跳到主要內容

臺灣博碩士論文加值系統

(35.153.100.128) 您好!臺灣時間:2022/01/22 07:40
字體大小: 字級放大   字級縮小   預設字形  
回查詢結果 :::

詳目顯示

: 
twitterline
研究生:張聖宗
研究生(外文):Sheng-Tsung Chang
論文名稱:單缸二行程引擎二次空氣系統設計之分析
論文名稱(外文):The Design Analysis of Secondary Air Injection System for Single Cylinder Two Stroke Engine
指導教授:盧昭暉盧昭暉引用關係
指導教授(外文):Jau-Huai Lu
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:127
中文關鍵詞:二次空氣系統簧片閥二行程引擎
外文關鍵詞:Secondary Air Injection Systemreed valveTwo Stroke Engine
相關次數:
  • 被引用被引用:3
  • 點閱點閱:1375
  • 評分評分:
  • 下載下載:244
  • 收藏至我的研究室書目清單書目收藏:2
自第三期機車污染排放標準實施後,觸媒與二次空氣系統在機車污染排放控制系統上的重要性更為顯著,二次空氣系統可在排氣管中提供應額外的空氣,使排氣中O2的濃度增加,協助觸媒將CO與HC氧化,目前機車大部份都採用自然進氣式的二次空氣系統,是利用排氣管內的瞬時負壓使簧片閥開啟吸入空氣,排氣管內正壓時簧片閥會關閉以避免回流發生。
本文針對在實際引擎運轉下,探討二次空氣系統設計參數對二次空氣流量特性的影響,以及二次空氣系統對引擎污染排放的影響,另外也進行二次空氣系統中簧片閥動態特性的量測與數值計算分析,以提供設計時簧片特性選擇之參考。
簧片閥模擬計算的結果可發現,四階懸臂樑模式計算的結果很好,不論是簧片的開度大小或開啟相位都與量測值相當接近,計算與量測的簧片開度誤差在0.4mm以下,而二階系統計算的波形與量測的波形有一段差距,會有結合開啟與延後關閉的狀況,使得簧片的最大開度增加,造成較大的誤差,由此看來四階懸臂樑模式較能描述簧片閥的動態特性。
量測結果發現,不同的導管長度對於二次空氣流量大小與轉速的關係會有影響,流量曲線下凹的位置會不同,隨著管長越長下凹的點會在更高的轉速發生,而導管管徑與導管注入位置的影響不大,只會改變流量大小,但波形相位改變不大。在引擎性能方面,二次空氣導管管徑對引擎扭力影響最大,注入口位置在高轉速有影響,而管長則影響不大。在污染排放方面,在中低負載時二次空氣系統有較明顯的功用,全負載時改善效果較小。另外,在加裝二次空氣系統後,觸媒耐熱溫度的考量相當重要。

Since the third stage of motorcycle emissions regulation has been issued, the catalytic and secondary air injection system(SAIS) become important parts of the emission control system of motorcycles. The function of the air injection system is to provide extra air prior to the catalytic converter to promote the oxidation of CO and unburned hydrocarbons. Most SAIS of the motorcycles is of the natural aspiration type, i.e., air are sucked into the exhaust pipe without boosting. A reed valve is used to prevent the reverse flow in the system.
The purpose of this study is to investigate the effects of design parameters on the characteristic of the flow quantity of the SAIS, and studying the effect of injected air on the improvement of engine exhaust emission in the firing engine. In addition, both experiments and numerical calculations of the reed valve will be carried out.
Results of numerical calculations show that the “cantilever beam” mode has a good correlation between measured and predicted reed lift at all speeds. The “2nd order system” mode can’t simulate the vibration of the reed valve. It occurs delays of closing points and gets more errors. Therefore, the “cantilever beam” mode can describe dynamic characteristic of the reed valve.
Results of experiment show that the intake duct length affects the relationship between air flow quantity and rpm of engine, and do little effect of the intake duct diameter and intake position. In the engine performance direction, intake duct diameter has great effect on the torque, and intake position does when the engine runs in higher rpm. The intake duct length has little effect. SAIS can improve the catalyst converter when the engine runs in lower load and do little effect when engine runs in higher load. Besides, it is important to take account of the heatproof temperatures of the catalyst after used the SAIS.

中文摘要……………………………………………………………Ⅰ
英文摘要……………………………………………………………Ⅱ
目錄 ………………………………………………………………Ⅲ
圖表目錄 …………………………………………………………Ⅴ
第一章 緒論 ……………………………………………………1
1.1 前言 ……………………………………………………………1
1.2 文獻回顧 ………………………………………………………2
1.3 研究目的 ………………………………………………………5
第二章 簧片閥運動分析 ………………………………………7
2.1 前言 ……………………………………………………………7
2.2 過去的研究 ……………………………………………………7
2.3 實驗設備 ………………………………………………………10
2.4 簧片閥簡述 ……………………………………………………12
2.5 量測方法 ………………………………………………………12
2.6 簧片閥特性 ……………………………………………………13
2.7 簧片閥懸臂樑模式 ……………………………………………14
2.8 簧片閥二階系統模式 ………………………………………19
2.9 量測結果 ………………………………………………………22
2.10 計算與量測結果的比較 ……………………………………23
2.11 討論 …………………………………………………………27
第三章 二次空氣系統的量測結果 ……………………………48
3.1 簡介 ……………………………………………………………48
3.2 實驗設備 ………………………………………………………48
3.3 測試程序 ………………………………………………………50
3.4 排氣管內壓力變化 ……………………………………………53
3.5 簧片閥壓力變化 ………………………………………………54
3.6 二次空氣系統的流量特性 ……………………………………56
3.7 二次空氣對引擎性能的影響 …………………………………64
3.8 二次空氣對排氣溫度的影響 …………………………………66
3.9 二次空氣所佔的比例 …………………………………………68
3.10 二次空氣對污染排放的影響 ………………………………68
3.11 二次空氣對O2濃度的影響 …………………………………71
3.12 二次空氣對空燃比(A/F)的影響 …………………………73
第四章 結論與未來研究方向 …………………………………117
4.1 結論 ……………………………………………………………117
4.2 未來研究方向 …………………………………………………120
參考文獻 ……………………………………………………………121
附錄A ………………………………………………………………123

1.Hsiao-Chung Wu and Sze-Ming Yang (National Central University), Aaron Wang and Hsin-Chung Kao (Sengton Transportation Implements Co., Ltd.), “Emission Control Technologies for 50 and 125 cc Motorcycles in Taiwan”, SAE 980938.
2.王又弘、盧昭暉,“單缸二行程引擎二次空氣系統特性分析”, 國立中興大學機械工程研究所碩士論文,民國八十九年。
3.Hideaki Katashiba, Ryoji Nishiyama, Yukinobu Nishimura, Yasuhiko Hosoya, Hirotsugu Arai, and Shoichi Washimo, “Development of an Effective Air-Injection System with Heated Air for LEV/ULEV”, SAE 950411.
4.Limho Jeong, Jaeyoung Jang, Gwonkoo Yeo, and Youngwoo Kim, “Optimization of the Electrically Heated Catalyst for Emission Purification Efficiency”, SAE 960350.
5.Fleck R., Blair G. P., and Houston R. A. R., “An Improved Model For Predicting Reed Valve Behaviour in Two-Stroke Cycle Engines”, SAE 871654, Sept. 1987.
6.Mitianiec W. and Bogusz A., “Theoretical and Experimental Study of Gas Flow Through Reed Valve in a Two-Stroke Engine”, SAE 961802, 1996.
7.Fleck R., Cartwright A., and Thornhill D., “Mathematical Modelling of Reed Valve Behaviour in High Speed Two-Stroke Engine”, SAE 972738, 1997.
8.小栗富士雄、小栗達男著,標準機械設計圖表便覽”,台隆書店編譯委員會編譯,1982。
9.James M. Gere, Stephen P. Timoshenko, “Mechanics of Materials” , 4th edition, 1997 by PWS Publishing company.
10.丸善株式會社,“機械設計便覽”,第三版,機械設計便覽編集委員會編,1992。
11.Stephen P. Timoshenko, D.H. Young, William Weaver, Jr., “Vibration Problems in Engineering”, 4th edition, 1974 虹橋書店。
12.Daniel J. Inman, “Engineering Vibration”, 1994 by Prentice-Hall, Inc.
13.盧昭暉,(2000),「機車排氣定期檢驗數據篩選分析與成效評估」,行政院環保署委託研究計畫,EPA-89-FA13-03-269。
14.杜啟綸、盧昭暉,“機車排氣測對污染改善之影響”,國立中興大學機械工程研究所碩士論文,民國八十八年。
15.R.S. Benson, “The Thermodynamics and Gas Dynamics of Internal-Combustion Engine”, VolumeⅠ, 1982.

QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
第一頁 上一頁 下一頁 最後一頁 top