车用乙醇汽油发动机性能的实验研究【优秀】

黑龙江工程学院本科生毕业论文      本科学生毕业论文   车用乙醇汽油发动机性能的实验研究           系部名称：                          专业班级：                          学生姓名：                           指导教师：                           职     称：                             黑  龙  江  工  程  学  院   年   月    黑龙江工程学院本科生毕业论文    毕业设计（论文）题目审定表  指导教师姓名   职称   从事  专业   是否外 聘  是否  题目名称  车用乙醇汽油发动机性能的实验研究  课题适用专业  车辆工程  课题类型  W   课题简介：（主要内容、意义、现有条件、预期成果及表现形式。）  选题意义： 为了缓解汽车工业的飞速发展所带来的能源紧张和环境污染双重压力，研制开发清洁代用燃料以及合理的资源利用已成为日益突出的现实性课题。 必须寻找其他的能源以部分或者完全替代我们当前正在使用的燃料。乙醇的辛烷值高于汽油，可以提高发动机的抗爆震性能，因此，如果使用乙醇作为燃料，可以提高压缩比以改善发动机的热效率和输出功率。但是另一方面如果使用纯 乙醇作为燃料的话，就必须对发动机进行改装，所以最好是把研究重点放在乙醇 /汽油的混合燃料上，从而避免改装发动机。  主要内容： 分析乙醇汽油的理化特性；通过乙醇汽油与汽油的发动机台架试验，对比研究其动力性、经济性、常规排放性能、三元催化转化效率以及燃烧特性。  现有条件： 东安发动机、发动机测控系统、智能油耗仪、双路直采排放分析系统、电涡流测功机 ，书籍文献等资料 。  预期成果及表现形式：论文内容符合要求 ， 论文一份（ 2 万字以上）。     指导教师签字：                                                    年     月     日  教  研  室  意  见  1 选题与专业培养目标的符合度  好  较好  一般  较差  2 对学生能力培养及全面训练的程度  好  较好  一般  较差  3 选题与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度  好  较好  一般  较差  4 论文选题的理论意义或实际价值  好  较好  一般  较差  5 课题预计工作量  较大  适中  较小   6 课题预计难易程度  较难  一般  较易      教研室主任签字：                         年     月     日  黑龙江工程学院本科生毕业论文   系（部）教学指导委员会意见：                                        负责人签字：                        年     月     日  注：课题类型填写  W.科研项目； X.生产（社会）实际； Y.实验室建设； Z.其它。   毕业设计任务书  学生姓名   系部   专业、班级   指导教师姓名   职称   从事  专业   是否外聘   题目名称  车用乙醇汽油发动机性能的实验研究  一、设计（论文）目的、意义  为了 缓解汽车工业的飞速发展所带来的能源紧张和环境污染双重压力，研制开发清洁代用燃料以及合理的资源利用已成为日益突出的现实性课题。乙醇以其独特的理化特性在发动机上正得到越来越广泛的应用。  国内外的学者对乙醇汽油进行了大量的研究，结果表明：在发动机未作任何改动或优化调整时，发动机燃用小比例 (乙醇体积分数低于 15%)乙醇汽油混合燃料时的动力性和经济性与燃用 90#汽油基本一致。目前国内对乙醇汽油的研究主要还集中在燃用乙醇汽油和纯汽油时发动机的性能对比上，而在研究过程中发动机的结构参数和运行参数没有进行任何调整。但是，乙 醇以一定比例掺人汽油后必然会使燃油的物化性质发生变化，那么在原有发动机的结构参数和运行参数条件下，发动机燃用乙醇汽油其性能是否得到充分发挥成为人们关注的问题。    二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）  论文内容：  依托日行贷款实验室，建立发动机台架，通过实验研究以下内容：  1. 分析乙醇汽油的理化特性；  2. 通过乙醇汽油与汽油的发动机台架试验，对比研究其动力性、经济性、常规排放性能、三元催化转化效率以及燃烧特性。  技术要求：  1发动机功率、油耗、排放以及三元催化转化效率对比数据曲线；  2示功图 以及燃烧放热规律曲线；  黑龙江工程学院本科生毕业论文   3对试验数据分析，得出合理结论。          三、设计（论文）完成后应提交的成果  发动机功率、油耗、排放对比数据曲线和示功图以及燃烧放热规律曲线  2论文（ 2 万字以上）    四、设计（论文） 进度安排  1、第一周                      选题，领取任务书  2、第二周第三周              撰写开题报告，开题答辩  3、第四周                      确定研究方案  4、第五周第七周              完成实验，准备中期答辩  5、第八周第十周              分析实验数据  6、第十一周第十三周          撰写论文       7、第十四十五周              修改论文  8、第十六周                    准备答辩  9、第十七周                    毕业答辩  五、主要参考资料  1黄付强 . 乙醇一汽油灵活比例电控发动机性能研究 D.浙江大学硕士学位论文， 2005.1. 2钱叶剑，谈建，左承基，滕勤 . 车用乙醇汽油对电喷汽油机性能影响的实验研究 J. 内燃机学报， 2006.7. 3 赵志国 . 我国车用乙醇汽油使用对车辆性能影响及发展建议 J. 汽车节能， 2007.10.  黑龙江工程学院本科生毕业论文     六、备注      指导教师签字：    年      月      日  教研室主任签字：     年      月      日        毕业设计（论文）开题报告    设计（论文）题目 :车用乙醇汽油发动机性能的实验研究                 黑龙江工程学院本科生毕业论文   院   系   名   称 :                                     专   业   班   级 :                                        学   生   姓   名 :                                       导   师   姓   名 :                                   开   题   时   间 :                                                毕业设计（论文）开题报告  学生姓名   系部   专业、班级   指导教师姓名   职称   从事  专业   是否外聘  是否  题目名称  车用乙醇汽油 发动机性能的实验研究  指导委员会 审查意见：                签字：                 年       月       日   黑龙江工程学院本科生毕业论文   一、  课题研究 现状、 选题 目的 和意义  1、 研究 现状  国内外的学者对乙 醇 汽油进行了大量的实验结果表明 :在发动机未作任何改动或优化调整时，发动机燃用小比例醇类混合燃料时的动力性和经济性与燃烧汽油基本一致，排放性能得到改善。据中国汽车技术研究中心所做的夏利、富康、桑塔纳三种轿车车型 12辆车、各行驶 8万 km的车用乙醇汽油与普通汽油的适应性行车试验 表明 :使用体积含量为 10%的乙醇汽油，无论是电喷式或化油器式发动机，在用车辆不需要对发动机进行改动，即可正常使用 ；尾气排放中 CO排放明显降低，最大降低率已达 5%，算术平均降低率 30.8%；HC化合物算术平均降低率为 13.4%。郑州、洛阳、南阳三市试点中也证实了这一点。另外，燃用小比例的乙醇汽油混合燃料，燃料供给系统无需进行改造，而且混合燃料及汽油可以交替使用，扩充加油站等分配供应系统的投资也较少，因此体积含量为 10%的乙醇汽油得到广泛应用 。   目前中国大多数推广省市中乙醇汽油占汽油的销售使用量比例都较高，且还在进一步提高，可是因为原料、成本和技术问题，中国在乙醇汽油的推广中也遇到一些阻碍，后因政策支持，技术进步等原因，使得乙醇汽油的推广得以顺利进行。   总体看 来，乙醇汽油的使用及推广是中国大势所趋， 2006 至 2010 年期间， 车用乙醇汽油将在国内更多地区推广。  2、 目的和意义  伴随着工业和社会的快速发展，人类对石油燃料的需求越来越高，但因为石油资源有限，所以能源短缺成为一个令人担忧的问题。 为了缓解汽车工业的飞速发展所带来的能源紧张和环境污染双重压力，研制开发清洁代用燃料以及合理的资源利用已成为日益突出的现实性课题。 必须寻找其他的能源以部分或者完全替代我们当前正在使用的燃料。甲醇和乙醇是最常用的燃料和燃料添加剂，但制造甲醇需要天然气和煤等不可再生资源，而我国的天然气 等资源并不富足，所以如果依靠甲醇作为燃料的话，很难实现能源自给 ；而乙醇可以通过农作物发酵和蒸馏得到，所以可以看成是一种可再生能源，乙醇是比较理想的汽油增氧剂 .是一种无毒的生物质燃料。山于以乙醇为燃料的发动机排放的 CO2能被植物所吸收 .因此乙醇有可能成为一种能够满足可持续发展要求的燃料另外对于无铅汽油来说，甲基叔丁基醚 ( MTBE)会污染地下水资源和危害人体健康，所以在将来有可能用乙醇来代替 MTBE，于是从经济和环保的角度出发，研究乙醇代替甲醇作为燃料也更为有利。同时乙醇的辛烷值高于汽油，可以提高发动机的抗爆 震性能，因此，如果使用乙醇作为燃料，可以提高压缩比以改善发动机的热效率和输出功率。但是另一方面如果使用纯乙醇作为燃料的话，就必须对发动机进行改装，所以最好是把研究重点放在乙醇 /汽油的混合燃料上，从而避免改装发动机。     黑龙江工程学院本科生毕业论文   二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题  1. 基本内容        (1) 分析乙醇汽油的理化特性。       (2)确立实验与研究方案。        (3)建立实验台架， 对比研究乙醇汽油与汽油的动力性、经济性及排放性能。  (4)分析实验数据，得出合理结论。  2 拟解决的主要问题      乙醇汽油理化特性对于发动机性能的影响：相同的试验台架，采用乙醇汽油和汽油分别进行动力性、经济性及排放性能试验，试验结果不同；工况并且试验台架（发动机）都相同，分析原因为乙醇汽油和汽油的理化特性不同。  三、技术路线（研究方法）   四、进度安排  1、第 1-2周（ 2月 28 日 3月 13 日）              选题，领取任务书并撰写开题报告  2、第 3 周（ 3月 14 日 3月 20 日）                 确定研究方案  3、第 4-5周（ 3月 21 日 4月 3日）                查阅资料，做好实验前准备工作  4、第 6-7周（ 4月 4日 4月 17日）                完成实验，准备中期答辩  5、第 8-10 周（ 4月 18 日 5月 8日）               分析实验数据  6、第 11-13周 5月 9日 5月 29 日）                撰写论文       课题调研与 收集资料  确立实验总体方案  乙醇汽油的动力性、燃油经济性和排放性能  普通汽油的动力性、燃油经济性和排放性能   整理并分析实验数据   撰写并完善论文  黑龙江工程学院本科生毕业论文   7、第 14-15周（ 5月 30日 6月 12日）              修改论文  8、第 16 周（ 6月 13日 6月 19日）                 准备答辩  9、第 17 周（ 6月 20日 6月 26日）                 毕业答辩   五、 参考文献  1 孙济美 ,郭英男 ,洪伟 ,刘忠长 ,许思传 ,张纪鹏 ,孙志军 .代用燃料汽车技术 (一 ) 世界汽车技术发展跟踪研究 (五 )J. 汽车工艺与材料 ,2002,11.  2 吴小虎 .我国发展甲醇汽车前景分析 J.汽车与社会 ,2003,Z2. 3 鲍晓锋 ,刘泽砚 .醇类燃料的应用研究 J.山东工程学院学报 ,1995,03.  4 钱伯章 .新型汽车代用燃料的开发和应用前景 J.天然气与石油 ,2004,02. 5 陈进富 ,陆绍信 ,朱亚杰 .汽车替代燃料及其发展前景 J.现代化工 ,1996,05.  6 王春杰 ,王玮 ,汤大钢 ,崔平 .车用乙醇汽油和无铅汽油对电喷汽车排放性能的影响 J.环境科学 ,2004,04. 7 饯叶剑 ,谈建 ,左承基 .车用乙醉汽油对电喷汽油机性能影啊的试验研究 J.内燃机学报 ,2006,4. 8 吕兴刁 ,侯玉春 .醇一正庚烷燃料均质亚缩过程看火与燃烧特性的研究 J.内燃机学报 ,   2006,4. 9 赵志国 . 我国车用乙醇汽油使用对车辆性能影响及发展建议 J. 汽车节能， 2007.10. 10 何邦全 ,闫小光 ,王建昕 .电喷汽油机燃用乙醉一汽油燃料排放性能训究 J.内燃机学报 ,2002,5. 11 饯叶剑 ,谈建 ,左承基 .车用乙醉汽油对电喷汽油机性能影响的实验研究 J.内燃机学报 ,2006 ,4. 12 黄付强 .乙醇一汽油灵活比例电控发动机性能训究 D.2005. 13 刁洪军 .乙醉汽油成分测试及其对电喷汽油机性能影响实验研究 D.吉林 :吉林大学 ,2007.   14 Hakan Bayraktar. Theoretical investigation of flame propagation process in an     SI engine running on gasoline-ethanol blends. Renewable Energy, 2007(32). 15 Jian Gao,Deming Jiang,Zuohua Huang. Spray properties of alternative fuels:A     comparative analysis of ethanol-gasoline blends and gasoline. Fuel, 2007 (86).         黑龙江工程学院本科生毕业论文     六、备注        指导教师意见：        签字：                  年    月    日   毕业设计（论文）指导记录  日期   地点   指导方式   黑龙江工程学院本科生毕业论文   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   通过朱老师的讲解，明确了选题目的及方向，了解所需的文献和书籍，并根据任务书的内容查找相关的资料。        学生（记录人）签名：              指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问 题及解决思路）   把搜集到的资料拿给朱老师，朱老师对资料进行了详细的阅读，告诉我那些是对我所做的设计有用的，让我们重点学习这些资料，然后确定自己的设计方案，告诉撰写开题报告的一些注意事项。       学生（记录人）签名：              指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   朱老师对我初步完成的开题报告进行了指导，告诉我设计内容和需要解决的问题和技术路线需要改进，参考文献的格式等问题。       学生（记录人）签名：             指 导教师签名：   黑龙江工程学院本科生毕业论文   毕业设计（论文）指导记录  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   将完成的开题报告拿给朱老师让朱老师签字，朱老师给我详细的讲解了开题答辩时的一些注意事项。      学生（记录人）签名：            指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   朱老师对实验方案的思考方向给我做了提示和建议，避免思考误区。         学生（记录人）签名：             指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   和朱老师讲解自己的实验方案思路，朱老师提出修改意见，督促我学习之前知识的断层。      黑龙江工程学院本科生毕业论文     学生（记录人）签名：              指导教师签名：   毕业设计（论文）指导记录  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   朱老师对我的实验方案作出修改，布置我着手实验准备工作。        学生（记录人）签名：             指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、 存在问题及解决思路）   朱老师检查实验准备工作并作出指导。        学生（记录人）签名：              指导教师签名：  日期   地点   指导方式   黑龙江工程学院本科生毕业论文   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   讨论实验材料和部分简单实验装置的采购。         学生（记录人）签名：             指导教师签名：  毕业设计（论文）指导记录  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   继续研究实验材料的采购和混合燃料的调配。         学生（记录人）签名：             指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   朱老师布置我进一步整理和完善方案，开始着手撰写论文，等待实验。         黑龙江工程学院本科生毕业论文   学生（记录人）签名：          指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   撰写论文并且咨询了朱老师一些注意事项，朱老师给了详细的解答。         学生（记录人）签名：              指导教师签名：  毕业设计（论文）指导记录  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   撰写论文，告诉我实验拖后。朱老师告诉我根据理化特性预测实验结果，试分析原因        黑龙江工程学院本科生毕业论文   学生（记录人）签名：             指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   拿出分析结果给朱老师看，朱老师指出分析的错误，指导我正确的分析方向。告诉我完成中期检查表。       学生（记录人）签名：            指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   将初步的中期检查表拿给朱老师，朱老师对其中的主要内容和待完成的主要内容进行了修改，告诉我回去修改，并告诉我中期检查时的一些注意事项。       学生（记录人）签名：           指导教师签名：  毕业设计（论文）指导记录  黑龙江工程学院本科生毕业论文   日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   继续撰写论文，指导我如何改正中期检查中出现的错误。         学生（记录人）签名：             指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、 存在问题及解决思路）   继续撰写论文，注意排版的规范性。         学生（记录人）签名：          指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   朱老师检查论文前部分的进度，指出明显的错误，督促我抓紧进度。         学生（记录人）签名：            指导教师签名：  黑龙江工程学院本科生毕业论文   毕业设计（论文）指导记录  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   检查之前错误的修改。         学生（记录人）签名：             指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   通知实验事宜，以及实验的注意事项。         学生（记录人）签名：            指导教师签名：  日期   地点   指导方式   黑龙江工程学院本科生毕业论文   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   指导我如何处理和分析实验数据。        学生（记录人）签名：           指导教师签名：  毕业设计（论文）指导记录  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   检查 数据处理的结果，绘出曲线以及得出结论是否正确，教我如何选用实验数据。        学生（记录人）签名：             指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   确定最后选用的数据，着手实验部分章节的撰写。        学生（记录人）签名：          指导教师签名：  黑龙江工程学院本科生毕业论文   日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   对常规性能分析过程中的错误进行了指证，以及曲线的规范性。         学生（记录人）签名：            指导教师签名：  毕业设计（论文）指导记录  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   检查常规性能错误的修改和三元催化转化效率分析过程中的错误。         学生（记录人）签名：             指导教师签名：  日期   地点   指导方式   黑龙江工程学院本科生毕业论文   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   查看上一章节的修改，指导我如何分析燃烧特性。         学生（记录人）签名：            指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   检查燃烧特性的分析，检查论文中结论是否有不当之处，并提出修改意见。        学生（记录人）签名：           指导教师签名：  毕业设计（论文）指导记录  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   拿完整论文给朱老师检查，指出排版的错误，抓紧修改，准备预答辩。         黑龙江工程学院本科生毕业论文   学生（记录人）签名：             指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   检查论文是 否修改完善，进一步修改。         学生（记录人）签名：          指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   并对预答辩的注意事项进行讲解，为本周的预答辩做准备。签字允许预答辩。        学生（记录人）签名：            指导教师签名：  毕业设计（论文）指导记录  黑龙江工程学院本科生毕业论文   日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   集中对预答辩发现的问题进行讲解和指导，督促抓紧修改，一定要重视。         学生（记录 人）签名：             指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   检查修完后成果，让我进一步检查，排版细节。         学生（记录人）签名：            指导教师签名：  日期   地点   指导方式   指导记录   （指导内容、存在问题及解决思路）   对答辩的注意事项进行讲解，签字语序答辩。        学生（记录人）签名：           指导教师签名：  黑龙江工程学院本科生毕业论文   毕业论文中期检查表  填表日期   迄今已进行    周剩余   周  学生姓名   系部   专业、班级   指导教师姓名   职称   从事  专业   是否外聘  是否  题目名称  车用乙醇汽油发动机性能的实验研究  学  生  填  写  毕业设计工作进度  已完成主要内容  待完成主要内容  1、选题，领取任务书并撰写开题报告  2、确定研究方案  3、查阅资料，做好实验前准备工作  4、完成实验，准备中期答辩   1、 分析实验数据  2、撰写论文       3、修改论文  4、准备答辩   存在问题及努力方向    学生签字：           指导教师  意  见                                 指导教师签字：           年     月     日  教研室  意  见      黑龙江工程学院本科生毕业论文   教研室主任签字：           年     月     日   毕业论文指导教师评分表  学生姓名   院系   专业、班级   指导教师姓名   职称   从事  专业   是否外聘  是否  题目名称  车用乙醇汽油发动机性能的实验研究  序号  评  价  项  目  满分  得分  1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度  10  2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值  10  3 查阅文献资 料能力；综合运用知识能力  15  4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力  25  5 文题相符程度；写作水平  15  6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性  15  7 科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度  10  得    分        X=   评   语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）  黑龙江工程学院本科生毕业论文      工作态度：           好    较好    一般    较差    很差  研究能力或设计能力：强    较强    一般    较弱    很弱  工作量：             大    较大    适中    较少    很少  规范性：             好    较好    一般    较差    很差  成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：  好    较好    一般    较差    很差  其他：               指导教师签字：                                     年     月     日  毕业论文评阅人评分表  学生  姓名   专业  班级   指导教  师姓名   职称   题目  车用乙醇汽油发动机性能的实验研究   评阅组或预答辩组成员姓名   出席  人数   序号  评  价  项  目  满分  得分  1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度  15  2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值  10  3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力  20  4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力  25  5 文题相符程度；写作水平  15  6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性  15   黑龙江工程学院本科生毕业论文         毕业论文答辩评分表  学生  姓名   专业  班级   指导  教师   职  称   题目  车用乙醇汽油发动机性能的实验研究  答辩  时间  月   日   时  答辩组  成员姓名   出席  人数   序号  评  审  指  标  满  分  得  分  1 选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、理 论意义 或价值  10  2 研究方案的设计能力、研究方法和手段的运用能力、综合运用知识的能力、 应用文献资料和外文的能力  20  3 论文撰写水平、文题相符程度、写作规范化程度、篇幅、成果的理论或实际 价值、创新性  15  得    分        Y=   评   语： （参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点）    回答问题：       正确    基本正确    基本不正确   不能回答所提问题  研究能力或设计能力：强    较强    一般    较弱    很弱  工作量：             大    较大    适中    较少    很少  规范性：             好    较好    一般    较差    很差  成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：  好    较好    一般    较差    很差  其他：       评阅人或预答辩组长 签字 ：                                  年     月     日  注：毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。      黑龙江工程学院本科生毕业论文   4 毕业论文答辩准备情况  5  5 毕业论文自述情况  20  6 毕业论文答辩回答问题情况  30  总    分      Z=  答辩过程记录、评语：  自述思路与表达能力：好    较好    一般    较差    很差  回答问题：       正确    基本正确    基本不正确   不能回答所提问题  研究能力或设计能力：强    较强    一般    较弱    很弱  工作量：             大    较大    适中    较少    很少  规范性：             好    较好    一般    较差    很差  成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：  好    较好    一般    较差    很差  其他：            答辩组长签字：                                         年     月     日  毕业设计（论文）成绩评定表  学生姓名   性别   院系   专业   班级   设计（论文）题目  车用乙醇汽油发动机性能的实验研究  平时成绩评分（ 开题、中检、出勤 ）   黑龙江工程学院本科生毕业论文   指导教师姓名   职称   指导教师  评分（ X）   评阅教师姓名   职称   评阅教师  评分（ Y）   答辩组组长   职称   答辩组  评分（ Z）   毕业设计（论文）成绩  百分制   五级分制   答辩委员会评语：              答辩委员会主任签字（盖章）：                   院系公章：             年     月     日  注： 1、平时成绩（开题、中检、出勤）评分按十分制填写，指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写，毕业设计（论文）成绩百分制 =W+0.2X+0.2Y+0.5Z     2、评语中应当包括学生毕业设计（论文）选题质量、能力水平、设计（论文）水平、设计（论文）撰写质量、学生在毕业设计（论文）实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。   优秀毕业设计（论文）推荐表  题     目  车用乙醇汽油发动机性能的实验研究  类别  毕业论文  学生姓名   院（系）、专业、 班级   黑龙江工程学院本科生毕业论文   指导教师   职     称   设计成果明细：  答辩委员会评语：                   答辩委员会主任签字（盖章）：                   院、系公章：             年     月     日  备  注：   注：“类别”栏填写毕业论文、毕业设计、其它    黑龙江工程学院本科生毕业论文        毕业论文过程管理材料      题     目  车用乙醇汽油发动机   性能的实验研究  学生姓名   院系名称   专业班级   指导教师   职     称   教研室   起止时间     黑龙江工程学院本科生毕业论文    教  务  处  制  黑龙江工程学院本科生毕业论文   I  摘     要   本次论文的题目是车用乙醇汽油发动机性能的实验研究。为了缓解汽车工业的飞速发展所带来的能源紧张和环境污染双重压力，研制开发清洁代用燃料以及合理的资源利用已成为日益突出的现实性课题。所谓车用乙醇汽油，就是把变性燃料乙醇和汽油以一定比例混配形成的一种汽车燃料。  本论文在对纯汽油（ E0）和 E10 和 E20 做了部分工况外特性和负荷特性实验基础上，对发动机的动力性、燃油经济性、排放特性和燃烧特性也做了一定的研究与分析，发现燃用混合燃料的动力性有所降低，但与原机相差不大 :以质量计的燃油消 耗率明显增加，但以热值计的能耗率保持良好，燃油经济性有所降低燃烧特性分析从根本上分析了乙醇汽油动力性不足的原因。燃用乙醇汽油混合燃料后，尾气排放中的 CO 和 HC能够明显得到降低，但同时也会引起个别工况下 NOx 排放量的增加。 燃料三元催化转化效率与燃料的的含醇量以及发动机的负荷和转速有关。     关键词 ：乙醇汽油；动力性；燃油经济性；排放特性；燃烧特性      黑龙江工程学院本科生毕业论文   II  ABSTRACT  The topic of the paper is Ethanol Gasoline Engine Performance Study. In order to alleviate the rapid development of automobile industry brought about by the energy shortage and environmental pollution dual pressures of clean alternative fuel research and development and the rational use of resources has become the reality of an increasingly prominent issue. The so-called vehicle ethanol gasoline, is to denatured fuel ethanol and gasoline mixture to form a certain percentage of motor fuel.  This thesis on pure gasoline (E0) and made a part of the E10 and E20 external characteristics and load conditions based on the experimental characteristics of the engine power, fuel economy, emission characteristics and combustion characteristics are also done some research and analysis found that mixed fuel burning power performance decreased, but with little difference between the original machine: the mass of the fuel consumption rate was increased, but the energy consumption rate of heat value of the good, have lower fuel economy burn Analysis of a fundamental lack of ethanol causes gasoline. Fuel ethanol blended gasoline fuel, emissions of CO and HC can be reduced significantly, but operating conditions will also cause the individual to increase NOx emissions. Catalytic fuel conversion efficiency and the amount of fuel containing alcohol as well as the engine load and speed related.    Keywords: Ethanol Gasoline； Dynamics； Fuel Economy； Emissions Characteristics；Combustion Characteristics黑龙江工程学院本科生毕业论文    目     录   摘要  III Abstract II 第 1 章  绪论   1 1.1 选题的目的及意义   1 1.2 乙醇汽油混合燃料的研究现状 2 1.2.1 国外研究现状   2 1.2.2 国内研究现状 3 1.3 研究内容 3 第 2 章  乙醇汽油理化特性研究   5 2.1 乙醇理化性质   5 2.2 乙醇汽油的热值计算   6 2.3 本章小结 9 第 3 章  乙醇汽油发动机性能研究   9 3.1 实验装置仪器   9 3.2 实验方案 13 3.3 动力性分析   14 3.3.1 影响因素分析   14 3.3.2 实验结果分析   16 3.4 燃油经济性   17 3.5 排放特性分析   20 3.5.1 怠速工况下排放特性分析 20 3.5.2 一氧化碳（ CO）排放特性分析   21 黑龙江工程学院本科生毕业论文   3.5.3 碳氢化合物（ HC）排放特性分析   24 3.5.4 氮氧化物（ NOX）排放特性分析   27 3.6 本章小结 29 第 4 章  乙醇汽油的三元催化转化性能研究   30 4.1 三元催化转化器的构造及反应原理   30 4.1.1 三元催化转化器的构造   30 4.1.2 三元催化剂的主要反应步骤   30 4.1.3 三元催化转化器的化学反应   31 4.2 乙醇汽油三元催化转化效率研究   31 4.3 本章小结 34 第 5 章  乙醇汽油燃烧特性的研究   35 5.1 示功图分析   36 5.2 燃烧持续期   37 5.3 本章小结 38 结论   39 参考文献   41 致谢   43 附录 A 44 附录 B 48  黑龙江工程学院本科生毕业论文  1   第 1 章  绪     论   1.1 选题的目的及意义  目前，世界的石油资源口趋减少，石油燃料的短缺现象已经出现，并且日益严重。2004 年，我国每天的石油需求为 80 万吨，全年共消耗石油 3 亿吨，其中进口 1.2 亿吨，比 2003 年增长 34.8%，这对我国的能源安全造成了巨大的威胁。另外，随着汽车保有量的增长，约占能源总需求量 40%的车用燃料的消耗量与日俱增，巨大的燃油消耗不仅对口益枯竭的石油能源造成巨大压力，同时大量燃油燃烧不当所排放出的污染物已成为威胁人类生存的主要因素 1。因此，寻求资源丰富、环境友好和经济可行的代用燃料已成为人类待解决的重大问题。国家在新颁布的 汽车产业发展政策中明确指出鼓励使用节约能源的柴油汽车和混合动力汽车，同时加大对使用可再生能源汽车的推广，比如在黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽等省燃用乙醇汽油。  发展生物能源，农民将直接受益。“三农”一直是党中央、国务院非常重视的问题，推广乙醇汽油等生物能源的初衷就是为了给丰产的玉米等农作物寻找出路、消化陈化粮、避免谷贱伤农 2。生物能源有助十带动大宗粮食深加工及相关产业的发展，实现农副产品的增值和转化。现阶段，燃料乙醇的生产原料主要是陈化粮，陈化粮问题解决后，燃料乙醇生产应立足于粮食主产区，作为调节市场供 求的一种手段 (以消耗低品质粮食为主 )，纳入到粮食生产、消费和饲料生产、消费的产业循环中，它只会促进和保障粮食生产和粮食安全 3。同时，还可以积极发展木薯、红薯、甘蔗、甜高粱等不与口粮 (小麦、稻谷 )生产争地、争水的高产、高糖或耐旱、耐盐碱的代粮经济作物，为生产燃料乙醇开发更多的原料储备 4。从发展的眼光看，最终解决燃料乙醇大量使用的原料问题将转向纤维，依靠生物技术、基因技术等高新技术的发展。通过筛选种植高能、高产的植物；利用我国大量的农业废弃资源 (桔杆 )和工业废弃物资源，开发和实现利用纤维质生产酒精技术的 产业化，可以为燃料乙醇生产提供取之不尽、黑龙江工程学院本科生毕业论文  2 用之不竭的可再生植物原料 5。  发展生物能源，在环保方面的意义同样深远。就乙醇汽油而言，由于加入燃料乙醇，乙醇汽油中含氧量增加，作为尾气的一氧化碳和碳氢化合物的燃烧更充分，使汽车尾气中的这两项指标分别下降 3.08%和 13.04 污染物的排放明显减少 2，生产燃料乙醇所需的玉米和小麦是可再生资源，在其生长过程中大量吸收二氧化碳。这对履行新京都议定书规定的排放标准，缓解经济高速发展所带来的人与环境保护方面的矛后将大有裨益。  1.2 乙醇汽油混合燃料的研究现状  目前在 乙醇汽油混合燃料的实验研究方面，国内外主要集中在混合燃料的燃烧和排放特性方面，而国外在这两方面的研究都较为深入和成熟。  1.2.1 国外研究现状  在发动机燃用混合燃料后的动力性和燃油经济性方面， l 986年 Hamdan和 Jubran6两人发现，通过向汽油中添加 5的乙醇，可以使发动机获得最佳的功率输出和部分负荷工况下 4 2 1的热效率的提高。 A1 Hasan 发现使用乙醇汽油混合燃料可以增加有效功率、扭矩、容积热效率和有效热效率，同时可以减少有效燃油消耗率。  M A Ceviz 和 F Ynksel7研究了燃用 E0、 E5、 E10、 E15 和 E20 后 50 个循环的燃烧循环变动，结果表明：混合燃料有利于降低循环变动，从而改善发动机的燃烧和排放特性，提高发动机的动力性、经济性并改善排放性能。  国内在上述方面的研究还尚未见报道，而在尾气排放及其的催化转化方面，国内的研究就比较深入了。  1995 年 Guerrieri 和 Caffrev8于 6 辆在用车上进行实验发现，当乙醇含量高于25时， C02的排放减少；当乙醇含量提高到 40时，总碳氢化合物 (THC)排放在最初的时候先增加了一点，而后随着 CO 的减少而逐渐降低。  M A Ceviz 和 F Yuksel7同时发现四种混合燃料的 CO和 HC 的排放均低于汽油，排放曲线呈先减小而后增大的趋势。 2002 年 Hsieh 等人 8在一台闭环控制发动机上研究发现，加入乙醇可以使 C0 和 HC 分别减少 10 90和 20 80，并且 NOx 的排放与发动机的运行工况有很大关系，而与乙醇含量的多少关系不大，但这一结论仍需黑龙江工程学院本科生毕业论文  3 进行实验验证。 H S Yucesu 等人 9燃用 EO、 E10、 E20、 E40 和 E60 进行实验，发现E40 和 E60 对减少尾气排放产生了重大的作用，在低转速下 CO 的排放减少量最大， 两种混合燃料平均分别减少了 11和 10.8；与 CO 相比， HC 的减少更加明显，在高转速下，燃用 E60 使得 HC 排放平均减少了 16.45。  1.2.2 国内研究现状  在动力性和燃油经济性方面，许沧粟和杜德兴 10同时发现：发动机燃用混合燃料后，不影响功率、扭矩等的使用性能，无须对发动机进行改装；掺烧乙醇后，有利于改善发动机的燃烧状况，降低能耗率。        何帮全 11等人在一台电喷汽油机上燃用 E0、 E1O 和 E30 后发现：在怠速工况下，燃用混合燃料可显著降低 CO、 NOx 和总碳氢化合物 (THC)的排放， E3O 的效果最明显。  高祥等人 12在一台多点电喷汽油机上实验，发现在低转速时，三效催化器对排放中 CO的净化效率普遍较高，而中高转速时随负荷的增加净化效率降低；对 THC 的净化效率也较高；并且三效催化器的净化效率与乙醇的含量、发动机的转速和负荷有关。  1.3 研究内容  目前，国内外对乙醇汽油混合燃料的研究主要集中在及一些高比例混合燃料 (如E50、 E60 和 E85 等比例的燃料 )上面，结合我国国情 (资源条件、汽车工业水平等 )，本论文希望通过对三种低比例的混合燃料 (E0、 E1O 和 E20)的动力性能、经济性能、排放和燃 烧特性进行研究分析，从而为我国乙醇代用燃料汽车的研究和扩大应用范围提供有价值的理论和技术支持。  研究目的在于通过对在同一台电喷发动机上燃用三种低比例乙醇汽油混合燃料后的动力性能、经济性能、排放和燃烧特性进行对比实验，评价三种混合燃料在电喷发动机上的动力性能、经济性能、排放和燃烧特性，以便在实际应用中，充分发挥乙醇燃料的优点，使其在电喷汽油发动机上发挥更好的作用，为乙醇燃料的继续推广应用打好理论基础，拟从以下几个方面展开研究：  1.对乙醇和乙醇汽油 (E0、 El0 和 E20)的理化特性进行分析；   2.通过台架实 验，测取分别燃用三种燃料后的常规特性数据和燃烧数据，评价发动机燃用混合燃料后的动力性能和燃油经济性；  黑龙江工程学院本科生毕业论文  4 3.根据实验所得数据绘制出不同工况下各种燃料的排放曲线，对比分析燃用混合燃料后的排放特性和三元催化转化效率；  4.根据实验所得数据绘制出不同工况下各种燃料的燃烧曲线，对比分析燃用混合燃料后的燃烧特性。黑龙江工程学院本科生毕业论文  5  第 2 章  乙醇汽油理化特性研究    2.1 乙醇理化性质  乙醇俗称酒精，化学分子式为 C2H5OH。内燃机燃用的汽油、柴油等是烃类燃料，而乙醇是烃基与羟基 (OH)组成的有机化合物。乙醇分子中含有羟基这一特点是乙 醇燃料与烃类燃料不同的根本所在。乙醇含有一个羟基，属于一元醇，它的来源较为丰富，具有一定的可再生性。表 2-1 列出了乙醇和汽油的主要理化性质 : 表 2.1 乙醇与汽油的主要理化性质比较  项目  乙醇  汽油  化学分子式  C2H5OH C8H18（以辛烷为例）  氧含量（ m%）  34.8 0 沸点（ C ）  78.3 30 220 低热值（ MJ/kg）  26.77 43.5 高热值（ MJ/kg）  29.8 46.6 汽化潜热（ kJ/kg）  862 297 自燃温度（ C ）  420 260 370 辛烷值  111 91 理论空燃比（ m/m）  9.05 14.8 着火极限（空气中的容积比 %）  4.3 19 1.4 7.6  1.乙醇含有 羟基 (OH)，能与水以任意比例互溶，而烃类燃料憎水性强，因而乙醇与烃类燃料的相容性较差。在常温下，只有醇含量很低或很高时，才可能互溶。  2.乙醇的含氧量高，约为 34.8%，在燃烧过程中有自供氧效应，这意味着同样质量的燃料完全燃烧所需的空气质量就相对较少，有利于高原地区的应用 ；同时它能比MTBE以更少的添加量加入汽油中。若在同样的进气条件下，乙醇由于自身含氧则使燃烧过程得到改善，燃烧较为均匀，局部富氧和局部缺氧的概率减少，热效率提高，燃黑龙江工程学院本科生毕业论文  6 烧过程组织的好，则发动机的动力性、经济性及排放性都可以得到改善。乙醇与汽油掺烧，可使混合燃料即乙醇汽油也变成为含氧燃料。  3.乙醇的沸点及蒸气压都比汽油低，有助于燃油 -空气混合气的形成，但会使产生气阻的倾向大，并且其中缺少高挥发性成分，对冷起动不利。而且两者的凝固点都比较低，在低温环境下都能正常使用。  4.乙醇的热值较低，只有汽油的 61.5%。因此，与燃用汽油相比 ，在同等的热效率下，醇类燃料的有效质量燃油消耗率高。  5.乙醇的汽化潜热大，约是汽油的 2.9 倍。高的汽化潜热及低的蒸气压将导致混合气形成和起动困难，但它在进入进气管、进气道或者进入气缸后，能吸收沿途管道壁面和燃烧室周围高温零件壁面的热量，使自己蒸发，有可能提高充气效率。通常通过增加发动机进气加热系统或废气预热空气系统，提高进气温度，改善混合气形成及燃烧，改善乙醇汽车的低温起动性。  6.乙醇的研究法辛烷值 (RON)较高，为 111，若在汽油中添加乙醇可以有效提高汽油的辛烷值。因此，使用乙醇汽油的发动机可适当提高 压缩比来提高热效率，从而获得较好的动力性能和经济性能 13 。  7.乙醇的着火燃烧浓度界限比汽油的相应范围要宽得多，比汽油更容易稀燃。能在比较稀的混合气状态下工作，而且不会因空燃比得不到精确控制而导致间断着火 ；能够允许在稀混合气工作时，较大自由的选择运转工况，这将有利于提高经济性并且降低排放污染。稀燃是一种节能燃烧和完善燃烧的形式，有利于提高热效率，而且压缩比越高，负荷越大，越容易稀燃。  2.2 乙醇汽油的热值计算   燃料的热值有高热值和低热值之分。高热值是燃料完全燃烧后发出的热量加上燃烧产物之一的水蒸气 冷凝后放出热量的总和，它是燃料完全燃烧后所能发出的总热量。低热值是高热值减去水的汽化潜热后的热值。发动机排气中的水蒸汽所含的冷凝热，实际上是难以回收的，所以燃料的热值常用低热值表示。发动机是进行热功转换的热机，燃料所含热量是发动机输出功率的能量来源，因而燃料低热值是评价燃料性能的一个重要指标。  黑龙江工程学院本科生毕业论文  7 1.质量低热值  乙醇汽油混合燃料的理论近似热值可以通过计算得到。根据混合燃料中乙醇和汽油的体积分数，以及测取的混合燃料的密度，可以计算出混合燃料中乙醇和汽油的质量分数，然后按照下式 14对混合燃料的质量低热值 hu 进 行计算 :                         hu=MGHG+MEHE                            （ 2.1）  式中， hu 乙醇汽油混合燃料的质量低热值，单位为 MJ/kg；        MG 混合燃料中汽油的质量百分比，单位为 %；        HG 汽油的质量低热值，单位为 MJ/kg；        ME 混合燃料中乙醇的质量百分比，单位为 %；        HE 乙醇的质量低热值，单位为 MJ/kg。  根据混合燃料中各成分的体积百分比，可以通过下式换算得到相应的质 量百分比14:                            EEGG GGG VV VM +=                        (2.2)                                     ME=1-MG                                (2.3)以 E10 为例，其低热值计算过程如下 : %33.948.01074.090 74.0901090 90 =+ =+ = EG GGM                      ME=1-94.33%=5.67% 将计算得到的 MG和 ME代入式 (2.1)，得到 E10 的质量低热值 :                 hu=94.33%43.5+5.67%26.77=41.71MJ/kg 同样经过计算可得到其它四种混合燃料的质量低热值。实验用三种嫩料的质量低热值如表 2.2 所列。  表 2.2 各燃料的质量低热值   E0 E10 E20 质量低热值（ MJ/kg）  43.5 41.71 39.94 2.理论混合气热 值  计算混合燃料理论混合气的热值，首 先要计算混合燃料的理论质量空燃比，可以黑龙江工程学院本科生毕业论文  8 按照下式 14进行计算 : EEGG LMLML +=                         (2.4)式中， L-乙醇汽油混合燃料的理论空燃比 (质量比 ):      LG-汽油的理论空燃比 (质量比 )；       LE-乙醇的理论空燃比 (质量比 )。  汽油的理论空燃比 (质量比 )为 14.8，乙醇的理论空燃比 (质量比 )为 9.05，仍以E10 为例，则它的理论质量空燃比 :                           L=94.33%14.8+5.67%9.05=14.23 同样经过计算可得到其它三种混合燃料的理论质量空燃比。实验用燃料的理论空燃比 (质量比 )如表 2.3 所列。                           表 2.3 各燃料的理论空燃比  燃料  E0 E10 E20 燃料理论空燃比  14.8 14.23 13.58 根据燃料的热值和空燃比，可以按照下式 14计算乙醇汽油混合燃料混合气的热值 :                  LhuHu += 1                                     (2.5) 式中， Hu 乙醇汽油混合燃料混合气的热值，单位为 MJ/kg；         过量空气系数；         L 理论空燃比 (质量比 )。  在理论混合气状态下，过量空气系数 =1，可以根据燃料的质量低热值和理论空燃比计算混合燃料理论混合气的热值。仍以 E10 为例 ，则它的理论混合气热值 : 739.223.1411 71.41 =+=Hu  同样经过计算可得到 E20 的理论混合气的热值。实验用三种燃料的理论混合气的热值的计算结果见表 2.4 所示。  黑龙江工程学院本科生毕业论文  9                     表 2.4 各燃料的理论混合气热值  燃料  E0 E10 E20 理论混合气热值（ MJ/kg）  2.753 2.739 2.737 2.3 本章小结  本章概述了乙醇和乙醇汽油混合燃料的理化性质，并分别与汽油进行了对比，结果表明 : 1.通过与乙醇的掺混，乙醇汽油一定程度上变成了含氧燃料，辛烷值提 高，可以改善燃油品质，优化发动机燃烧，降低排放。  2.乙醇汽油混合燃料的质量低热值、理论空燃比和理论混合气热值均随着乙醇体积含量的增加而逐渐降低。  3.乙醇的质量低热值远小于汽油，两种乙醇汽油混合燃料的质量低热值及其理论混合气的热值与汽油相差不大，可以作为石油的替代燃料。          第 3 章  乙醇汽油发动机性能研究   3.1 实验装置仪器  实验是在我院汽车工程实验中心进行的。本论文实验数据采集，主要是通过   i双路直采排放分析系统测量、分析和记录排放数据 ；利用发动机测试控制仪测量并由 2000 测控系统软件来设置发动机各种工况，并记录各工况下所需测量的实验数据。实验所用主要测量仪器名称、型号等参数见表 3.1, 测试系统总体黑龙江工程学院本科生毕业论文  10 布置如图 3.1 所示。  表 3.1 实验用测量仪器  测量仪器名称  用途  型号  东安发动机  研究对象  4G18 发动机测控系统  控制各种工况  FC2000 智能油耗仪  记录油