發(fā)動機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、發(fā)動機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)【篇一：汽車發(fā)動機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)】成人與繼續(xù)教育學(xué)院畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文）課 題 大眾帕薩特w8 型汽車發(fā)動機(jī)制造工藝分析專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)歷層次本科學(xué)生姓名韓璐學(xué)生學(xué)號指導(dǎo) 教 師姚國強(qiáng)接 受 任 務(wù) 日 期： 年 月 日完成設(shè)計(jì)（論文）日期：年 月 日學(xué)生姓名：韓璐班級： 10 機(jī)械設(shè)計(jì)s1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書一、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的任務(wù)和具體要求：摘要：改革開放以后中國的車輛分布發(fā)生了本質(zhì)的變化? 車輛的社會化和私家車的大量發(fā)展使汽車維修業(yè)走向社會化并促使汽車維修業(yè)從產(chǎn)品型行業(yè)向服務(wù)型行業(yè)過渡按照市場化的要求形成了一個社會化的、資金和技術(shù)密集型的、相對獨(dú)立的行業(yè)。分析我國汽車維

2、修行業(yè)的現(xiàn)狀以及汽車維修行業(yè)的發(fā)展方向從而總結(jié)出日后汽車維修行業(yè)人才所應(yīng)具備的能力。而發(fā)動機(jī)是汽車最重要的組成部分,是汽車的核心部件之一由于高負(fù)荷、高參數(shù)發(fā)動機(jī)的工況條件更加苛刻引起發(fā)動機(jī)機(jī)件的損傷和失效從而影響發(fā)動機(jī)的可靠運(yùn)行。要認(rèn)識發(fā)動機(jī)，首先就要了解發(fā)動機(jī)的構(gòu)成，并知道它的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)材料及制造的方法。發(fā)動機(jī)是汽車的心臟，只有先了解發(fā)動機(jī)，才能更好的駕馭汽車。 關(guān)鍵詞 1 、 發(fā)動機(jī)的構(gòu)成2、生產(chǎn)過程和工藝過程3、加工流程及其工藝分析【 key words 】：1 、 the consist of engine. 2、 the productionprocess and the pro

3、cess3、 analysis of machining processes and process二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書應(yīng)包含的內(nèi)容目錄摘要2關(guān)鍵詞2、 w8 型汽車發(fā)動機(jī) 的構(gòu)成 4二、w8型汽車發(fā)動機(jī)的成產(chǎn)過程和工藝過程 7三、w8型汽車發(fā)動機(jī)的加工流程及其工藝分析 12結(jié)束語13參考文獻(xiàn)15三、畢業(yè)設(shè)計(jì)結(jié)束應(yīng)提交的內(nèi)容：四、其他要求：五、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的期限：自年月 日至年月曰指導(dǎo)老師日期畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書（一）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：大眾帕薩特w8型汽車發(fā)動機(jī)制造工藝分析analysis of the Volkswagen passat w8 automobile engin

4、emanufacturing process（二）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）要解決的問題和使用的原始數(shù)據(jù)：1、w8型汽車發(fā)動機(jī)的構(gòu)成2、w8型汽車發(fā)動機(jī)的生產(chǎn)過程和工藝過程3、w8型汽車發(fā)動機(jī)的加工流程及其工藝分析（三）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容：一、w8型汽車發(fā)動機(jī)的構(gòu)成發(fā)動機(jī)是將某一種型式的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的機(jī)器，具作用是將液 體或氣體燃燒的化學(xué)能通過燃燒后轉(zhuǎn)化為熱能，再把熱能通過膨脹 轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并對外輸出動力。汽車發(fā)動機(jī)通常由曲柄連桿、配氣兩大機(jī)構(gòu)和潤滑、燃料供給、冷卻、起動、點(diǎn)火五大系統(tǒng)組成。1 曲柄連桿機(jī)構(gòu)曲柄連桿機(jī)構(gòu)主要由機(jī)體組（汽缸體、汽缸蓋）、曲軸飛輪組（曲軸、飛輪、曲軸軸承）和活塞連桿組

5、（活塞、連桿、活塞環(huán)等）組成。2 配氣機(jī)構(gòu)配氣機(jī)構(gòu)是由排氣門、進(jìn)氣門、挺桿、凸輪軸、氣門彈簧和正時齒輪等組成。其作用是將新鮮氣體及時充入氣缸，并將燃燒產(chǎn)生的廢氣及時排出氣缸。而大眾系列發(fā)動機(jī)配氣機(jī)構(gòu)主要采取頂置氣門、凸輪軸上置的形式，凸輪軸的傳動由正時同步帶或正時同步鏈來完成。主要由氣門組和氣門傳動組組成。3 燃油供給系統(tǒng)由于使用的燃料不同，可分為汽油機(jī)燃料供給系和柴油機(jī)燃料供給系。汽油燃料供給系又分化油器式和燃油直接噴射式兩種，通常所用的化油器式燃料供給系由燃油箱、汽油泵、汽油濾清器、化油器、空氣濾清器、進(jìn)排氣歧管和排氣消聲器等組成，其作用是向氣缸內(nèi)供給已配好的可燃混合氣，并控制進(jìn)入氣缸內(nèi)可

6、燃混合氣數(shù)量，以調(diào)節(jié)發(fā)動機(jī)輸出的功率和轉(zhuǎn)速，最后，將燃燒后廢氣排出氣缸。4 冷卻系統(tǒng)大眾系列轎車發(fā)動機(jī)冷卻系統(tǒng)均采用強(qiáng)制冷卻循環(huán)液、高壓封閉式冷卻系統(tǒng)，即發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，冷卻液如同在一個封閉的加壓容器中循環(huán)冷卻發(fā)動機(jī)。冷卻系統(tǒng)由散熱器、水泵、節(jié)溫器、熱敏開關(guān)、雙速直流電動風(fēng)扇、上下水管等組成，其正常工作壓力為130150kpa ，工作溫度為85 115 。5 潤滑系統(tǒng)大眾發(fā)動機(jī)潤滑系統(tǒng)主要采取壓力潤滑與飛濺潤滑相結(jié)合的復(fù)合潤滑方式。主要由機(jī)油泵、濾清器、油底殼等組成。潤滑系統(tǒng)是用來潤滑各工作表面，帶走工作面摩擦產(chǎn)生的熱量，清除工作面上的磨料，減弱運(yùn)動機(jī)件間噪聲的，因此，其工作狀況的好壞，直接影響

7、到發(fā)動機(jī)的使用壽命。6 點(diǎn)火系統(tǒng)汽油機(jī)點(diǎn)火系由電源（蓄電池和發(fā)電機(jī)）、點(diǎn)火線圈、分電器和火花塞等組成，其作用是按規(guī)定時刻及時點(diǎn)燃?xì)飧變?nèi)被壓縮的可燃混合氣。7 起動系統(tǒng)起動系由起動機(jī)和起動繼電器等組成，用以使靜止的發(fā)動機(jī)起動并轉(zhuǎn)入自行運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。【篇二：畢業(yè)設(shè)計(jì)-發(fā)動機(jī)】1 緒論1.1 摻氫燃燒的選題背景與意義全球大概有一半的汽油是消耗在公路上，隨著石油資然的日益緊缺，汽車節(jié)能與排放控制已成為所有汽車人不可推卸的責(zé)任。21 世紀(jì)世界各國將共同面臨環(huán)境污染日趨加劇和石油資源短缺的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，現(xiàn)在各國都在尋找替代能源，大力發(fā)展低污染、節(jié)能的“清潔燃料”汽車，用以解決所面臨的問題。氫燃料被認(rèn)為是未來最理想

8、的車用能源之一。1 氫作為車用能源有兩種主流的轉(zhuǎn)化方式，以質(zhì)子交換方式的車用燃料電池發(fā)動機(jī)和以現(xiàn)有車用內(nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ)的燃用氫的車用發(fā)動機(jī)。燃料電池以其功率大、效率高和無污染等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是替代石油燃料發(fā)動機(jī)的理想解決方案之一，但由于目前一些技術(shù)尚不成熟，而且成本很高，近期內(nèi)又難以解決; 而發(fā)展氫內(nèi)燃機(jī)相對來說更容易實(shí)現(xiàn)，只需對傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)作一些修改;此外，氫內(nèi)燃機(jī)對氫純度的要求也沒有燃料電池那么嚴(yán)格，而且在內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用方而，現(xiàn)有企業(yè)己經(jīng)擁有了大量的經(jīng)驗(yàn)。所以很多人認(rèn)為，發(fā)展氫內(nèi)燃機(jī)是未來一段時間內(nèi)的最好選擇。由于氫氣的特性，如表1.1: 著火界限比汽油更寬廣，所需點(diǎn)火能量比汽油小得多，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤斓?/p>

9、特點(diǎn)，在汽油機(jī)中加入少量的氫氣，以改善燃燒，提高熱效率，實(shí)現(xiàn)稀混合氣燃燒，節(jié)省汽油。通過大量的臺架試驗(yàn)和汽車道路試驗(yàn)，充分證實(shí)了燃汽油摻氫比燃純氫既避免了回火、早燃等不正常的燃燒。同時，在目前氫氣價格較昂貴的情況下，采用少量的氫氣而起到節(jié)能、節(jié)油及改善環(huán)境污染的效果，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。表 1.1 各種燃料的化學(xué)、物理及燃燒特性21.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢1.2.1 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀目前，在國外，一些汽車公司己經(jīng)研制出氫燃料發(fā)動機(jī)汽車。如2003 年己有多輛寶馬745、 750 型氫燃料發(fā)動機(jī)汽車在柏林市投入使用，并計(jì)劃在此后4 年內(nèi)實(shí)現(xiàn)小批量投產(chǎn)和上市，2000 年寶馬公

10、司研制的氫發(fā)動機(jī)汽車在法國創(chuàng)造了9 項(xiàng)速度紀(jì)錄，該車裝備6 升v12氫燃料內(nèi)燃機(jī)，最大功率為210 kw（285馬力）,0100 km/ h力口速約 6 s , 最高速度達(dá)302. 4 km/ h. 它的驚人表現(xiàn)清楚地證明,氫動力汽車的性能完全可以做到絲毫不遜于傳統(tǒng)能源動力。2005 年初 ,福特汽車公司宣布佛羅它成為世界上第一個正式生產(chǎn)氫燃料發(fā)動機(jī)的汽車制造商。該發(fā)動機(jī)采用順序多點(diǎn)氣態(tài)氫氣噴射，采用雙螺旋壓縮機(jī)機(jī)械增壓器，增壓壓力0. 15 mpa, 壓縮比 9，每缸 2 氣門，水空中冷器，排量6. 75 l, 額定功率173 kw 。 2006 年 7 月 17 日，福特純氫燃料v-10

11、發(fā)動機(jī)正式投產(chǎn)，福特公司宣稱, 氫氣能夠?qū)?nèi)燃機(jī)效率提高25 % 30 % ,而這一效率已和氫燃料電池大致一樣。在氫燃料內(nèi)燃機(jī)工作過程中,包括二氧化碳在內(nèi)的污染物排放幾乎可以忽略不計(jì)。目前福特e-x:50 型氫燃料公共汽車正在佛羅里達(dá)州試運(yùn)行;馬自達(dá)公司也推出了配備rx - 8 氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的跑車；nissan 的 fcvx- trail 也處在測試階段; 日本武藏工業(yè)大學(xué)和nissan 汽車公司長期合作不斷將液氫發(fā)動機(jī)汽車的研究推向新的高度；三菱重工則進(jìn)行了大功率氫內(nèi)燃機(jī)壓燃試驗(yàn)。1我國氫發(fā)動機(jī)的研究開始于20 世紀(jì) 80 年代初，國內(nèi)一些高校和科研單位對內(nèi)燃機(jī)燃?xì)浜腿細(xì)潆p燃料內(nèi)燃機(jī)等進(jìn)行了

12、實(shí)驗(yàn)研究。2 其中，浙江大學(xué)與日本武藏工業(yè)大學(xué)合作進(jìn)行液氫發(fā)動機(jī)的試驗(yàn)研究，試驗(yàn)采用了缸內(nèi)直接噴射，并用模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，試驗(yàn)結(jié)果表明氫氣發(fā)動機(jī)的異常燃燒、動力增加及no 減少在很大程度上取決于精確確的噴氫系統(tǒng)、噴射正時及點(diǎn)火正時。2006 年 8 月，由北京工業(yè)大學(xué)、北京益麥斯科技有限公司和北京飛馳綠能電源技術(shù)有限公司聯(lián)合成功改造了一輛可使用汽油和氫氣混合燃料的1. 6 l 依蘭特轎車。該車在冷啟動、暖機(jī)、怠速和小負(fù)荷采用純氫氣運(yùn)行，接近零排放，在中等負(fù)荷采用汽油混氫燃燒，排放和油耗進(jìn)一步降低，在大負(fù)荷采用純汽油模式，確保了車輛在高負(fù)荷的動力性。目前該車己運(yùn)行了 350 km ，未發(fā)生任何安

13、全問題和進(jìn)氣管回火，高負(fù)荷爆震亦得到了很好控制。2007 年 6 月，我國自主研制的第一臺氫內(nèi)燃發(fā)動機(jī)，在長安集團(tuán)點(diǎn)火成功，標(biāo)志著我國氫內(nèi)燃機(jī)技術(shù)取得了突破性進(jìn)展。但綜合來看我國在氫內(nèi)燃機(jī)研究方面起步較晚,在大規(guī)模制氫、增壓技術(shù)、 氫氣供應(yīng)與安全系統(tǒng)、控制策略、排放控制技術(shù)、綜合電子管理系統(tǒng)等許多關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域還處于起步和空白階段。從研究的內(nèi)容看，大都僅限于高等院校的原理探索,關(guān)鍵技術(shù)的差距較大,整體技術(shù)水平較低。3 1.2.2汽油機(jī)的摻氫燃燒的發(fā)展趨勢（ 1 ）汽油摻氫向汽油中添加一定量的氫氣也能夠改善發(fā)動機(jī)性能。lucas 和richards3 對氫氣一汽油雙燃料發(fā)動機(jī)進(jìn)行了研究。在起動和怠

14、速時，僅將氫作為發(fā)動機(jī)燃料。當(dāng)負(fù)荷增加時，保持向發(fā)動機(jī)加入氫燃料的質(zhì)量不變，逐漸增加汽油的量。研究結(jié)果表明，燃用氫氣一汽油雙燃料可以使發(fā)動機(jī)的燃料消耗率降低30% 左右，當(dāng)節(jié)氣門全開時發(fā)動機(jī)在整個負(fù)荷范圍內(nèi)都有較高的熱效率。從燃料儲存方面講，混氫燃料發(fā)動機(jī)所需的氫氣量不大，主要是作為添加劑加入天然氣、汽油等燃料中，達(dá)到提高發(fā)動機(jī)熱效率、降低化石燃料消耗和排放的目的。在現(xiàn)階段混氫燃料發(fā)動機(jī)較之純氫燃料發(fā)動機(jī)，更容易在目前的汽車上實(shí)現(xiàn)，推動氫燃料發(fā)動機(jī)的發(fā)展。（ 2）增壓氫燃料發(fā)動機(jī)由于使用增壓進(jìn)氣容易改造和中冷技術(shù)的發(fā)展4 ，增壓氫燃料發(fā)動機(jī)逐漸成為研究的熱點(diǎn)。（ 3）液氫燃料發(fā)動機(jī)液氫作為燃料

15、的首要好處就是能量密度很大，此外低溫的氫氣進(jìn)入氣缸可以提高過量空氣系數(shù)、抑制早燃的發(fā)生、減少no 的排放一些研究結(jié)果也表明液氫作為燃料可以提高發(fā)動機(jī)功率，抑制非正常燃燒現(xiàn)象，并且能夠顯著改善排放品質(zhì)。但是氫氣液化的難度大、成本高、可靠性難以保證，導(dǎo)致目前很難使用在現(xiàn)有汽車上，但其仍然是清潔發(fā)動機(jī)未來發(fā)展的方向。（ 4）缸內(nèi)直噴氫燃料發(fā)動機(jī)缸內(nèi)直噴氫燃料發(fā)動機(jī)是目前發(fā)動機(jī)領(lǐng)域最受矚目的一項(xiàng)技術(shù)。此項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可以提高過量空氣系數(shù)和壓縮比，有效避免早燃，并目能夠提高輸出功率，改善熱效率。但此技術(shù)還需要解決一些問題，諸如:燃燒室內(nèi)混合氣不均勻、噴氫時刻、數(shù)量、點(diǎn)火時刻難以精確控制等問題。（ 5）

16、內(nèi)外結(jié)合式的氫發(fā)動機(jī)在采用缸內(nèi)高壓噴射時，由于氫噴入缸內(nèi)會吸熱，氫的自燃溫度又高，導(dǎo)致著火困難。采取缸內(nèi)噴射與進(jìn)氣道噴射相結(jié)合的方式噴氫（如圖 1.1 示 ），使得少量氫和空氣在進(jìn)氣管1 預(yù)混后進(jìn)入氣缸，其余大部分氫氣在壓縮末期高壓噴入氣缸，可以有效改善發(fā)動機(jī)的著火性能，從而降低了no 的排放。日本古濱莊一等人采用缸內(nèi)噴射（噴射壓力為5 m p a） 和預(yù)混（過量空氣系數(shù)為4）相結(jié)合的方式進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果表明，與全部預(yù)混的方式相比這種方式更有利于在過量空氣系數(shù)附近正常燃燒，并能獲得較低的no 排放量。2圖 1.1 內(nèi)外混合式結(jié)合的氫發(fā)動機(jī)1.3 摻氫燃燒存在的問題及研究方法1.3.1 摻氫燃燒存

17、在的問題（ 1 ）能量密度低從前面表1.1 可看出，氫氣的體積理論空燃比僅為2.38，這表明氫氣在混合氣中占有大量的體積，從而嚴(yán)重影響充量系數(shù)，降低了輸出功率。同時由于前述早燃的影響，混合氣不能太濃，進(jìn)一步影響功率.所以從總體上來看，氫燃料發(fā)動機(jī)的動力性一般不如同樣排量的汽油機(jī)，盡管氫氣的質(zhì)量熱值很高。t and 等人的實(shí)驗(yàn)說明氫燃料發(fā)動機(jī)的輸出功率最低僅有汽油機(jī)的50%。 2可以通過適當(dāng)提高壓縮比、減小進(jìn)氣系統(tǒng)的阻力、采用增壓技術(shù)、利用缸內(nèi)直噴技術(shù)等提高動力性。（ 2）不正常燃燒氫燃料在進(jìn)氣口噴射的發(fā)動機(jī)中燃燒，會產(chǎn)生一些不正常的燃燒問題，主要是指回火、早燃和爆震?；鼗鹁褪切迈r充量在進(jìn)氣門關(guān)

18、閉之前就被點(diǎn)燃，造成火焰竄入進(jìn)氣管.早燃是指混合氣充入氣缸后，在進(jìn)氣門關(guān)閉后火花塞點(diǎn)火前就被點(diǎn)燃.早燃很容易和爆震相混淆，因?yàn)閮烧叩谋憩F(xiàn)是相似的，但實(shí)際上它們還是有區(qū)別的，爆震是在火花塞點(diǎn)火后出現(xiàn)的，可以通過推遲點(diǎn)火時間來控制，而早燃則不行?；鼗鸷驮缛紝Πl(fā)動機(jī)的影響很大，回火在嚴(yán)重的情況下會造成進(jìn)氣管炸裂 .另外由于進(jìn)氣管中的充量被燃燒完，也可造成發(fā)動機(jī)突然停車 . 早燃加速了燃料放熱率，使缸內(nèi)燃燒溫度和壓力大大提高，造成發(fā)動機(jī)比較大的震動。反過來，缸內(nèi)溫度和壓力的提高又進(jìn)一步將著火時間提前形成惡性循環(huán)，使發(fā)動機(jī)無法正常工作。（ 3）排氣污染問題氫氣燃燒溫度較高，一般達(dá)2 000 k 以上，在

19、混合氣較濃的情況下，nox 的含量較高。另外氫氣作為一種不含碳元素的燃料，理論上其燃燒產(chǎn)物中應(yīng)該不含 co 、 ch 、碳煙等有害物，但是由于有時潤滑油會進(jìn)入燃燒室并被燃燒，所以氫氣發(fā)動機(jī)很難做到?jīng)]有任何碳排放。為了盡可能減少這種排放，stockhausen 等人在實(shí)驗(yàn)中提高發(fā)動機(jī)氣缸體表面粗糙度，減少活塞裙部與缸壁的距離，并且采用高硅共品鑄鋁活塞和小環(huán)間隙的活塞環(huán)，這樣潤滑油進(jìn)入氣缸的機(jī)會大幅降低，不僅降低了排放，同時還降低了由于碳?xì)淙剂先紵诟變?nèi)產(chǎn)生熱點(diǎn)的可能性，抑制了早燃的發(fā)生。2（ 4）存儲及制造問題目前燃?xì)淦噧H有一些概念車，還遠(yuǎn)未達(dá)到推廣應(yīng)用階段。其主要原因是車用氫發(fā)動機(jī)用氫時還存

20、在一些問題:第一是低溫高壓液氫的儲存，這是最關(guān)鍵的技術(shù); 第二氫能利用不普及，加氫站少，影響了燃?xì)淦嚨睦m(xù)航單程;第三是制取氫的設(shè)備價格昂貴，制取氫的成本太高。盡管氫發(fā)動機(jī)實(shí)用化過程中仍需做大量艱巨的工作，但氫發(fā)動機(jī)的研究在氫經(jīng)濟(jì)時代的背景下將會得到快速發(fā)展，有著廣闊的前景。1.3.2 研究方法在建立理想模型后，通過理論計(jì)算來證明摻氫燃燒的可行性，通過分析汽油機(jī)排放物生成機(jī)理、影響因素。在總結(jié)前人的研究成果的基礎(chǔ)上，論述了汽油機(jī)摻氫燃燒的可行性，以及對經(jīng)濟(jì)性和動力性的分析計(jì)算。在綜合了應(yīng)用價值規(guī)律，在適當(dāng)提高成本，但是大幅提高功能的基礎(chǔ)上，提高設(shè)計(jì)產(chǎn)品（發(fā)動機(jī)）的價值，充分應(yīng)用科學(xué)技術(shù)的新成果

21、和新經(jīng)驗(yàn)。9分析并通過引用實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明汽油機(jī)摻氫燃燒在理論和實(shí)踐方面均是可行的。最后，將一些關(guān)于摻混燃燒的新技術(shù)，取其精華，綜合利用，并照顧到經(jīng)濟(jì)性，從而針對175f 汽油機(jī)這一具體機(jī)型，進(jìn)行摻氫裝置設(shè)計(jì)?！酒寒厴I(yè)設(shè)計(jì)-發(fā)動機(jī)】知識不僅是指課本的內(nèi)容,還包括社會經(jīng)驗(yàn)、文明文化、時代精神等整體要素,才有競爭力,知識是新時代的資本,五六十年代人靠勤勞可以成事；今天的香港要搶知識,要以知識取勝1 緒論1.1 摻氫燃燒的選題背景與意義全球大概有一半的汽油是消耗在公路上隨著石油資然的日益緊缺汽車節(jié)能與排放控制已成為所有汽車人不可推卸的責(zé)任21 世紀(jì)世界各國將共同面臨環(huán)境污染日趨加劇和石油資源短缺的嚴(yán)

22、峻挑戰(zhàn)現(xiàn)在各國都在尋找替代能源大力發(fā)展低污染、節(jié)能的清潔燃料汽車用以解決所面臨的問題氫燃料被認(rèn)為是未來最理想的車用能源之一1 氫作為車用能源有兩種主流的轉(zhuǎn)化方式以質(zhì)子交換方式的車用燃料電池發(fā)動機(jī)和以現(xiàn)有車用內(nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ)的燃用氫的車用發(fā)動機(jī)燃料電池以其功率大、效率高和無污染等優(yōu)點(diǎn)被認(rèn)為是替代石油燃料發(fā)動機(jī)的理想解決方案之一但由于目前一些技術(shù)尚不成熟而且成本很高近期內(nèi)又難以解決;而發(fā)展氫內(nèi)燃機(jī)相對來說更容易實(shí)現(xiàn)只需對傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)作一些修改;此外氫內(nèi)燃機(jī)對氫純度的要求也沒有燃料電池那么嚴(yán)格而且在內(nèi)燃機(jī)應(yīng)用方而現(xiàn)有企業(yè)己經(jīng)擁有了大量的經(jīng)驗(yàn)所以很多人認(rèn)為發(fā)展氫內(nèi)燃機(jī)是未來一段時間內(nèi)的最好選擇由于氫氣的特性

23、如表 1.1:著火界限比汽油更寬廣所需點(diǎn)火能量比汽油小得多火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤斓忍攸c(diǎn)在汽油機(jī)中加入少量的氫氣以改善燃燒提高熱效率實(shí)現(xiàn)稀混合氣燃燒節(jié)省汽油通過大量的臺架試驗(yàn)和汽車道路試驗(yàn)充分證實(shí)了燃汽油摻氫比燃純氫既避免了回火、早燃等不正常的燃燒同時在目前氫氣價格較昂貴的情況下采用少量的氫氣而起到節(jié)能、節(jié)油及改善環(huán)境污染的效果具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益表 1.1 各種燃料的化學(xué)、物理及燃燒特性2性能 燃料汽油 氮?dú)饧状家掖挤肿恿?1.42.0217.0352.0446.7空然質(zhì)量比14.534.36.16.59.0空然體積比45.792.383.577.1414.3燃燒熱值（mj/kj ）43.41

24、20.118.620.126.9著火界限1.37.64.17416256.0373.519火焰最大傳播速度0.37 2.91 0.010 0.52-絕熱火焰溫度2637 27582484 2576 2594 自燃溫度257 574 651 470392辛烷值 試驗(yàn)機(jī)用 91100 130 130 110 106汽車用82948789熄火間隙0.2 0.064-0.203空氣中擴(kuò)散率0.080.630.21.2 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢1.2.1 國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀目前在國外一些汽車公司己經(jīng)研制出氫燃料發(fā)動機(jī)汽車如 2003 年己有多輛寶馬745 、 750 型氫燃料發(fā)動機(jī)汽車在柏林市投入使用

25、并計(jì)劃在此后4 年內(nèi)實(shí)現(xiàn)小批量投產(chǎn)和上市2000 年寶馬公司研制的氫發(fā)動機(jī)汽車在法國創(chuàng)造了9 項(xiàng)速度紀(jì)錄該車裝備6 升 v12 氫燃料內(nèi)燃機(jī)最大功率為210 kw（285 馬力 ）0100 km/ h 加速約6 s最高速度達(dá)302. 4 km/ h. 它的驚人表現(xiàn)清楚地證明氫動力汽車的性能完全可以做到絲毫不遜于傳統(tǒng)能源動力2005 年初福特汽車公司宣布佛羅它成為世界上第一個正式生產(chǎn)氫燃料發(fā)動機(jī)的汽車制造商該發(fā)動機(jī)采用順序多點(diǎn)氣態(tài)氫氣噴射采用雙螺旋壓縮機(jī)機(jī)械增壓器增壓壓力0. 15 mpa壓縮比 9每缸2 氣門水空中冷器排量6. 75 l額定功率173 kw2006 年 7 月 17 日福特純氫燃料v-10 發(fā)動機(jī)正式投產(chǎn)福特公司宣稱氫氣能夠?qū)?nèi)燃機(jī)效率提高25 %30 %而這一效率已和氫燃料電池大致一樣在氫燃料內(nèi)燃機(jī)工作過程中包括二氧化碳在內(nèi)的污染物排放幾乎可以忽略不計(jì)目前福特e-x:50 型氫燃料公共汽車正在佛羅里達(dá)州試運(yùn)行;馬自達(dá)公司也推出了配備rx - 8 氫轉(zhuǎn)子發(fā)動機(jī)的跑車；nissan 的 fcvx -trail 也處在測試階段;日本武藏工業(yè)大學(xué)和nissan 汽車公司長期合作不斷將液氫發(fā)動機(jī)汽車的研究推向新的高度；三菱重工則進(jìn)行了大功率氫內(nèi)燃機(jī)壓燃試驗(yàn)1我國氫發(fā)動機(jī)的研究開始于20 世紀(jì) 80 年代初國內(nèi)一些高校