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柴油掺烧二甲醚在柴油机上的应用研究

作　者: 刘国涛
导　师: 吕林
学　校: 武汉理工大学
专　业: 轮机工程
关键词: 柴油机二甲醚双燃料排放
分类号: U473
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 207次
引　用: 5次
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内容摘要

人类对能源的需求与利用能源而造成环境污染之间的矛盾一直困绕着世界各国。汽车作为一个流动的污染源，在人口密集的城市和交通发达的工矿地区，到处散发着大量废气，严重威胁着居民的身心健康，破坏着生态平衡，成为大气污染的“罪魁祸首”。由于世界石油资源日趋减少，同时为解决发动机的排放问题，在内燃机领域中对清洁代用燃料的研究已成为前沿课题。随着我国经济的迅速发展和汽车保有量的高速增长，正面临汽车能源需求与环境保护的双重巨大压力。二甲醚燃料是国际上近年来新出现的很有发展前途的超低排污代用燃料。二甲醚(DME)作为一种燃烧洁净的燃料，近年来受到了研究者的关注。研究表明，DME的十六烷值高，非常适合作为柴油机的代用燃料，而且它能实现洁净燃烧，有望满足未来严格的柴油机排放法规。在柴油机上燃用二甲醚，从长远来看，可以解决石油资源减少的问题，从近期考虑，则能够改善排气污染，它为解决能源危机和环境污染两大难题开辟了一条现实可行的道路。本课题组与广西玉柴机器股份有限公司合作，针对YC6108QC型车用柴油机进行了掺烧二甲醚的试验研究。在保持原柴油机性能的前提下，通过掺烧二甲醚，使非增压柴油机排放满足欧Ⅰ排放标准。本文详细介绍了柴油掺烧二甲醚系统的设计和最佳掺烧比的确定以及能耗比较。该系统主要包括两大部分，混合油箱和电控系统。主要进行混合油箱设计、电控系统设计以及搭建实验台架。混合油箱的作用是使柴油和二甲醚能迅速充分混合，保证燃料混合的均匀性；电控系统的作用是通过测定电磁阀流量特性、柴油机排放特性来确定和控制DME掺烧比例。

全文目录

第1章绪论  8-18
  1.1 引言  8-11
  1.2 国内外对燃用二甲醚的研究现状  11-13
  1.3 二甲醚特性  13-16
  1.4 课题研究的现实意义  16-17
  1.5 本文主要研究工作  17
  1.6 本章小结  17-18
第2章柴油机掺烧二甲醚试验台架总体设计  18-28
  2.1 柴油掺烧二甲醚的方法  18-19
    2.1.1 双喷嘴法  18
    2.1.2 代用燃料从进气管进入法  18-19
    2.1.3 混合掺入法  19
  2.2 柴油掺烧二甲醚的实施方案  19-27
    2.2.1 混合油箱设计  20-24
    2.2.2 电控系统设计  24-27
  2.3 方案的特点  27
  2.4 本章小结  27-28
第3章电子控制单元的软硬件设计  28-55
  3.1 输入单元  28-32
    3.1.1 压力传感器  28
    3.1.2 转速传感器  28-31
    3.1.3 扭矩传感器  31
    3.1.4 温度传感器  31-32
  3.2 电子控制单元  32-40
    3.2.1 信号处理模块  32-35
    3.2.2 人机接口模块  35-36
    3.2.3 主控模块  36-38
    3.2.4 电磁阀驱动模块  38-40
  3.3 电控部分的软件设计  40-52
    3.3.1 单片机端程序  40-49
    3.3.2 PC机端程序  49-52
  3.4 软硬件抗干扰措施  52-54
    3.4.1 硬件抗干扰措施  52-53
    3.4.2 软件抗干扰措施  53-54
  3.5 本章小结  54-55
第4章柴油-二甲醚混合掺烧台架实验研究  55-71
  4.1 掺烧比例配制试验  55-59
    4.1.1 柴油电磁阀流量测试  55-57
    4.1.2 二甲醚电磁阀流量测试  57-58
    4.1.3 掺烧比配制方案  58-59
  4.2 电控系统的柴油机台架排放试验研究  59-68
    4.2.1 YC6108Q型柴油机原机性能  59-62
    4.2.2 DME掺烧比控制与调节系统可控性和可靠性分析  62-65
    4.2.3 电控系统的柴油机台架试验排放测试结果  65-66
    4.2.4 柴油-二甲醚混合燃料对柴油机排放性能影响的结论  66-68
  4.3 柴油机台架柴油掺烧二甲醚能耗比较试验研究  68-70
    4.3.1 十三点工况能耗测试实验  68-69
    4.3.2 柴油-二甲醚混合燃料对柴油机能耗的影响结论  69-70
  4.4 本章小结  70-71
第5章电控系统装车试验研究  71-74
致谢  74-75
参考文献  75-78
学习期间发表的论文  78

柴油掺烧二甲醚在柴油机上的应用研究

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