汽油发动机节能改造的研究与实现

【摘要】：能源是人类赖以生存和发展的物质基础，而石油在能源结构中占有最重要的地位。现代社会发展过程中石油的消耗越来越大，尤其是近几年汽车保有量的快速增长，进一步加剧了石油的消耗。我国现阶段每年进口石油占石油需求的50%以上，巨大的石油进口需求将严重威胁中国的能源安全，并阻碍中国经济的持续发展。据有关部门统计，到2020、2030年时，中国的机动车燃料消耗量将分别达到2.3亿吨和3.7亿吨，占当年全国石油总需求的57%和87%。可见，汽车必将成为我国最大的石油消耗产业。同时我们又看到，全球石油已探明可采总量仅能满足人类50-60年的使用。为了保证可持续发展，只有尽可能的节约能源，才能延缓石油枯竭的时间，并赢得充足的时间，以完成新能源的替换工作。 本文设计了一个普通汽油发动机汽车改装为汽油/天然气两用燃料汽车的方案，对传统改装方案中的不足进行了分析，提出了解决方法，引入了一种直喷式天然气系统，对改装过程的各个部件也标准化，尤其是控制系统中采取了一种动态点火信号的方式，极大的改善了发动机的工作稳定性和燃料经济性。此外对改装后的调试和使用也进行了说明。采用本方案改装的发动机可以使用汽油和压缩天然气两种燃料，在日常使用时主要使用压缩天然气，只在启动和燃气不足时使用汽油，既保证了发动机的工作性能，又节约了汽油，同时还节约了近一半的使用成本。 【关键词】：发动机 压缩天然气 汽车 燃料 直喷
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TK412
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 天然气汽车9-12
• 1.1.1 天然气汽车的分类9-10
• 1.1.2 天然气汽车的优点10-11
• 1.1.3 天然气汽车的缺点11-12
• 1.2 天然气的特性12-13
• 1.2.1 天然气的物化性质12-13
• 1.2.2 车用压缩天然气的技术要求13
• 1.3 天然气汽车发展现状与前景13-15
• 1.3.1 国外天然气汽车发展概况13-14
• 1.3.2 我国天然气汽车发展概况14
• 1.3.3 我国发展天然气汽车的必要性和紧迫性14-15
• 1.3.4 影响我国天然气汽车发展的因素15
• 1.4 本文的主要工作15-16
• 1.5 本章小结16-17
• 第2章 汽油改为天然气后发动机的性能分析17-22
• 2.1 天然气发动机的动力性和燃料经济性17-18
• 2.1.1 天然气－汽油两用燃料发动机的动力性17
• 2.1.2 天然气/汽油两用燃料发动机的经济性17-18
• 2.2 天然气发动机的排放性能18-19
• 2.2.1 普通燃油发动机的排放性18
• 2.2.2 天然气发动机的排放性能18-19
• 2.3 恢复天然气发动机动力性的途径和措施19-21
• 2.3.1 天然气发动机动力性下降原因分析19
• 2.3.2 恢复天然气发动机动力性的途径和措施19-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 发动机改造方案的设计与零部件选取22-39
• 3.1 车用压缩天然气（CNG）系统组成和类型22-24
• 3.1.1 CNG 系统组成22
• 3.1.2 CNG 系统分类及工作原理22-24
• 3.1.3 新型燃气直接喷射式天然气系统24
• 3.2 CNG 供给系统的设计和主要部件的选取24-30
• 3.2.1 储气瓶24-26
• 3.2.2 充气阀26
• 3.2.3 瓶口装置26-27
• 3.2.4 高压管线及高压接头27
• 3.2.5 减压器（蒸发器）27-29
• 3.2.6 喷轨29
• 3.2.7 燃料转换和气量显示组合开关29-30
• 3.3 CNG 供给控制系统的设计和主要部件的选取30-38
• 3.3.1 CNG 供给控制系统设计要求30
• 3.3.2 CNG 供给控制系统零部件设计与选取30-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第4章 系统的安装、调试和使用39-48
• 4.1 CNG 系统的安装39-41
• 4.1.1 供气系统布置的原则和方案39
• 4.1.2 改装的工艺流程39-41
• 4.2 CNG 系统的调试41-46
• 4.2.1 各部件的试验方法41
• 4.2.2 系统检验规则41
• 4.2.3 各系统功能调试41-43
• 4.2.4 全系统的软件调试43-46
• 4.3 改装车辆的使用46-47
• 4.3.1 日常使用方法46
• 4.3.2 使用注意事项46-47
• 4.4 本章小结47-48
• 总结与展望48-49
• 参考文献49-52
• 附录52-54
• 攻读学位期间所发表的学术论文目录54-55
• 致谢55-56
• 作者简介56

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