内窥镜的喷射压力对柴油机性能的影响(附件)【字数：13867】
摘 要摘 要 现如今，石油危机和环境污染已经成为世界性的问题，石油资源在生产生活中的应用太多，想要在短时间内找到新型能源来替换石油资源几乎不可能，在这样一个大环境下，内燃机的排放也成为一个吸引各国内外学者广泛关注的问题。本文是针对轻型车用柴油机的排放问题展开的研究。在柴油机排放性能的研究上，除了对柴油机本身结构的研究，更多的是通过对柴油机缸内的燃烧过程的研究。柴油机传统的燃烧模式产生的污染物太多，必须朝着高效、节能、环保的方向发展。本试验中，在一台小缸径的轻型车用柴油机上配备一套内窥镜系统，加上缸内压力采集系统、实验台架等辅助系统，通过各种信号之间的转化将柴油机内部的燃烧情况直观地表达出来，系统的研究了柴油机缸内燃烧情况，在三种不同喷射压力（65MPa、85MPa、105MPa）在不同工作负荷（10%、25%、50%）下的性能影响 。 通过缸内压力采集和台架性能试验，系统地研究了喷射压力对排放性能的影响规律，结果表明在10%和25%工作负荷下，随着柴油机喷射压力的提高，NOx和碳烟Soot的排放呈下降趋势；在50%的负荷工况下，碳烟Soot排放有明显下降，而NOx的排放有略微的上升趋势。在三种工作负荷下，有效燃油消耗率都随着喷射压力的提高而增大。 通过本试验对柴油机缸内燃烧及产物的研究分析，给今后柴油机排放性能的优化奠定了理论基础。关键词内窥镜 喷射压力 燃烧 排放物 经济性
目 录
第一章 绪论
1.1 引言 1
1.2 课题研究背景 1
1.2.1柴油机发展现状 1
1.2.2柴油机面临的排放法规 2
1.2.3柴油机的发展前景 4
第二章 柴油机相关技术的发展
2.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
柴油机喷射技术的发展 6
2.2 国内外学者对喷射压力及其影响的研究 6
第三章 内窥镜在内燃机领域的应用
3.1 内窥镜技术的简介 8
3.2 内窥镜技术与内燃机结合的研究 8
第四章 实验装置和原理
4.1 试验样机 10
4.2 试验台架及主要设备 10
4.3 图像处理办法 15
第五章 喷射压力对柴油机性能的影响
5.1 缸内燃烧图像分析 17
5.2 缸内燃烧相关排放物曲线分析 18
结论 25
致谢 26
参考文献 27 第一章 绪论
1.1引言
内燃机，是一种通过燃料在其内部燃烧，将燃烧所得的热能通过各种机械之间的连接转化为动能的机械。广义上来说，内燃机可以分成很多种，有往复式活塞内燃机，旋转式活塞发动机和自由活塞式发动机，常说的内燃机基本上是往复式活塞内燃机。在内燃机正式发明之前，许多科学家进行了各种探索，在1833年，英国人赖特提出了直接将燃料燃烧产生的燃烧压力推动活塞作功的想法，在这一理论提出后，又加上各种对热力学、燃烧学和机械结构运动的研究，在1876年，德国发明家奥拓根据罗沙原理（热力学对内燃机效率的影响）创造出了第一台往复活塞式、单缸、卧式的四冲程的内燃机。一直以来，人们从来没有停止过对内燃机的研究和开发，才有了如今各种不同样式、不同性能的内燃机。
内燃机作为人类历史上动力机械的一大发明，为社会进步、科技发展和改善人民生活作出了巨大的贡献。随着科学技术的发展，为了满足各种工作需求，现代内燃机融合了诸多高新技术，包括电子技术、信息技术、石油化工、新型材料和精密制造等，已经发展成为一种融合多学科技术的高新技术产品，是系统热效率最高的产品。[1]内燃机距今已有100多年的发展历程，尤其是近20～30年内技术得到突飞猛进的发展，发动机的热效率获得了明显的提高，排放得到了有效控制。其中，关于燃烧的基础研究的发展和对燃烧控制技术的提高，对研究和改进内燃机效率和性能十分重要。
1.2课题研究背景
1.2.1柴油机发展现状
从内燃机发明到现在，内燃机一直依靠石油类化石燃料为主。这类石油燃料燃烧后会产生各种污染物，甚至是有害物质，比如大量的二氧化碳（导致温室效应），碳氢化合物，二氧化硫，碳烟等。从燃油种类角度来看，相对汽油机车比较，柴油车是最主要的NOx和PM排放源。根据2014年相关部门统计，柴油车保有量仅占汽车总量的14.1%，总体上保有量远远小于汽油车，但是柴油机车的单车排放量很高，NOx排放高达69.2%，颗粒物排放则占汽车排放总量的 99% 以上。[2]如今社会，石油资源的短缺和石油燃料燃烧所带来的大气污染问题已经是一世界性的重大问题，石油危机的出现使得人们意识到地球资源的有限，而排放污染的日益严重使得人们更多地去考虑如何去减少排放。对于减少排放这个问题上，以内燃机为例，可以从燃料的选择、燃烧的效率、燃烧后尾气的处理来考虑，一是选用新型清洁能源来减少石油燃料的使用，二是提高这些燃料的使用效率，提供同样的动力输出情况下，减少燃油消耗量。三是在排放后进行废气处理，这包含很多技术，比如利用化学反应将污染物转变成无害的物质，在尾气处理装置中安装由贵金属材料制成的催化剂的载体，当高温废气流经这个载体的时候，废气中的有害物质(包括CO，HC臭味，DPM黑烟)在催化剂和温度的作用下发生化学反应，转化为无毒的水和二氧化碳，这项技术在工业锅炉上使用较多，不论是汽油机汽车还是柴油机汽车，由于自身结构的限制和成本考虑，很少使用。
目 录
第一章 绪论
1.1 引言 1
1.2 课题研究背景 1
1.2.1柴油机发展现状 1
1.2.2柴油机面临的排放法规 2
1.2.3柴油机的发展前景 4
第二章 柴油机相关技术的发展
2.1 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
柴油机喷射技术的发展 6
2.2 国内外学者对喷射压力及其影响的研究 6
第三章 内窥镜在内燃机领域的应用
3.1 内窥镜技术的简介 8
3.2 内窥镜技术与内燃机结合的研究 8
第四章 实验装置和原理
4.1 试验样机 10
4.2 试验台架及主要设备 10
4.3 图像处理办法 15
第五章 喷射压力对柴油机性能的影响
5.1 缸内燃烧图像分析 17
5.2 缸内燃烧相关排放物曲线分析 18
结论 25
致谢 26
参考文献 27 第一章 绪论
1.1引言
内燃机，是一种通过燃料在其内部燃烧，将燃烧所得的热能通过各种机械之间的连接转化为动能的机械。广义上来说，内燃机可以分成很多种，有往复式活塞内燃机，旋转式活塞发动机和自由活塞式发动机，常说的内燃机基本上是往复式活塞内燃机。在内燃机正式发明之前，许多科学家进行了各种探索，在1833年，英国人赖特提出了直接将燃料燃烧产生的燃烧压力推动活塞作功的想法，在这一理论提出后，又加上各种对热力学、燃烧学和机械结构运动的研究，在1876年，德国发明家奥拓根据罗沙原理（热力学对内燃机效率的影响）创造出了第一台往复活塞式、单缸、卧式的四冲程的内燃机。一直以来，人们从来没有停止过对内燃机的研究和开发，才有了如今各种不同样式、不同性能的内燃机。
内燃机作为人类历史上动力机械的一大发明，为社会进步、科技发展和改善人民生活作出了巨大的贡献。随着科学技术的发展，为了满足各种工作需求，现代内燃机融合了诸多高新技术，包括电子技术、信息技术、石油化工、新型材料和精密制造等，已经发展成为一种融合多学科技术的高新技术产品，是系统热效率最高的产品。[1]内燃机距今已有100多年的发展历程，尤其是近20～30年内技术得到突飞猛进的发展，发动机的热效率获得了明显的提高，排放得到了有效控制。其中，关于燃烧的基础研究的发展和对燃烧控制技术的提高，对研究和改进内燃机效率和性能十分重要。
1.2课题研究背景
1.2.1柴油机发展现状
从内燃机发明到现在，内燃机一直依靠石油类化石燃料为主。这类石油燃料燃烧后会产生各种污染物，甚至是有害物质，比如大量的二氧化碳（导致温室效应），碳氢化合物，二氧化硫，碳烟等。从燃油种类角度来看，相对汽油机车比较，柴油车是最主要的NOx和PM排放源。根据2014年相关部门统计，柴油车保有量仅占汽车总量的14.1%，总体上保有量远远小于汽油车，但是柴油机车的单车排放量很高，NOx排放高达69.2%，颗粒物排放则占汽车排放总量的 99% 以上。[2]如今社会，石油资源的短缺和石油燃料燃烧所带来的大气污染问题已经是一世界性的重大问题，石油危机的出现使得人们意识到地球资源的有限，而排放污染的日益严重使得人们更多地去考虑如何去减少排放。对于减少排放这个问题上，以内燃机为例，可以从燃料的选择、燃烧的效率、燃烧后尾气的处理来考虑，一是选用新型清洁能源来减少石油燃料的使用，二是提高这些燃料的使用效率，提供同样的动力输出情况下，减少燃油消耗量。三是在排放后进行废气处理，这包含很多技术，比如利用化学反应将污染物转变成无害的物质，在尾气处理装置中安装由贵金属材料制成的催化剂的载体，当高温废气流经这个载体的时候，废气中的有害物质(包括CO，HC臭味，DPM黑烟)在催化剂和温度的作用下发生化学反应，转化为无毒的水和二氧化碳，这项技术在工业锅炉上使用较多，不论是汽油机汽车还是柴油机汽车，由于自身结构的限制和成本考虑，很少使用。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/jtgc/cbyhy/36.html
