egr條件下過量空氣系數對直噴汽油機性能和排放的影響畢業論文(已修改)

　

【正文】 吉林大學本科生畢業論文 本 科 生 學 號 吉 林 大 學 本 科 生 畢 業 論 文 EGR條件下過量空氣系數對直噴汽油機性能 和排放的影響 Effects of excess air factor on the Performance and Emission of Gasoline Directinjection Engine In condition that of EGR 學生姓名： 學生班級： 學生學號： 學 院： 專 業： 導師姓名： 及 職 稱： 年 月吉林大學本科生畢業論文吉林大學學士學位承諾書 本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發表或撰寫過的作品成果。對本文研究作出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確的方式表明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。 簽名： 日期：摘 要EGR條件下過量空氣系數對直噴汽油機性能和排放影響能源的危機和環境的污染成為日益嚴重的問題，未來汽車發展的走勢在這兩個嚴峻的問題下也不得不面臨著許多的改革。因此對于直噴汽油機開發出經濟高效，排放清潔的要求也是愈來愈高。本文是在四缸直噴汽油基礎上通過利用測功機氮氧化物檢測儀，EGR截止閥，EGR冷卻器等等實驗設備搭建構成EGR技術，通過控制相應的參數，保證在EGR條件存在的時候下，控制過量空氣系數變化來研究汽油機經濟性，動力性，排放的氮氧化物，一氧化碳，碳氫等數據的變化，來找出他們間的變化規律。通過分析結論如下：1. 對于EGR引入總體上對發動機動力性是提高的，而且對小工況的提高幅度很大，改變充量系數條件時，對于理想混合氣的動力性提升明顯。，工況的變動對其影響變動不是很大，但是充量系數不同時，系數在1的時候消耗最少。，濃度在不斷降低，%。，除過過量空氣系數為1時比較不明顯，其他狀況時均會增加。，而過量空氣系數卻影響明顯，在過量空氣系數較大時一氧化碳濃度排放相對少。關鍵詞： EGR，過量空氣系數 汽油機性能 排放AbstractEffects of excess air factor on the Performance and Emissionof Gasoline Directinjection Engine In condition that of EGREmergency of resource and environment solution are more and more worst,The future of vehicle must take action to avoid troubles with facing that two problems.,we can make revolution in the auto. So that the performance and emission of the Gasoline Directinjection Engine are needing highly article is basing on a four cylinder of Gasoline Directinjection Engine using power Engine, shutoff valve, boundary conditions,experimental platform to established EGR system. In this experiment, boundary conditions, HC as ignition timing engine speed, engine load(injection pulse width), airfuel ratio and EGR rate, can be adjusted to explore the principle that how EGR affects the performance and emissions under different conditions. According to the analysis of experiment result, the following conclusion can be obtained:1. After the EGR is introduced on a GDI engine, It can improve the power , it can improve power performance highly on the low load. When the excess air factor is HC change the power performance of the excess air coefficient is can be improved immediately.2. To some extent, EGR can improve the fuel economy of GDI engine. It is corresponding with the power performance. As a whole, it can reduce the fuel economy . At low and medium load, EGR has the same effect on fuel , fuel economy varies with airfuel the excess air coefficient is , engine fuel economy can be reduced deeply.3. The introduction of EGR can restrain NOX emissions all the test conditions,the largest EGR rate can reduce NO emissions most .Under the operating conditions of 2500r/min, 7ms injection pulse width, the excess air ratio of , the most obvious inhibition of NOX emissions is up to %.4. HC emissions will increase with EGR rate. However, it does not rise significantly at the metric ratio. At each condition, HC emissions increase with the EGR rate significantly when the excess air coefficient is , The operating condition of lean gas, large EGR rate, early ignition timing will cause significant bustion, resulting in a large number of discharged HC. 5. EGR can hardly affect the CO emissions on GDI engine. In the experiment, CO emissions only vary from excess air ratio. In the case of small HC emissions increase, we can achieve effective control of NO emissions. Facing with increasingly serious energy crisis and environmental problems, EGR technology has great application prospects on a GDI engine.Key words:EGR Excess air factor Gasoline engine Function Emission吉林大學本科生畢業論文目錄第一章 緒論 1 2 過量空氣系數同EGR在直噴汽油機關系 4 EGR技術的簡介 4 EGR 技術的最新研究發展方向 6 EGR的原理 7 直噴汽油機的混合氣形成原理 10 直噴汽油機的噴射系統技術簡介 14 小結.......................................................................................16第二章 發動機臺架試驗 17 試驗臺架電控簡介 17 EGR試驗中工作模式 19 系統的搭建與細節選擇 20第三章 實驗結果分析 25 EGR率對直噴汽油機動力性影響 25 EGR率對燃油經濟性影響 27 EGR率對尾氣排放的影響 29 EGR率對碳氫排放的影響 31 EGR率對一氧化碳排放影響 32 過量空氣系數對發動機的排放和性能的影響 34 EGR下過量空氣系數對發動機動力影響。 34 EGR條件下過量空氣系數對經濟性影響 36 EGR條件下過量空氣系數對排放的影響 37第四章 全文總結 43參考文獻 47 致謝 49Ι第一章 緒論第一章 緒論 工業文明的空前發展推動了人類社會的進步，同時也使得汽車的設計和制造的水平突飛猛進。隨著大眾生活的提高和人們消費的水平的提升，越來越多的汽車逐漸走入到我們的生活里，成為人們的交通工具。很短的一段時間內，汽車的保有量出現了爆炸式的增長，隨著二十世紀七十年代。隨著時間推移，目前來看增長的勢頭還未消退。我國汽車持有數量僅次于美國，發展超過了日本，成為世界第二大汽車國家【1】。 據統計，全世界每一千人平均汽車擁有為 148 輛，然而目前國內每一千人平均汽車保有量僅有58輛，與世界的平均水平去比較，這個差距還是明顯很大的，但同時這個問題側面反映出我們國內汽車這個行業它的發展潛力還是空前巨大的。 但同時，隨著汽車保有量的的提高，人們的生活和未來的發展也面臨著越來越多的困擾。首當其沖的就是能源的問題。石油是一種不可再生型能源，隨著汽車的數量不斷的增的大，對石油的需求量也是在與日俱增。石油資源面臨這即將枯竭的命運，根據目前的預測研究全世界的石油儲量將在本世紀面臨終結，這將對人類的未來發展產生重大的影響，隨著國內經濟在新世紀的不斷騰飛和增長下，中國的工業取得了大的發展，但這背后對石油資源的需求量也是相當可觀的，石油是工業發展的血液。就目前已知探明的石油資源也是有限的，同世界總石油資源相比較而言，我國石油資源處在匱乏的階段【2】。使得石油供給不足的矛盾日益突出，對石油的進口量增大，進口占消耗的比重超過了50%，這是歷年我國石油進口和消耗的統計圖表： 圖 我國石油消耗統計圖汽車日益增多的消耗已成為世界性的能源危機的問題，然而對于發動機的熱效率優化和提升的空間就目前科學而言有研究的前景。世界汽車保有量的增高會帶來第二個嚴峻的問題，那就是汽車排放的尾氣中氮氧化物會嚴重污染大氣，污染我們懶以生存的環境。什么是氮氧化物，氮氧化物含有多種化合物，有一氧化二氮、一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮 ,和五氧化二氮等。氮氧化物的特性是極不穩定，在光照濕熱的環境下一氧化氮二氧化氮互變，是幾種氣體混合物，主要為一氧化氮和二氧化氮。氮氧化物有很強的毒性，對人動植物和建筑造成破壞，同時氮氧化物進入臭氧層與臭氧反應分解臭氧，在大氣層形成臭氧空洞，導致紫外線輻射量增大，使得人們羅患皮膚癌的概率變大【3】。氮氧化物通過呼吸進入人體肺的深部,可引起支氣管炎或肺氣腫。氮氧化物還會和空氣其他污染物質混合發生光化學反應，形成酸雨，腐蝕建筑物。這些氮氧化物的大量排放都來自于汽車的尾氣，在發動機內部氮氧化物的生成機理一部分來自于發動機內部高溫富氧的狀態空氣中的氮在高溫下被氧化生成的,燃料中各種氮化物被分解氧化生成的氮氧化物。汽車尾氣中除過氮氧化物外，還含有大量排放的碳氫，一氧化碳，PM,這些也同樣是空氣污染的罪