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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張國祥
研究生(外文):Chang, Kuo-Hsiang
論文名稱:壓縮比對使用乙醇汽油混合燃料於單缸引擎之性能研究
論文名稱(外文):The Effects of Compression Ratio on Single-cylinder Engine with Ethanol Blended Gasoline Fuels
指導教授:謝雅意
指導教授(外文):Hsieh, Ya-Yi
口試委員:黃靖雄曾文功謝雅意
口試委員(外文):Huang, Ching-HsiungTseng, Wen-KungHsieh, Ya-Yi
口試日期:2012-07-17
學位類別:碩士
校院名稱:南開科技大學
系所名稱:車輛與機電產業研究所
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:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:75
中文關鍵詞:壓縮比乙醇汽油混合燃料相對空燃比制動燃油消耗率
外文關鍵詞:Compression ratioEthanol gasoline blended fuelsRelative air-fuel ratioBrake specific fuel consumption
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機車因機動性高佔國內短程交通工具中極高之比例,然其排放汙染物濃度遠高於汽車之排放量,因此為有效提升機車引擎性能與降低廢氣排放濃度,本實驗藉由改變引擎燃燒室容積進而提升引擎壓縮比,以探討壓縮比對引擎輸出扭矩與廢氣排放濃度之影響。研究以國內生產之150 c.c.四行程噴射引擎作為實驗引擎,並以不同比例之乙醇汽油混合燃料(E30與E60)於全負載、引擎轉速(N=4,000~6,000rpm)與相對空燃比(λ=0.8, 1.0與1.2)等運轉條件下進行研究分析,實驗結果並與無鉛汽油(E0)作比較。研究結果顯示在不改變點火時間條件下,提高壓縮比對引擎輸出扭矩並無明顯助益,而對制動燃油消耗率(BSFC)則有較顯著改善;此外,乙醇汽油混合燃料對CO排放濃度明顯減少,相對地因燃燒溫度上升使得NO排放濃度提高,最後CO2排放濃度也明顯增加。
Motorcycles occupy a high rate of percentage among domestic short-range transportation vehicles due to a high mobility, its pollutant concentrations is higher than automobiles though. Therefore, for effectively enhancing engine performance of motorcycles and reducing the concentrations from emissions, this research explores the impact on the engine output torque and emission concentration by changing the engine combustion chamber volume to increase engine compression ratio. The research determines the domestically produced 150 c.c. four-stroke jet engine as an experimental engine, analy sizes different proportions of ethanol blended gasoline fuels (E30 and E60) at full load, engine speed (N=4,000~6,000), relative air-fuel ratio (λ=0.8, 1.0 and 1.2) as operating conditions. The experimental result additionally makes comparison with unleaded gasoline (E0). The result indicates that highly-improved compression ratio show no validity on engine output torque but significant effect on BSFC on condition that the ignition timing is unchanged. Moreover, ethanol blended gasoline fuels efficiently reduce the concentration of CO emissions. Relatively, the high rising combustion temperature increases the NO emission concentrations, and then significantly rises up the concentration of CO2 emissions.
目錄
中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
圖目錄 vii
表目錄 xi
符號表 xii
第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究方法 4
1.4 研究範圍與限制 4
1.5 論文架構 5
第二章 文獻探討 7
2.1 乙醇汽油混合燃料之燃燒特性分析 7
2.2 乙醇汽油混合燃料對引擎輸出特性之影響 10
2.3 壓縮比對引擎輸出特性之影響 13
第三章 實驗設備與實驗方法 15
3.1 實驗設備 15
3.2 引擎測試系統 16
3.3 動力量測系統 22
3.4 廢氣排放分析系統 24
3.5 燃油噴射系統 27
3.6 實驗燃料 27
3.7 實驗控制參數 28
3.8 實驗步驟與方法 28
第四章 結果與討論 32
4.1 引擎運轉參數對引擎輸出特性之影響 32
4.1.1 空燃比對引擎輸出特性之影響 33
4.1.2 乙醇汽油混合燃料對引擎輸出扭矩之影響 34
4.1.3 改變壓縮比對引擎輸出扭矩之影響 35
4.2 引擎運轉參數對制動燃油消耗率之影響 44
4.2.1 空燃比對制動燃油消耗率之影響 45
4.2.2 乙醇汽油混合燃料對制動燃油消耗率之影響 46
4.2.3 改變壓縮比對制動燃油消耗率之影響 46
4.3 引擎運轉參數對廢氣排放濃度之影響 51
4.3.1 CO之效應分析 51
4.3.2 HC之效應分析 56
4.3.3 NO之效應分析 61
4.3.4 CO2之效應分析 66
第五章 結論 71
5.1 結論 71
5.2 建議與未來展望 72
參考文獻 73
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