氢气对甲醇发动机性能和排放的影响研究

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1、氢气对甲醇发动机性能和排放的影响研究TheEffectofHydrogenonPerformanceandEmissionsofaMethanolEngine(清华大学工学硕士学位论文)培养单位：汽车工程系学科：动力工程及工程热物理研究生：朱斌(JunaidBinAamir)指导教师:马凡华副研究员二〇一七年六月TheEffectofHydrogenonPerformanceandEmissionsofaMethanolEngineDissertationSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequi

2、rementforthedegreeofMasterofEngineeringInAutomotiveEngineeringbyJunaidBinAamir(PowerMachineandEngineeringThermophysics)DissertationSupervisor:ProfessorMaFanhuaJune,2017关于论文使用授权的说明本人完全了解清华大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该论文。(涉密的学位论文在解密后应遵守此

3、规定)签名：导师签名：日期：_______摘要摘要随着环境污染的增加和常规燃料储备的减少，替代燃料发动机技术得到了世界各国研究人员的关注。大多数汽车制造商喜欢使用现有的汽车发动机来运行替代燃料。醇类燃料和氢气为这种日益增长的需求提供了解决方案。甲醇燃料不仅有利于提高汽油发动机的性能和减少排放，可以使用现有的发动机。另一方面，加入氢气可为甲醇燃料提供清洁和快速燃烧能力。氢的加入增强了甲醇发动机的性能，可减少排气中的有害排放。本研究研究了4％氢气-甲醇双燃料发动机在各种运行条件下的性能和排放特性，例如在不同发动机转速和负荷条件下，不同空燃比对发动机放热率、有效效率、燃料消耗率

4、、排温、平均有效压力等性能的影响。该论文重点研究了氢气-甲醇双燃料发动机排放特性。论文介绍了氢气-甲醇双燃料发动机燃料供应系统设计的简要细节。此外，论文给出了发动机性能参数的详细数学建模。本文介绍了氢气-甲醇双燃料发动机研究使用的试验系统、相关实验技术和试验方法。通过采用合适的数据处理方法来处理和分析实验结果，得到相应的数据图表。将4％氢气-甲醇双燃料发动机的性能和排放特性与纯甲醇发动机的特点进行了比较。发动机性能试验包括热效率，平均有效压力，燃油消耗和排气温度。发动机排放包括THC，NOx和CO排放。最后，根据实验结果，分析得出了相应的结论：在甲醇燃料发动机燃料中掺入氢

5、气，可以提高发动机效率、降低排放。关键词：氢气；甲醇；双燃料；性能；排放；火花点火发动机IAbstractAbstractTheincreasingenvironmentalpollutionandreductioninconventionalfuelreservesledthealternativefueltechnologiestogettheattentionofresearchersaroundtheworld.Mostcarmanufacturerspreferusingtheexistingvehicleenginestooperateonalternativ

6、efuelsratherthanmanufacturingnewenginetechnologiesforfuturecars.Alcoholsandhydrogenprovideasolutiontothisincreasingnecessity.Methanolfuelisnotonlyadvantageousinincreasingtheperformanceofgasolineengineanddecreasingtheemissionsbutitalsopreventstheneedofanymodificationinexistingengines.Hydro

7、genontheotherhandprovidescleanaswellasfastcombustioncapabilitiestomethanolfuel.Additionofhydrogenenhancestheperformanceofmethanolengineanddecreasesharmfulemissionsatexhaust.Thisresearchexperimentallyinvestigatestheperformanceandemissioncharacteristicsofa4%hydrogenbl