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车载加油蒸汽回收系统设计与系统建模及实验研究

作　者: 蔡锦榕
导　师: 何仁
学　校: 江苏大学
专　业: 车辆工程
关键词: 加油排放车载加油蒸汽回收系统时变质量传递原理回收活性碳罐密闭室
分类号: U464.136
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

我国近年来的汽车保有量高速的增长,随之而来的是对汽油消耗量的不断增加。由于汽油的蒸发特性,其蒸发量每年都是以惊人的速度增长,而加油过程中汽油蒸汽排放也在逐年增加,根据预测我国的加油排放会从2008年的105397.11吨汽油增加到2025年616167.72吨。因此研究汽油车加油过程的蒸发排放机理,设计回收加油排放的系统,有效回收加油排放蒸汽是非常重要的。首先,本文分析了国外的排放法规和排放控制概况,针对国内现在普遍存在的蒸汽回收系统的缺点进行分析,然后从解决这些缺点入手,提出了解决方案,最后引入了车载加油蒸汽回收系统(ORVR),并对车载加油蒸汽回收系统(ORVR)回收加油排放机理进行详细介绍,然后再对车载加油蒸汽回收系统(ORVR)的主要部件进行设计,并给出其详细的设计方案和方法。其次,本文为了获得安装车载加油蒸汽回收系统(ORVR)后对减少汽油车加油排放的效果,在第四章和第五章分别对只安装活性碳罐和安装车载加油蒸汽回收系统(ORVR)加油排放过程,应用时变质量传递原理进行数学建模,然后对其加油排放进行预测,并与实验数据进行对比,得出实验数据与模型计算仿真数据比较吻合。根据分析,油箱平均温度、泵入油箱燃油平均温度越高,汽油雷德蒸气压越大,裹入油箱空气量越多等,汽车加油排放量就越大。最后,本文为了证明车载加油蒸汽回收系统(ORVR)对汽油车加油排放的回收效果的有效性,研究设计了2种实验方法：一种是活性碳罐收集法,一种是密闭室法。分别采用这两种实验方法对下面三种加油条件进行实验：(1)没有安装活性碳罐和车载加油蒸汽回收系统油箱进行加油排放实验；(2)只安装活性碳罐的油箱进行加油排放实验；(3)安装活性碳罐和车载加油蒸汽回收系统(ORVR)的油箱进行加油排放实验。实验结果表明只安装碳罐能够减少大概15.7%的加油排放,而安装车载加油蒸汽回收系统平均减少94%以上的加油排放。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-19
  1.1 引言  9-13
    1.1.1 汽油车燃油蒸发的危害  9-11
    1.1.2 油品蒸发类型分类  11-13
  1.2 燃油蒸发排放控制措施  13-16
  1.3 国内外汽车燃油蒸发控制研究  16-18
  1.4 本文研究的主要内容  18-19
第二章油箱加油过程蒸发排放机理  19-32
  2.1 国外汽车排放概况  19-25
    2.1.1 美国汽车排放概况  19-20
    2.1.2 日本汽车排放概况  20
    2.1.3 欧洲汽车排放概况  20-21
    2.1.4 国外控制加油排放的措施  21-24
    2.1.5 HEALY公司的油气回收产品介绍  24-25
  2.2 国内的排放概况  25-27
    2.2.1 国内汽车排放标准的发展  25-27
  2.3 油箱加油过程蒸发排放机理  27-29
    2.3.1 油箱内汽油蒸发排放机理  27
    2.3.2 我国当前的加油系统组成  27-29
  2.4 车载加油蒸汽回收系统(ORVR)原理  29-31
  2.5 本章小结  31-32
第三章车载加油蒸汽回收系统主要部件设计  32-38
  3.1 车载加油蒸汽回收系统主要部件设计  32-34
  3.2 车载加油蒸汽回收系统主要部件设计的设计方法  34-37
    3.2.1 材料的选择  34-35
    3.2.2 单向阀的设计方法  35-36
    3.2.3 坡度阀的设计方法  36-37
  3.3 本章小结  37-38
第四章安装活性碳罐的汽油车加油蒸发排放数值分析  38-45
  4.1 汽车加油蒸发排放数值分析  38-43
    4.1.1 引言  38
    4.1.2 假设  38-39
    4.1.3 加油排放模型的建立  39-42
    4.1.4 模型计算结果分析  42-43
  4.2 本章小结  43-45
第五章安装ORVR的汽油车加油蒸发排放数值分析  45-53
  5.1 引言  45-46
  5.2 安装车载加油蒸汽回收系统的汽车加油蒸发排放数值分析  46-51
    5.2.1 加油过程的简化假设  46-47
    5.2.2 采用液封式车载加油蒸汽回收系统的加油排放模型建立  47-49
    5.2.3 模型计算结果分析  49-51
    5.2.4 结论  51
  5.3 本章小结  51-53
第六章汽油车加油过程排放的碳罐收集法和密闭式法实验装置设计  53-75
  6.1 加油过程排放的碳罐收集法实验  54-62
    6.1.1 实验依据的相关标准  54
    6.1.2 实验零部件设计和实验前准备工作  54-57
    6.1.3 汽油车加油过程油气蒸发损失实验方法  57-59
    6.1.4 碳罐收集法实验过程及实验结果分析  59-62
    6.1.5 结论  62
  6.2 加油过程排放的密闭室实验  62-74
    6.2.1 实验依据的相关标准  62
    6.2.2 实验总体方案的确定  62-63
    6.2.3 实验各子系统及其零部件设计  63-70
    6.2.4 汽油车加油过程排放的密闭室测量方法  70-72
    6.2.5 密闭室法实验结果分析  72-74
  6.3 本章小结  74-75
第七章车载加油蒸汽回收系统的效益分析  75-77
  7.1 采用车载加油蒸汽回收系统的经济效益  75-76
  7.2 采用车载加油蒸汽回收系统的社会环境效益  76
  7.3 本章小结  76-77
第八章总结与展望  77-79
  8.1 总结  77-78
  8.2 论文的研究成果  78
  8.3 展望  78-79
参考文献  79-83
致谢  83-84
攻读硕士学位期间的学术成果  84

车载加油蒸汽回收系统设计与系统建模及实验研究

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