内燃机燃烧与排放控制研究计划

内燃机燃烧与排放控制研究计划

一、研究背景

汽车从发明到今天已经一个多世纪了。在现代社会，汽车已成为人们工作、生活中不可缺少的一种交通工具。汽车在为人们造福的同时，也带来大气污染、噪声和交通安全等一系列问题。2013年伊始，全国多地遭遇雾霾天气，北京更是连续6日深陷其中，PM2.5浓度指数多次“爆表”。

从1993年开始，我国已成为石油净进口国。2012年，我国进口原油2.85亿吨，对外依存度达到了58.7%。通行观点认为，石油进口依存度超过50%，就说明该国已进入能源预警期。日前，环保部发布了《2012年中国机动车污染防治年报》，公布2011年全国机动车污染排放状况。年报显示，我国已连续三年成为世界机动车产销第一大国，机动车污染已成为我国空气污染的重要来源，是造成灰霾、光化学烟雾污染的重要原因。机动车排放的污染物主要包含四项：氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）、碳氢化合物（HC）和一氧化碳。2011年，全国机动车四项污染物排放4607.9万吨，比2010年增加3.5%，而汽车的排放量占到了机动车排放总量的84.7%。其中，汽车对CO、HC的贡献比例分别达到了80.6%、76.9%，而对NOx、PM的贡献比例则高达90.4%和94.9%。

二、研究计划的目的

针对现在绝大部分机动车都是汽油机或者柴油机，所以改善内燃机的燃烧过程和控制废气的排放对如今石油资源的不断匮乏和环境问题日益恶化有很大的帮助。第一，石油资源是不可再生资源，用完了就没有了，所以通过改善燃烧过程，优化燃烧路径，已达到减少燃油消耗。提高燃油经济性，相对的减少了燃油的消耗量。第二，通过污染物的排放，尽可能的减少污染，达到国际先进的排放标准。将汽车排放废气污染降至最低，还一个健康的大气环境给我们。

三、研究内容及拟采取的技术路线与设计方案

本研究计划主要研究内燃机的燃烧过程和对排放的控制。通过对内燃机燃料的选择，进气管道的设计，气缸的结构参数（燃烧室的形状，压缩比等）设计，适应各工况的燃油喷射时刻正时，对氧传感器和三效催化转换器的闭环控制的优化设计等一系列措施来优化燃烧过程，降低燃油消耗率，降低排放。

拟采取的技术路线：分析现状——了解基本构成及原理——分析国内外现有的先进技术——总结并分析其优缺点——不断完善与发展

四、研究基础

1、已经具有的条件

（1）具备汽车构造、汽车电器，发动机原理，内燃机学，材料力学等方面的基本知识

（2）具有发现问题、分析问题、解决问题的能力

（3）国内外关于燃烧过程优化及排放控制研究资料和实验结论

2、未具有的条件及提出的解决方案

（1）未具有的条件：研究所需的各种装置及仪器以及相关知识不够完全

（2）解决方案：首先通过查找各种资料对燃烧过程及控制排放进行充分的了解。努力学习相关方面的基础知识，为研究计划打下扎实的基础。学习当前这方面的先进技术以及发展趋势，不断提示自己的综合能力，强化专业知识。加强与导师沟通，与同学商讨，共同寻找解决方案。

五、参考文献

【1】周龙保，刘忠长，高宗英.内燃机学.机械工业出版社.2010.8

【2】张志沛.汽车发动机原理.人民交通出版社.2011.7

【3】杨连生.内燃机设计.中国农业机械出版社.1981

【4】蒋德明.内燃机燃烧与排放学.西安交通大学出版社.2001

【5】何学良.内燃机燃烧.中国石化出版社.2002

【6】史绍熙.清洁燃烧.湖南科技技术出版社.1997