小型通用汽油机排放的研究

论文摘要

我国通用机行业继汽车、摩托车之后,近年内在国内迅速发展,2007年产量约1200万台,产品85%出口。欧美在近几年时间里不断加严对通用汽油机的相应排放法规,同时国内天津内燃机研究所也召集了国内30家优秀的通机制造企业,开始起草中国的通用汽油机排放法规。本文首先就当前通用汽油机的排放法规进行了详细的介绍和分析。结合企业实际,以排放最为恶劣的二冲程通用汽油机1E39F为研究重点,结合内燃机排气污染物产生机理和目前通用汽油机的排放现状,对1E39F的原排进行了测试摸底。在借鉴现有各种通用汽油机排放控制措施和技术的基础上,提出了1E39F汽油机的排放控制和改进方案。方案的创新点在于如何对手持式小型汽油机进行排放的改善。针对1E39F结构特点,展开了一系列机内净化改进措施,通过对化油器匹配的优化、点火正时的调整、气道的优化,使得1E39F汽油机的原机排放得到了明显改善。在机内净化的基础上,根据化学催化反应机理,对1E39F进行了进一步的机外净化措施,增加触媒,使得其排放最终达到发达国家市场最为严格的排放法规要求。通过对1E39F采取机内机外净化相结合的措施,经过试验测试,得出了相应的试验数据和结论,本文的研究成果对整个通机行业的发动机产品的排放控制和改进有着非常明显的指导和借鉴意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 工程背景
• 1.1.1 国际通用汽油机总体情况介绍
• 1.1.2 我国通用汽油机行业现状
• 1.2 本课题的科研重点和意义
• 第二章 主要排放法规的介绍分析
• 2.1 美国通用汽油机排放法规
• 2.1.1 美国EPA通用汽油机排放法规
• 2.1.2 美国CARB通用汽油机排放法规
• 2.2 欧洲通用机排放法规
• 2.3 中国通用机排放法规
• 2.4 小结
• 第三章 排气催化化学反应机理
• 3.1 化学反应速率
• 3.2 流体-固体反应的主要步骤和主要动力学参数
• 3.3 反应速率理论简介
• 3.4 宏观反应动力学
• 3.5 固体表面与流体间的传质与传热
• 3.6 传热系数与传质系数
• 3.7 小结
• 第四章 1E39F通用汽油机的排放现状
• 4.1 通用汽油机排气污染物的形成机理
• 4.1.1 COx的生成机理及影响因数
• 4.1.2 未燃HC的生成机理及影响因数
• 4.1.3 NOx的生成机理及影响因数
• 4.2 我国现有通用汽油机产品排放现状
• 4.3 1E39F通用汽油机的排放现状
• 4.4 小结
• 第五章 1E39F排放控制方案的制定
• 5.1 原机排放优化调整
• 5.1.1 化油器的匹配
• 5.1.2 点火系统的改进
• 5.2 使用环保燃料
• 5.3 二次补气
• 5.4 电喷
• 5.5 加触媒
• 5.6 分层扫气
• 5.7 二冲程用四冲程替代
• 5.8 美国加州蒸发排放控制措施
• 5.9 1E39F通用汽油机排放控制方案的制定
• 5.10 小结
• 第六章 1E39F排气净化的实施
• 6.1 化油器的匹配
• 6.1.1 1E39F通用汽油机化油器结构
• 6.1.2 1E39F通用汽油机化油器的匹配
• 6.2 1E39F通用汽油机点火正时的重新优化
• 6.3 1E39F通用汽油机气道优化
• 6.4 催化器的运用
• 6.4.1 二冲程通用小型汽油机对催化剂的要求
• 6.4.2 催化剂的选择
• 6.4.3 1E39F催化剂的安装
• 6.5 实验结果及分析
• 6.6 小结
• 第七章 全文总结
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢