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燃用不同比例甲醇汽油的发动机性能及优化研究
| 论文题名： | 燃用不同比例甲醇汽油的发动机性能及优化研究 |
| 关键词： | 汽车发动机;甲醇汽油;动力性能;经济性能;参数优化 |
| 摘要： | 随着汽车行业的快速发展，汽车保有量逐年增加。与此同时，我国乃至整个世界能源危机和环境污染问题日趋严重，石油价格不断创历史新高。鉴于能源短缺，环境污染问题一直是内燃机研究的工作重点，汽车替代燃料的研究具有重大意义。甲醇被视为清洁并最具有潜力的可替代能源之一。甲醇燃料能在一定程度上能缓解汽车动力燃油短缺问题的有效途径。 本文主要是对燃用不同比例甲醇汽油的发动机动力性能和经济性能及优化研究。首先，根据发动机的有关参数以及其他条件，利用GT-POWER建立一维仿真模型，并通过对模型实施了多次校准，进行验证准确性，然后进行仿真模拟分析。结果表明，仿真值和试验值最大误差为3.85%，因此模型可以用于以后的研究。然后用此模型进行五种燃料的仿真，结果显示，随着甲醇汽油中的甲醇比例增大，充气效率和缸压变高，累计放热量和发动机放热率逐渐下降。其次，建立试验台架以及制定实验方案，用发动机燃烧这五种燃料(汽油、M30、M40、M50和M80)的结果来验证仿真，并结合仿真结果对发动机的动力性和经济性进行分析，试验结果表明，在不改变发动机的情况下，燃烧M30、M40动力性经济性都优于汽油，随着甲醇汽油中甲醇比例的增加，发动机性能有不同程度的降低。再次，发动机燃烧M50燃料，在经济工况下(2000r/min，节气门开度60%)，利用该模型进行研究运行参数、部分结构参数对发动机性能的影响，结果表明，发动机在燃烧甲醇时，随着转速增加，节气门开度加大，缸内燃烧越充分；随着压缩比的增加热效率提高。 最后，通过前面的分析，在原汽油机上改用甲醇汽油燃料(M50)，会导致动力性，经济性不同程度的下降，因此在节气门开度60%对空燃比和压缩比进行DOE优化设计。结果显示，动力性和经济性都得到了提高。 |
| 作者： | 高富新 |
| 专业： | 交通运输工程 |
| 导师： | 杜丹丰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北林业大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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