.2.5 排放模型 |
| 3.2.6 计算边界设定 |
| 3.2.7 模型验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 直喷汽油机燃烧汽油/丁醇混合燃料的热效率仿真优化 |
| 4.1 提高压缩比对直喷汽油机的影响 |
| 4.1.1 直喷汽油机模型的修改 |
| 4.1.2 提高压缩比对缸内气体压力和温度的影响 |
| 4.1.3 提高压缩比对发动机指示热效率的影响 |
| 4.1.4 提高压缩比对监测点压力波动的影响 |
| 4.2 进气门延迟关闭对直喷汽油机的影响 |
| 4.2.1 直喷汽油机进气门模型修改 |
| 4.2.2 进气门延迟关闭对缸内压力和温度的影响 |
| 4.2.3 进气门延迟关闭对发动机指示热效率的影响 |
| 4.2.4 进气门延迟关闭对监测点压力波动的影响 |
| 4.2.5 进气门延迟关闭对NOx排放的影响 |
| 4.3 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 全文总结 |
| 本文展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（9）4108 LPG发动机的优化匹配研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 LPG的燃料性质及LPG发动机的特点 |
| 1.2.1 LPG的理化特性 |
| 1.2.2 LPG的燃料特性 |
| 1.2.3 LPG发动机的特点 |
| 1.3 LPG发动机的研究现状 |
| 1.3.1 LPG发动机国内外发展现状 |
| 1.3.2 LPG发动机的发展应用 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 4108 LPG发动机台架及试验测试系统建立 |
| 2.1 4108 LPG发动机台架布置方案 |
| 2.2 试验用LPG燃料的气体成分 |
| 2.3 数据采集系统设计 |
| 2.4 监控和标定系统 |
| 2.5 4108 LPG发动机的控制系统 |
| 2.5.1 电控系统的技术方案制定 |
| 2.5.2 技术路线的设计 |
| 2.5.3 电控燃气系统的选型及特点 |
| 2.5.4 电控燃气系统的结构组成研究 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 发动机的整机建模及仿真优化研究 |
| 3.1 基本理论研究 |
| 3.1.1 气缸高压循环基本方程 |
| 3.1.2 气体交换过程基本方程 |
| 3.1.3 传热 |
| 3.1.4 壁温 |
| 3.1.5 气体属性 |
| 3.2 整机建模 |
| 3.2.1 模型建立 |
| 3.2.2 模型主要组成参数及边界条件设置 |
| 3.2.3 模型计算方法及数据后处理研究 |
| 3.3 压缩比及配气相位的仿真优化研究 |
| 3.3.1 压缩比的仿真优化研究 |
| 3.3.2 配气相位的仿真优化研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 发动机试验优化匹配研究 |
| 4.1 压缩比的试验匹配研究 |
| 4.2 配气相位的试验匹配研究 |
| 4.2.1 不同重叠角的凸轮轴的匹配试验 |
| 4.2.2 不同EVO的凸轮轴的匹配试验 |
| 4.3 涡轮增压器的试验匹配研究 |
| 4.3.1 增压器对发动机的性能影响分析 |
| 4.3.2 增压器的试验匹配研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 4108 LPG发动机的性能标定 |
| 5.1 估计值标定 |
| 5.2 充气效率(VE)表标定 |
| 5.3 外特性曲线标定研究 |
| 5.4 点火提前角MAP和浓度MAP标定研究 |
| 5.5 电控调压器(EPR)阀开环表标定 |
| 5.6 调速标定 |
| 5.7 整机性能试验研究 |
| 5.7.1 4108LPG(120P)发动机性能指标试验 |
| 5.7.2 4108LPG(140P)发动机性能指标试验 |
| 5.8 本章小结 |
| 第六章 全文总结及展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 致谢 |
（10）气体燃料对内燃机燃烧过程及排放影响的机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 致谢 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 我国气体燃料资源概况 |
| 1.3 气体燃料发动机国内外研究进展 |
| 1.4 论文的课题来源和研究意义 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 第二章 火花点火式煤层气发动机的研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 变组分煤层气发动机的试验研究 |
| 2.3 煤层气发动机工作过程模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 ZS195 柴油机 EGR、掺氢及 HEGR 试验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 试验装置及试验方案 |
| 3.3 试验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 柴油废气重整反应的化学动力学模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 CHEMKIN软件介绍 |
| 4.3 柴油废气重整反应机理 |
| 4.4 柴油废气重整模拟结果及分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 ZS195 柴油机 EGR、掺氢及 HEGR 模拟研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 FLUENT 软件介绍 |
| 5.3 建立缸内工作过程模型 |
| 5.4 燃烧模型的验证 |
| 5.5 ZS195 柴油机 EGR、掺氢燃烧及 HEGR 模拟分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文主要创新点 |
| 6.3 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研和发表论文情况 |
四、液化石油气发动机试验研究及发展趋势（论文参考文献）
- [1]复合喷射模式下丙酮-丁醇-乙醇（ABE）/汽油双燃料发动机燃烧及排放特性研究[D]. 郭泽洲. 吉林大学, 2021(01)
- [2]基于氢气缸内直喷的正丁醇/汽油复合喷射发动机燃烧及排放特性研究[D]. 商震. 吉林大学, 2021(01)
- [3]煤基石脑油HCCI发动机燃烧过程的数值模拟与试验研究[D]. 尹朋. 长安大学, 2021
- [4]船用低速二冲程LNG/柴油双燃料发动机燃烧过程数值研究[D]. 于洪亮. 大连海事大学, 2020(01)
- [5]船用预燃室式天然气发动机射流火焰和燃烧特性的研究[D]. 李翔. 上海交通大学, 2020(01)
- [6]氢发动机EGR与多次喷射耦合电子控制系统研究[D]. 郭鹏翔. 华北水利水电大学, 2020
- [7]燃料组分对GDI发动机燃烧与排放的影响研究[D]. 刘贵宾. 上海交通大学, 2020(01)
- [8]直喷汽油机燃烧汽油和丁醇混合燃料的试验与数值模拟研究[D]. 韦小泰. 湖南大学, 2019(07)
- [9]4108 LPG发动机的优化匹配研究[D]. 宋昌庆. 吉林大学, 2011(09)
- [10]气体燃料对内燃机燃烧过程及排放影响的机理研究[D]. 钱叶剑. 合肥工业大学, 2009(10)