【正文】 吉林大學(xué)本科生畢業(yè)論文 本 科 生 學(xué) 號(hào) 吉 林 大 學(xué) 本 科 生 畢 業(yè) 論 文 EGR條件下過量空氣系數(shù)對直噴汽油機(jī)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(xué)生姓名： 學(xué)生班級： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 導(dǎo)師姓名： 及 職 稱： 年 月吉林大學(xué)本科生畢業(yè)論文吉林大學(xué)學(xué)士學(xué)位承諾書 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確的方式表明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 簽名： 日期：摘 要EGR條件下過量空氣系數(shù)對直噴汽油機(jī)性能和排放影響能源的危機(jī)和環(huán)境的污染成為日益嚴(yán)重的問題，未來汽車發(fā)展的走勢在這兩個(gè)嚴(yán)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(jī)開發(fā)出經(jīng)濟(jì)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(chǔ)上通過利用測功機(jī)氮氧化物檢測儀，EGR截止閥，EGR冷卻器等等實(shí)驗(yàn)設(shè)備搭建構(gòu)成EGR技術(shù)，通過控制相應(yīng)的參數(shù)，保證在EGR條件存在的時(shí)候下，控制過量空氣系數(shù)變化來研究汽油機(jī)經(jīng)濟(jì)性，動(dòng)力性，排放的氮氧化物，一氧化碳，碳?xì)涞葦?shù)據(jù)的變化，來找出他們間的變化規(guī)律。通過分析結(jié)論如下：1. 對于EGR引入總體上對發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)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(shù)條件時(shí)，對于理想混合氣的動(dòng)力性提升明顯。，工況的變動(dòng)對其影響變動(dòng)不是很大，但是充量系數(shù)不同時(shí)，系數(shù)在1的時(shí)候消耗最少。，濃度在不斷降低，%。，除過過量空氣系數(shù)為1時(shí)比較不明顯，其他狀況時(shí)均會(huì)增加。，而過量空氣系數(shù)卻影響明顯，在過量空氣系數(shù)較大時(shí)一氧化碳濃度排放相對少。關(guān)鍵詞： EGR，過量空氣系數(shù) 汽油機(jī)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(xué)本科生畢業(yè)論文目錄第一章 緒論 1 2 過量空氣系數(shù)同EGR在直噴汽油機(jī)關(guān)系 4 EGR技術(shù)的簡介 4 EGR 技術(shù)的最新研究發(fā)展方向 6 EGR的原理 7 直噴汽油機(jī)的混合氣形成原理 10 直噴汽油機(jī)的噴射系統(tǒng)技術(shù)簡介 14 小結(jié).......................................................................................16第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架試驗(yàn) 17 試驗(yàn)臺(tái)架電控簡介 17 EGR試驗(yàn)中工作模式 19 系統(tǒng)的搭建與細(xì)節(jié)選擇 20第三章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析 25 EGR率對直噴汽油機(jī)動(dòng)力性影響 25 EGR率對燃油經(jīng)濟(jì)性影響 27 EGR率對尾氣排放的影響 29 EGR率對碳?xì)渑欧诺挠绊?31 EGR率對一氧化碳排放影響 32 過量空氣系數(shù)對發(fā)動(dòng)機(jī)的排放和性能的影響 34 EGR下過量空氣系數(shù)對發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力影響。 34 EGR條件下過量空氣系數(shù)對經(jīng)濟(jì)性影響 36 EGR條件下過量空氣系數(shù)對排放的影響 37第四章 全文總結(jié) 43參考文獻(xiàn) 47 致謝 49Ι第一章 緒論第一章 緒論 工業(yè)文明的空前發(fā)展推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步，同時(shí)也使得汽車的設(shè)計(jì)和制造的水平突飛猛進(jìn)。隨著大眾生活的提高和人們消費(fèi)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(shí)間內(nèi)，汽車的保有量出現(xiàn)了爆炸式的增長，隨著二十世紀(jì)七十年代。隨著時(shí)間推移，目前來看增長的勢頭還未消退。我國汽車持有數(shù)量僅次于美國，發(fā)展超過了日本，成為世界第二大汽車國家【1】。 據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每一千人平均汽車擁有為 148 輛，然而目前國內(nèi)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(gè)差距還是明顯很大的，但同時(shí)這個(gè)問題側(cè)面反映出我們國內(nèi)汽車這個(gè)行業(yè)它的發(fā)展?jié)摿€是空前巨大的。 但同時(shí)，隨著汽車保有量的的提高，人們的生活和未來的發(fā)展也面臨著越來越多的困擾。首當(dāng)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(shù)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(yùn)，根據(jù)目前的預(yù)測研究全世界的石油儲(chǔ)量將在本世紀(jì)面臨終結(jié)，這將對人類的未來發(fā)展產(chǎn)生重大的影響，隨著國內(nèi)經(jīng)濟(jì)在新世紀(jì)的不斷騰飛和增長下，中國的工業(yè)取得了大的發(fā)展，但這背后對石油資源的需求量也是相當(dāng)可觀的，石油是工業(yè)發(fā)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(jìn)口量增大，進(jìn)口占消耗的比重超過了50%，這是歷年我國石油進(jìn)口和消耗的統(tǒng)計(jì)圖表： 圖 我國石油消耗統(tǒng)計(jì)圖汽車日益增多的消耗已成為世界性的能源危機(jī)的問題，然而對于發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率優(yōu)化和提升的空間就目前科學(xué)而言有研究的前景。世界汽車保有量的增高會(huì)帶來第二個(gè)嚴(yán)峻的問題，那就是汽車排放的尾氣中氮氧化物會(huì)嚴(yán)重污染大氣，污染我們懶以生存的環(huán)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(wěn)定，在光照濕熱的環(huán)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(qiáng)的毒性，對人動(dòng)植物和建筑造成破壞，同時(shí)氮氧化物進(jìn)入臭氧層與臭氧反應(yīng)分解臭氧，在大氣層形成臭氧空洞，導(dǎo)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(jìn)入人體肺的深部,可引起支氣管炎或肺氣腫。氮氧化物還會(huì)和空氣其他污染物質(zhì)混合發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，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(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部氮氧化物的生成機(jī)理一部分來自于發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部高溫富氧的狀態(tài)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?xì)?，一氧化碳，PM,這些也同樣是空氣污染的罪