ABE燃料在气道喷射汽油机中的 性能与排放特性的研究

Advances in Energy and Power Engineering 电力与能源进展, 2015, 3(5), 172-180

Published Online October 2015 in Hans. https://www.wendangku.net/doc/243859018.html,/journal/aepe

https://www.wendangku.net/doc/243859018.html,/10.12677/aepe.2015.35024

Study on Performance and Emission of a

Port-Fuel Injected SI Engine Fueled with

Acetone-Butanol-Ethanol (ABE)

Weiqiang Wang, Xin Gao, Pan Ding

School of Automobile and Traffic Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan Hubei

Email: wangwq03@https://www.wendangku.net/doc/243859018.html,

Received: Oct. 7th, 2015; accepted: Oct. 27th, 2015; published: Oct. 29th, 2015

Copyright ? 2015 by authors and Hans Publishers Inc.

This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY).

https://www.wendangku.net/doc/243859018.html,/licenses/by/4.0/

Abstract

ABE (Acetone-Butanol-Ethanol, ABE) fermentation is one of the major methods to produce bio- butanol. The goal of this study is to investigate the combustion characteristics of the intermediate product in the production of butanol, namely ABE in a spark-ignited engine and hence to make an attempt to affirm its potential used as an alternative fuel for ICEs. Acetone, n-butanol and ethanol were blended in a 3:6:1 volume ratio and then blended with pure ethanol-free gasoline with dif-ferent ratios to create various fuel blends. These blends were tested in a port-fuel injected spark ignited engine and their performance was evaluated through measurements of in-cylinder pres-sure, and various exhaust emissions. ABE is combusted faster than gasoline and n-butanol due to its higher laminar flame speed. Brake Special Fuel Consumption (BSFC) was seen to increase and NO x was seen to decrease with ABE fraction increasing, with pure ABE achieving near-zero NO x.

Keywords

ABE, Gasoline, Fuel Blends, Spark Ignition Engine, Port-Fuel Injection

ABE燃料在气道喷射汽油机中的

性能与排放特性的研究

王维强，高欣，丁攀

王维强等武汉科技大学汽车与交通工程学院，湖北武汉

Email: wangwq03@https://www.wendangku.net/doc/243859018.html,

收稿日期：2015年10月7日；录用日期：2015年10月27日；发布日期：2015年10月29日

摘要

ABE (丙酮-丁醇-乙醇，Acetone-Butanol-Ethanol，ABE)是发酵生成丁醇过程中的中间产物，来源广泛，价格低廉。本研究的目的是揭示ABE燃料在火花点燃发动机中的燃烧特性，并且希望证实它有潜力成为内燃机中替代燃料。丙酮，正丁醇和乙醇以3:6:1的体积比混合，然后与无酒精汽油以不同比例混合成不同的燃料。这些混合燃料在一台进气道喷射式汽油机上进行测试，它们的性能通过测量其气缸压力以及排放物的含量来进行评价。随着ABE成分的增加，有效燃油消耗率会有所增加，但NO x排放减少。若只使用ABE燃料，NO x排放可以几乎为零。

关键词

ABE，汽油，混合燃料，火花点燃发动机，进气道喷射

1. 引言

近年来，公众对汽油、柴油和其他化石燃料的经济性和环境可持续发展性的持续关注，推动了人们对含氧燃料的研究[1]。常用含氧化合物包括丁醇，乙醇，甲醇，甲基或乙基酯或醚。由于它们具有容易获得，成本低，氧含量高，用于现代发动机无需改良等特性，生物乙醇已经占据了美国和巴西20%~30%的燃料市场。然而，随着乙醇使用的增多，人们逐渐意识到乙醇的一些缺点，比如，在较低温度下低相位富含乙醇时，易导致发动机停转等[2]。因为丁醇的性能与汽油更接近，因此，许多代用燃料的研究转向丁醇的使用。与汽油十分接近的空燃比，使得丁醇可以和汽油更大比例的混合，能量密度比乙醇高30%。而且，正丁醇的使用节省39%~56%的化石原料，同时，在一个生命循环周期内可以减少48%的温室气体排放。妨碍丁醇在发动机内使用的主要问题是它相对高昂的价格，很多研究机构就此进行了很多相关研究[3]-[10]。

ABE (丙酮-丁醇-乙醇，Acetone-Butanol-Ethanol，ABE)主要是由供给的生物质原料经细菌发酵形成的，其中丙酮，丁醇和乙醇的含量分别占体积含量的22%~33%，62%~74%，和1%~6%，比例大致为3:6:1。由于石油价格的上升和化石燃料来源的减少，人们对生产生物丁醇的ABE发酵法的研究兴趣日益提升。这篇文章的目的就是探究ABE在火花点燃发动机里的燃烧特性，试图证实它作为内燃机替代燃料的潜力。

人们进行了很多在传统内燃机中应用丁醇，乙醇和其它含氧燃料的研究。Alasfour [5] [6]研究了单缸发动机使用丁醇/汽油的混合燃料，其中丁醇占体积的30%。结果表明在相同的空燃比期间，发动机热效率有所下降，但NO x排放比使用纯汽油要低些。Dernotte等[7]评估丁醇汽油混合燃料在进气道喷射火花点燃发动机里的燃烧和排放特性。主要结果表明，丁醇40%/汽油60%混合燃料HC排放最小，氮氧化物排放无显著变化。Wallner等[8]研究了纯汽油、10%乙醇(E10)和10%丁醇(Bu10)混合燃料在缸内直喷(DI)四缸火花点燃发动机的最大扭矩220 Nm条件下的燃烧性能和排放情况。结果表明，Bu10的燃烧速度高于E10和汽油。他们的进一步研究[10]中发现，添加醇类的混合燃料无论何种工况，NO x排放都有所下降。

王维强等

最近，ABE方面的研究包括ABE-柴油混合燃料在柴油机中燃烧[9]和ABE燃烧实验和动力学建模[10]，迄今为止，ABE在汽油机中的应用没有涉及。这就是本研究的主要目的。

2. 测试用燃料的特性

首先，按照ABE发酵产品的组成将丙酮(Acetone，纯度99.5%)，丁醇(Butanol，纯度99.5%)和乙醇(Ethanol，纯度99.8%)以体积比为3:6:1进行混合成ABE燃料。然后，将ABE燃料与基础汽油一起均匀混合。ABE在汽油中所占的体积分数为20%时，简称为ABE20；以此类推。纯汽油简称为G100，纯丁醇简称为B100，纯ABE简称为ABE100。表1是各种燃料的物理化学性质。表2为混合燃料的特性。

3. 试验装置与测试方法

试验在一台单缸四冲程汽油机上进行，采用双顶置凸轮轴，每缸4气门与中间安装一个火花塞。发动机连接到一台GE型TLC-15级4-35-1700的测功机上。缸内压力用Kistler型6125 b压力传感器和一个AVL 3057-A01电荷放大器测量，曲轴位置信号由BEI XH25D轴编码器输出。实验原理图如图1所示。

Table 1. The chemical and physical properties of the fuel [8] [10]

表1. 燃料的物理化学性质[8] [10]

项目汽油乙醇丁醇丙酮

化学分子式C4-C12C2H5OH C4H9OH C3H6O 组分(C, H, O) (%) 86, 14, 0 52, 13, 35 65, 13.5, 21.5 62, 10.5, 27.5

低热值(MJ/kg) 43.4 26.8 33.1 29.6

密度(kg/m3) 715~765 790 810 790

能量密度(MJ/l) 32.20 21.17 26.81 23.38

辛烷值((R + M)/2) 90 100 87

沸点(℃) 25~215 78 118 56.2 气化潜热(25℃) (kJ/kg) 380~500 904 716 518

自燃温度(℃) ~300 420 343 465

理论空燃比14.7 9.0 11.2 9.5 混合物热值(MJ/m3) 3.72 3.85 3.82 4.04 20℃下水溶性(ml/100ml H2O) <0.1 — 7.7 — Table 2. The characteristics of the mixed fuel tested

表2. 测试的混合燃料的特性

燃油类型比重低热值(MJ/kg) 理论空燃比下的能量密度(MJ/l) 理论空燃比

G100 0.739 43.44 31.78 14.7 ABE20G80 0.751 41.05 30.85 13.84

ABE40G60 0.763 38.74 29.60 12.98

ABE60G40 0.776 36.50 28.32 12.13

ABE80G20 0.788 34.33 27.08 11.27

ABE100 0.800 32.23 25.78 10.42

B100 0.810 33.10 26.81 11.2

王维强等

表3是发动机的主要技术参数。发动机由Megasquirt II V3.0 ECU控制。这种控制根据容积效率表调整燃料的供给量，根据发动机转速(RPM)和发动机载荷(歧管压力，MAP)调整点火正时(点火提前角)。喷油器使用的是博世喷油器，在喷油压力为3 bar时，其额定喷油量为440每分钟立方厘米。

NO x和λ由装在发动机的排气歧管上Horiba MEXA-720氮氧化物的非采样型仪表测量。未燃烧的碳氢化合物和一氧化碳用Horida MEXA-554JU采样型仪表测量。探针装在发动机的排气歧管上，使得采样管能将废气传到仪表。

在这项研究中，首先燃用纯汽油，将发动机负荷固定在70 KPa。点火正时设定在20?BTDC，有效转矩、λ和NO x平均每60秒测一次，而未燃的碳氢化合物、一氧化碳、二氧化碳和排放气体的温度直接由排放分析仪记录。此外，所有燃料的缸内压力曲线表明其缸压峰值的差异。

使用基准汽油时，测量其转矩值，对于其他燃油，调整负载的变化使得其获得与纯汽油下的一致转矩。这些测试是在三个不同的发动机速度下进行的(900，1200和1500 RPM)。测试的情况列于表4。4. 试验结果与分析

图2~图8展示的是实验条件下对燃油性能和排放的测量结果。

Figure 1. Test unit diagram

图1. 试验装置示意图

Table 3. Main technical parameters of engine

表3. 发动机主要技术参数

项目参数

缸径/mm × 行程/mm 95 × 115

工作容积/L 0.8

压缩比13

气门升程/mm 6

进气门开启(IVO)/?CA ABDC 70

进气门关闭(IVC)/?CA BTDC ?80

排气门开启(EVO)/?CA BBDC 70

排气门关闭(EVC)/?CA BTDC ?80

王维强等

缸内压力曲线

图2(a)显示的是所有被测燃油在转速为1200 RPM时的压力曲线。这些曲线所示的是在60秒内记录的发动机连续循环的几个25样本的平均曲线。图2(b)显示的是不同燃油压力峰值的位置。

Table 4. The test conditions

表4. 测试条件

发动机转速(RPM) 900 1200 1500

转矩(Nm) 19.2 17.2 15.8

载荷(进气MAP) 调节后达到(~70)

当量比0.95~1.05

点火正时20?BTDC

燃油压力 3 bar

(a)

(b)

Figure 2. (a) Different fuel pressure curve at 1200 RPM; (b) The position of

peak pressure

图2. (a) 在1200 RPM时不同燃油的压力曲线；(b) 压力峰值位置

王维强 等

可以看到，缸内压力峰值随着ABE 含量的增加而增大，到ABE60后开始缓慢下降。当ABE 的体积分数低于50%时，汽油为燃料的主要成分，由于汽油的汽化潜热较低，这将导致更快的蒸发，燃烧峰值增大。当ABE 的体积分数高于50%时，ABE 为燃料的主要成分，由于汽化潜热过高，这会引起燃烧峰值减低。

表面热释放率可以通过压力曲线变化计算出来，用到热力学第一定律中的公式(1)。

d d 1d d 1d 1d n Q V p p V t t t

γ

γγ=+

?? (1) 其中，γ——比热容比；p ——缸内压力；V ——气缸容积；n Q ——热释放量。

从图3可以得出，燃烧质量分数与曲轴转角的关系。燃烧持续期缓慢增加，到ABE 体积分数为60% 时下降，并且出现在更早的位置。从表2中分析知道，丙酮、丁醇、乙醇的层流火焰速度比汽油的高，需要对ABE 较短的点火延迟进行调整。

有效燃油消耗率(BSFC)

如图4所示的是不同燃料在三种转速下测得的有效燃油消耗率。

可以看到，BSFC 稳步增加。在1200 RPM 时，最小有效燃油消耗率汽油最低，为351 g/kWh ，与其相对的，ABE100为501 g/kWh ，B100为466 g/kWh 。与汽油相比，ABE100的油耗增加约为35%，B100的约为26%。这些差异是低容积能量密度(见表3)的混合以及由于ABE 混合燃料燃烧相位的不合适，造成燃料转换效率的减少所形成的。

排放数据(UHC 、CO 和2CO )

在不同转速下，UHC 、CO 和2CO 的排放量分别如图5、图6和图7所示。

随着ABE 含量的增加，UHC 的排放量稳步增加。在1200 RPM 时，纯汽油的UHC 排放量约为200 ppm ，纯ABE 的UHC 排放量接近960 ppm 。和ABE100的未燃碳氢化合物排放量相比，ABE20到ABE80都很低。这表明，含有少量汽油可以显著提高燃烧质量。

氮氧化物

不同燃料的NO x 排放测试结果如图8所示。

Figure 3. Combustion quality score distribution for different fuel in 70 kpa,

1200 RPM (20?BTDC) 图3. 不同燃油在70 kPa ，1200 RPM (点火正时20?BTDC)时的燃烧质量分数分布图

王维强等

Figure 4. Different fuel effective specific fuel consumption (BSFC)

图4. 不同燃料的有效燃油消耗率(BSFC)

Figure 5. Different fuel unexploded hydrocarbon emissions

图5. 不同燃料的未燃碳氢化合物排放

Figure 6. Carbon monoxide emissions of different fuels

图6. 不同燃料的一氧化碳排放

王维强等

Figure 7. Different fuel CO2 emissions

图7. 不同燃料的CO2排放

Figure 8. Different fuel NO x emissions

图8. 不同燃料的NO x排放

NO x大幅度减少，仅体积分数为20%的ABE就减少了近40%的氮氧化物。纯ABE的NO x排放量几乎为零，相对于汽油减少近99%的NO x，相对于纯丁醇减少了80%。这是由于汽化潜热高、热值较低的乙醇和丁醇引起的，降低了缸内温度。

5. 结论

1) 缸内压力数据表明，相对汽油机而言，在ABE体积占60%以前，最高爆发压力会提前和升高，然后降低和延迟。这是由于汽油的气化潜热较低，ABE的层流火焰速度较高导致。ABE混合物的50% MFB位置比汽油机要提前，纯ABE的燃烧持续期比纯汽油要短。

2) 由于混合物中低能量成分的含量增多，平均燃油消耗率BSFC会随ABE成分的增加而增加。

3) 排放数据显示：UHC和CO稳定增加，而CO2随ABE增加而持续减少，表明燃烧不完全，这是不恰当的燃烧相位造成的。纯ABE相对汽油而言，可以减少99% NO x的排放，因为高汽化潜热导致低的绝热火焰温度。

综上所述，纯ABE燃料可以在火花点燃式发动机中燃烧，NO x的排放极大降低。随着ABE燃烧相位最优化研究的深入，其主要缺点可能克服，因而得到汽油和ABE间的最佳混合比。

王维强等

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https://www.wendangku.net/doc/243859018.html,/10.4271/2009-01-0138

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图5-1 柴油机燃料供给装置 3）燃油供给系统的油路 2.柴油机供给系统的工作原理 柴油箱贮有经过沉淀和滤清的柴油。柴油从柴油箱被吸入输油泵并泵出,经柴油滤清器滤去杂质后,进入喷油泵。自喷油泵输出的高压柴油经高压油管和喷油器喷入燃烧室。燃烧以后的废气经排气道、增压器排气通道、排气管、排气消声器排入大气。 输油泵的供油能力远远超过喷油泵的泵油量,过量的柴油从喷油泵的回油口经回油管路流回燃油箱(有的柴油机回油流入输油泵入口处),同时将渗入油路的空气随柴油带出,防止气阻现象的发生。 3.柴油机可燃混合气的形成与燃烧过程 1）柴油机可燃混合气的形成方式 按可燃混合气形成的原理,柴油机可燃混合气的形成有空间雾化混合和油膜蒸发混合两种方式。 2）柴油机的燃烧过程 如图 5-2 所示为柴油机在压缩和做功行程中,气缸内气体压力随曲轴转角的变化关系曲线。当曲轴转到上止点前 O 点位置时,喷油泵开始供油；当曲轴转到 A 点位置时,喷油器开始喷 油。O 点到上止点之间所对应的曲轴转角为供油提前角,A 点到上止点之间所对应的曲轴转角为喷油提前角。掌握柴油机可燃混合气的形成与燃烧过程 图5-2 气体压力与曲轴转角的变化关系曲线 二、柴油机供给系统的主要零部件 1.燃烧室 1）统一式燃烧室 统一式燃烧室是由凹顶活塞顶部与气缸盖底部所包围的单一内腔,几乎全部容积都在活塞顶面上。燃油自喷油器直接喷射到燃烧室中,借喷出油束的形状和燃烧室形状的匹配以及燃烧室内空气涡流运动迅速形成混合气。所以统一式燃烧室又称直接喷射式燃烧室。 2）分隔式燃烧室 分隔式燃烧室是由两部分组成,一部分位于活塞顶与气缸底面之间,称为主燃烧室,另一部分在气缸盖中,称为副燃烧室。这两部分由一个或几个孔道相连。分隔式燃烧室的常见形式有涡流室式燃烧室和预燃室式燃烧室两种。 2.喷油泵 1）喷油泵的要求掌握柴油机供给系统主要部件的结构。

化油器式燃料供给系构造与维修习题及答案

学习情境4 化油器式供给系作业单 班级：姓名：成绩： 一、名词解释 1、可燃混合气： 2、可燃混合气浓度： 3、空燃比： 4、过量空气系数： 5、怠速： 6、平衡式浮子室： 7、经济混合气： 8、功率混合气： 9、强制怠速： 10、怠速工况： 二、填空题 1、化油器式供给系由、、和等装置组 成。 2、化油器主要用于汽油机中，汽油要在汽缸内，必须先喷散成， 并进行适当，与适量的空气均匀混合。 3、燃油供给系的功用是不断地输送滤清的和清洁的新鲜，根 据发动机各种不同工况的，配制出一定数量的可燃混合气供入，使之在临近压缩终了时被点火燃烧而作功。 4、发动机在不同工况下，化油器应供给不同浓度和数量的混合气。起动工况应供 给的混合气；怠速工况应供给的混合气；中等负荷时应供给的混合气；全负荷和大负荷时应供给的混合气；加速工况时应供 给混合气。 5、双腔分动式化油器其主腔、喉管较小，以利于汽油，设有全部供给装 置，在发动机变化的整个过程都起。另一副腔，一般只有和怠速装置，或者仅有装置。 三、判断题（正确的打√，错误的打×） （）1、汽油机在怠速运转时只有怠速装置工作，而在中速运转时只有主供油装置工作。 （）2、简单化油器不能应用于车用汽油机上。 （）3、双腔分动式化油器的主.副腔总是同时工作的。 （）4、混合气浓度越浓，发动机发出的功率越大。 （）5、车用汽油机在正常运转时，要求供给的可燃混合气的浓度随负荷的增加而由浓变稀。 （）6、机械加浓装置起作用时刻，只与节气门开度有关，与发动机转速无关。 （）7、化油器的喉管应尽量做大，这样才能便于燃料雾化、蒸发。 （）8、采用双重喉管，既可保证发动机的充气量，又可改善燃油的雾化状况。 （）9、车用汽油机在正常运转时，在小负荷和中等负荷工况下，要求化油器能随着负荷的增加供给由浓逐渐变稀的混合气。 （）10、四腔分动式化油器实质上是两个双腔分动式化油器的并联。 四、选择题 1、化油器的主供油装置的工作状况为（） A、除怠速和极小负荷外都工作Ｂ、除启动和怠速外都工作 Ｃ、在各种工况都工作。 2、汽车在中等负荷行驶过程中，当驾驶员猛踏油门踏板，即节气门突然开大，此 时化油器的工作装置有（） A、主供油装置及加速装置 B、怠速装置、主供油装置和加浓装置 C、加速装置与加浓装置 3、化油器怠速油道上设计的过渡喷口主要是解决( )。 A、大负荷到中等负荷的过渡 B、中等负荷到小负荷的过渡 C、怠速到小负荷的圆滑过渡 4、汽油泵工作时，顶动摇臂运动的是配气凸轮轴上的（） A、正时凸轮 B、驱动凸轮 C、偏心轮 5、汽油箱内部与大气应（） A、相通 B、密封 C、根据情况密封 6、膜片式汽油泵实际泵油量大小取决于（） A、膜片弹簧弹力 B、油泵膜片的变形量 C、摇臂行程 7、经济混合气成分应该是（） A、α=1.05~1.15 B、α=1 C、α=0.85~0.95 8、浮子室油面过低，会使可燃混合气的浓度( )。 A、过稀 B、过浓 C、不变 9、加浓装置的加浓量孔与主量孔（） A、串联 B、并联 C、混联 10、化油器的怠速喷口在（）

燃料电池综合特性实验报告

燃料电池综合特性实 验论文 作者：宋东辉 学号：03482015010 单位：二十二连二区队A组

燃料电池综合特性实验 一、实验目的： 1.了解燃料电池的工作原理 2.观察仪器的能量转换过程：电能→电解池→氢能(能量储存)→燃料电池→电 能 3.测量燃料电池输出特性，作出所测燃料电池的伏安特性（极化）曲线，电池 输出功率随输出电压的变化曲线。计算燃料电池的最大输出功率及效率 4.测量质子交换膜电解池的特性，验证法拉第电解定律 二、实验原理： 1、燃料电池 质子交换膜燃料电池（如上图）在常温下工作，其基本结构如图1所示。 目前广泛采用的全氟璜酸质子交换膜为固体聚合物薄膜，厚度0.05~0.1mm，它提供氢离子（质子）从阳极到达阴极的通道，而电子或气体不能通过。

膜两边的阳极和阴极由石墨化的碳纸或碳布做成，厚度0.2~0.5mm，导电性能良好，其上的微孔提供气体进入催化层的通道，又称为扩散层。 进入阳极的氢气通过电极上的扩散层到达质子交换膜。氢分子在阳极催化剂的作用下解离为2个氢离子，即质子，并释放出2个电子， 阳极反应为：H2 = 2H++2e （1） 氢离子以水合质子H+（nH2O）的形式，在质子交换膜中从一个璜酸基转移到另一个璜酸基，最后到达阴极，实现质子导电，质子的这种转移导致阳极带负电。 在电池的另一端，氧气或空气通过阴极扩散层到达阴极催化层，在阴极催化层的作用下，氧与氢离子和电子反应生成水， 阴极反应为：O2+4H++4e = 2H2O （2） 阴极反应使阴极缺少电子而带正电，结果在阴阳极间产生电压，在阴阳极间接通外电路，就可以向负载输出电能。 总的化学反应如下：2H2＋O2 = 2H2O （3） 2、水的电解 将水电解产生氢气和氧气，与燃料电池中氢气和氧气反应生成水互为逆过程。水电解装置同样因电解质的不同而各异，碱性溶液和质子交换膜是最好的电解质。若以质子交换膜为电解质，可在图1右边电极接电源正极形成电解的阳极，在其上产生氧化反应2H2O = O2+4H++4e。左边电极接电源负极形成电解的阴极，阳极产生的氢离子通过质子交换膜到达阴极后，产生还原反应2H++2e = H2。即在右边电极析出氧，左边电极析出氢。 作燃料电池或作电解器的电极在制造上通常有些差别，燃料电池的电极应利

汽车发动机电控技术习题集及答案复习

第二章汽油机电控燃油喷射系统 1.电控燃油喷射系统分类：按喷射方式（连续、间歇喷射）、按有无空气量计（D型、L型）、按喷射位置（进气管喷射、缸内直接喷射）按喷油器的数目（多点喷射、单点喷射系统）、按各缸喷油器的喷射顺序分（同时喷射、分组喷射、顺序喷射）按有无反馈信号分（开环和闭环控制系统） 单点喷射系统是利用节气门开启角度和发动机转速控制空燃比的。单点喷射是在节气门上方装有一个中央喷射装置。27.单点喷射又称为节气门体喷射或中央喷射。 多点燃油喷射系统根据喷油器的安装位置又可分为进气道喷射和缸内喷射，多点喷射是在每缸进气门处处装有1个喷油器 同时喷射喷油正时的控制是以发动机最先进入作功行程的缸为基准。缺点是由于各缸对应的喷射时间不可能最佳，造成各缸的混合气形成不均匀 顺序喷射正时控制其特点喷油器驱动回路数与气缸数目相等，ECU根据，凸轮轴位置传感器信号、曲轴位置传感器信号、发动机的作功顺序确定各缸工作位置。 L型电控燃油喷射系统，ECU根据发动机转速信号、空气流量计确定喷油时间 8.一般在起动、暖机、加速、怠速满负荷等特殊工况需采用开环控制。 9.电控燃油喷射系统的功能是对喷射正时、喷油量、燃油停供及燃油泵进行控制。 10.燃油停供控制主要包减速断油控制、限速断油控制 11.电控燃油喷射系统由空气供给系统、燃油供给系统、控制系统组成 12.燃油供给系统的功用是供给喷油器一定压力的燃油，喷油器则根据电脑指令喷油 13.电控燃油喷射发动机装用的空气滤清器一般都是干式纸质滤心式。 16.各种发动机的燃油供给系统基本相同，都是由电动燃油泵、燃油滤清器、燃油压力调节器、脉动阻尼器组成 电子燃油控制系统有空气供给系统、燃油供给系统、控制系统子系统组成。 电动燃油泵分类：按安装位置不同分（内置式【具有噪声小、不易产生气阻、不易泄漏、安装管路较简单】、外置式【串接在油箱外部的输油管路中】）、按其结构不同分（涡轮式、滚柱式【主要由燃油泵电动机、滚柱式燃油泵、出油阀、卸油阀，输油压力波动较大，在出油端必须安装阻尼减振器】、转子式侧槽式。）按照触发油泵运转的信号来源分（油泵开关控制、发动机控制模块控制） 燃油泵概述：安全阀作用：【避免油管破裂或燃油泵损坏】、燃油泵中止回阀：【为了发动机熄火后密封油路，以便发动机下次起动更加容易】燃油泵工作只能使燃油在其内部循环，其目的是防止输油压力过高油泵转速控制方式：【利用串联电阻器、利用油泵控制模块控制】燃油泵的控制电路主要ECU控制的燃油泵控制电路、燃油泵开关控制的燃油泵控制电路、燃油泵继电器控制的燃油泵控制电路三种类型。 19.脉动阻尼器的功用是衰减喷油器喷油时引起的燃油压力脉动，使燃油系统压力保持稳定23.凸轮轴位置传感器可分为电磁式、霍尔式、光电式三种类型 26.对于喷油器一般要进行喷油器电阻检查、喷油器滴漏检查、喷油器喷油量检查 34.发动机起动后，在达到正常工作温度之前，ECU根据冷却液温度信号对喷油时间进行修正。 48、空气流量计组成分类分类【叶片式、热式、卡门旋涡式】 20.热式空气流量计的主要元件是热线电阻可分为热线式、热膜式 21.卡门旋涡式空气流量计按其检测方式可分为光学检测方式；超声波检测方式 57.EFI主继电器的作用是接通ECU和其电源间的连线，其功能防止ECU电路的电压下降 节气门体组成分类组成【节气门、怠速空气道】、作用【控制发动机正常运行工况下的进气量】

氢燃料电池的特点及应用

氢燃料电池的特点及应用 2009-04-08 16:06出处：比特网论坛作者：lijing【我要评论】[导读]燃料电池技术被认为是取代蓄电池和发电机作为通信行业后备电源的最有前景的技术。美国瑞莱昂(RELION)公司生产的燃料电池作为通信用后备电源进行了详尽的现场测试和数据整理。文中介绍了该测试组的试验情况,这些试验点都是以RELION公司提供的燃料电池作为通信基站的备用电源,进行了历时6个月的现场测试。 企业数据中心每周热点文章 下载数据中心白皮书赢取指纹U盘下载刀片服务器解决方案赢取ThinkPad笔记本灵活多变的数据中心机柜解决方案(视频) IT管理人员眼中的动态架构 Gartner 电源管理的节能展望云运算开放宣言各方看法不一 料电池技术被认为是取代蓄电池和发电机作为通信行业后备电源的最有前景的技术。美国瑞莱昂(RELION)公司生产的燃料电池作为通信用后备电源进行了详尽的现场测试和数据整理。文中介绍了该测试组的试验情况,这些试验点都是以RELION公司提供的燃料电池作为通信基站的备用电源,进行了历时6个月的现场测试。 1 现在通信站后备电源的解决方案 现在的通信站通常都是由市电供电,采用铅酸蓄电池作为主要的后备电源,其初次投资比较低。但蓄电池的维护及管理成本较高,特别是在环境不好的情况下,成本更高;并且蓄电池使用寿命短;如不能有效监控其工作状况,常常导致蓄电池在真正需要的时候不能有效供电,造成通信中断。 2 燃料电池技术 燃料电池是电化学装置,能够将氢和氧的化学能转变为电能,并且没有污染,无有害物质排放。PEM型燃料电池(质子交换膜燃料电池)由两个电极(阴极和阳极)组成,通过聚合膜联系起来。 气态氢被送到膜的阳极,空气被送到阴极,氢原子在阳极侧被剥离电子,带正电荷的质子穿过膜到达阴极。为使该反应发生,须使用铂金催化剂。氢的电子通过外部回路从阳极到达阴极,产生了电流,在阴极,电子、质子和空气中的氧结合产生水,是燃料电池的主要副产品,如图1所示。 图1 燃料电池的工作原理图 3 燃料电池的优势 (1)无污染。燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式——最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体

OUC燃料电池综合实验

燃料电池综合实验 王忠成，宋鹏，吴宝兰 中国海洋大学，海洋地球科学学院，地球信息科学与技术专业，山东省青岛市 26610 摘要：燃料电池以氢和氧为燃料，通过电化学反应直接产生电力，能量转换效率高于燃烧燃料的电机。燃料电池的反应生成物为水，对环境无污染，单位体积氢的储能密度远高于现有的其他电池。燃料电池的燃料氢（反应所需的氧可从空气中获得）可电解水获得，也可由矿物或生物原料转化制成。本实验包含太阳能电池发电（光能-电能转换），电解水制取氢气（电能-氢能转换），燃料电池发电（氢能-电能转换）几个环节，形成了完整的能量转换，储存，使用的链条。实验内含物理内容丰富，实验内容紧密结合科技发展热点与实际应用，实验过程清洁环保。 关键词：空气热机；卡诺定理；实际效率 中图法分类号： xxx 文献标志码：A文章编号： 1672-5174(xxxx)xx-xxx-xx 1 实验原理 （1）燃料电池 在电池的两极一端通入氢气另一端通入氧气，通入氢气的一端在催化剂的作用下解离为两个氢离子，即质子，并释放出两个电子，阳极反应为： O 2 =2H++2e （1） 在电池的另一端，氧气或空气通过阴极扩散层到达阴极催化层，在阴极催化层的作用下，氧与氢离子和电子反应生成水，阴极反应为： O 2+4H++4e=2H 2 O （2） 阴极反应使阴极缺少电子而带正电，结果在阴阳极间产生电压，在阴阳极间接通外电路，就可以向负载输出电能。 （2）2水的电解 将水电解生成氢气和氧气，与燃料电池中氢气和氧气的反应生成水互为逆过程。电源正极形成电解的阳极，在其上产生的反应为2H2O=O2+4H++4e。电源负极形成点解的阴极，阳极产生的氢离子通过质子交换膜到达阴极后，产生还原反应2H++2e=H2。 （3）太阳能电池 P型半导体中有相当数量的空穴，几乎没有自由电子。N型半导体中有相当数量的自由电子，几乎没有空穴。当两种半导体结合在一起形成P-N结时，N区的电子（带负电）向P区扩散， P区的空穴（带正电）向N 区扩散，在P-N结附近形成空间电荷区与势垒电场。势垒电场会使载流子向扩散的反方向作漂移运动，最终扩 散与漂移达到平衡，使流过P-N结的净电流为零。在空间电荷区内，P区的空穴被来自N区的电子复合，N 区 的电子被来自P区的空穴复合，使该区内几乎没有能导电的载流子，又称为结区或耗尽区。 当光电池受光照射时，部分电子被激发而产生电子－空穴对，在结区激发的电子和空穴分别被势垒电场推向N 区和P区，使N区有过量的电子而带负电，P区有过量的空穴而带正电，P-N结两端形成电压，这就是光 伏效应，若将P-N结两端接入外电路，就可向负载输出电能。 2、实验内容及实验步骤 （1）质子交换膜电解池的特性测量 确认水塔水位在水位上限和下限之间，将测试仪的电压输出端串联电流表后接入电解池，将电压表并连接 入电解池两端。 将气水塔输气管止水夹关闭，调解恒流源输出到最大（旋钮顺时针旋转到底），让电解池迅速的产生气体。当气水塔下层的气体低于最低刻度线的时候，打开气水塔输气管止水夹，排除气水塔下层的空气。如此反复 2~3次后，气水塔下层的空气基本排尽，剩下的就是纯净的氢气和氧气了。根据表1中的电解池输入电流的大小，调解恒流源的输出电流，待电解池输出气体稳定后（约1分钟），关闭气水塔输气管。测量输入电流，电 压及产生一定体积的气体的时间，记入表1中。

单元四汽油机燃料供给系统答案

单元四汽油机燃料供给系统 一、填空题 1．汽油机供给系由＿燃油供给＿装置、＿空气供给＿装置、＿可燃混和气形成＿装置、__废气排出__装置及__可燃混合气___装置等五部分构成。 2．汽油的使用性能指标主要包括__抗爆性____、___蒸发性____和____腐蚀性___。 3．汽油机所燃用的汽油的 __蒸发性_____愈强，则愈易发生气阻。 4．汽油的牌号愈____高____，则异辛烷的含量愈__多____，汽油的抗爆性愈 ___好____。 5．按喉管处空气流动方向的不同，化油器分为___上吸式____ 、___下吸式_____和 ___平吸式_____。三种,其中___平吸式____多用于摩托车, 而汽车广泛采用_____下吸式 ___ 。 6．按重叠的喉管数目的不同，化油器分为__单喉管式_____和 __多重喉管式_____。 7．双腔分动式化油器具有两个不同的管腔，一个称为___单腔式___ 。另一个称为___双腔式____ 。 8．BJH201型化油器中的H代表__化油口___,2代表该化油器为 __双腔式_____化油器。 9．化油器由__主供油装置_____ 、___怠速装置_____和 ___加浓装置____三部分组成。 10．汽车上,化油器节气门有两套操纵机构。 11．目前汽车上广泛采用 __膜片式_____汽油泵,它是由发动机配气机构的__凸轮轴 _____上的__偏心轮____驱动的。 12．现代化油器的五大供油装置包括__起动__装置__主供油道___装置、___怠速__装置、___加速___装置和__加浓____装置。 13．L型电控汽油喷射系统是一种_直接测定空气为基准控制喷油量___的喷油系统。二、判断题 1．汽油机燃用的是汽油蒸气与空气的混合物，所以汽油的蒸发性越好，汽油机的动力性越好。 ( X ) 2．过量空气系数A越大，则可燃混合气的浓度越浓。 ( X ) 3．过量空气系数A=1.3~1.4称为火焰传播上限。 ( X ) 4．简单化油器不能应用于车用汽油机上。 ( √ ) 5．车用汽油机在正常运转时，要求供给的可燃混合气的浓度随负荷的增加而由浓变稀。( √ )

燃料电池综合特性研究

燃料电池综合特性研究

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燃料电池综合特性研究 2014级光电信息科学与工程李盼园摘要 燃料电池是基于氧化还原反应的能源产生装置，包括基于质子交换膜的水电解过程和燃料电池反应。本实验利用电解、气水塔等试验装置对质子交换膜电解池特性及燃料电池输出特性进行验证。 实验目的： 1.了解燃料电池的工作原理； 2.测量质子交换膜电解池特性，验证法拉第电解定律； 3.测量燃料电池的输出特性。 实验原理： 1.燃料电池 质子交换膜（PEM）燃料电池，在原理上相当于电解水的逆装置，其单电池由阳极、阴极和质子交换膜组成，阳极为氢燃料发生氧化的场所，阴极为氧化剂还原的场所，两级都含有加速电极电化学反应的

催化剂，质子交换膜作为电解质。工作时相当于直流电源，其阳极为电源正极，阴极为电源负极。基本结构如图1-1. 阳极的化学反应：进入阳极的氢气通过电极上的扩散层到达质子交换膜。氢分子在阳极催化剂的作用下解离成两个氢离子，即质子，并释放出两个电子，阳极反应式为：+=-H H 2e 22 (1-1) 氢离子以水合质子+H (nH 2O)的形式，通过质子交换膜到达阴极，实现质子导电，质子的转移使阳极带负电。 阴极化学反应：氧气或者空气通过阴极扩散层到达阴极催化层，在阴极催化层的作用下，氧和氢离子和电子反应生成水，阴极反应式为：O H e H O 22244=+++ (1-2). 阴极反应使氧气得到氢离子和电子变成水，由于阴极上缺少电子而带正电，在阴极和阳极之间产生电压，如果阴阳极接通外电路，就可以向负载输出电能。 总的化学反应式为：O H O H 22222=+ (1-3)

汽车构造习题含答案第章

汽车构造习题含答案第 章 集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）

总论 一、填空题 1.世界上第一辆装有功率为 625 汽油机、最大车速为 15KM/H 的三轮汽车是由德国工程师卡尔·奔驰于1885年在曼海姆城研制成功，1886年1月29日立案专利的。因此人们把 1886 年称为汽车诞生年，卡尔·奔驰被称为“汽车之父”。 2.由于科学技术的发展，从第一辆汽车诞生至今，汽车的外形发生了巨大的变化，汽车的外形就轿车而言有马车型、甲壳虫型、厢型、船型、楔型和鱼型，而楔形汽车已接近于理想的汽车造型。 3.1889年法国的别儒研制成功了差速器和齿轮变速器；1891年摩擦片式离合器在法国开发成功；1891年法国首先采用了前置发动机后轮驱动。 4.未来的汽车造型更趋于流线型，将有陆空两用优点的“空中公共汽车”；可在泥泞道路或沼泽地自由行走的履带式气垫汽车；有仿动物行走特征的四“腿”无轮步行式汽车；水陆空·三用汽车及飞碟汽车、潜艇式汽车。 5.我国汽车工业的建立是在1956年10月以第一汽车制造厂 的建成投产为标志的，从此结束了我国不能制造汽车的历史。1968年我国在湖北十堰市又开始建设了第二汽车制造厂。它们的第一代产品分别是 CA10 型、 EQ140 型；第二代产品分别是CA141 型、 EQ140－1 型；第三代产品分别是 CA1092型、 EQ1092型。

6.按照国标GB3730.1－88《汽车和挂车的术语和定义》中规定的术语和汽车类型，汽车分为轿车、载客车、载货车、牵引车、特种车、工矿自卸车和越野车等七类。 7.现代汽车的类型虽然很多，各类汽车的总体构造有所不同，但它们的基本组成大体都可分为发动机、底盘、车身和电器用电子设备四大部分。 8.汽车从静止到开始运动和正常行驶过程中，都不可避免地受到外界的各种阻力。假定汽车作等速直线行驶，这时汽车所受到的阻力有滚动阻力、空气阻力和坡度阻力。 二、解释术语 1.SX4225NT324 陕汽牵引汽车，汽车总质量22吨 2.整车装备质量 汽车完全装备好的质量，包括润滑油、燃料、随车工具、备胎等所有装置的质量。 3.最大装载质量 在汽车自身各零部件所允许的范围内，能保证汽车在道路上稳定行驶的汽车的最大的货物装载量。即我们通常所说的载重。 4.转弯半径 指当方向盘转到极限位置时,外侧前轮轨迹圆半径。 5.平均燃料消耗量 汽车在道路上行驶时每百公里平均燃料消耗量。

燃料电池原理及习题解答

燃料电池原理及习题解答 在中学阶段，掌握燃料电池的工作原理和电极反应式的书写是十分重要的。所有的燃料电池的工作原理都是一样的，其电极反应式的书写也同样是有规律可循的。书写燃料电池电极反应式一般分为三步：第一步，先写出燃料电池的总反应方程式；第二步，再写出燃料电池的正极反应式；第三步，在电子守恒的基础上用燃料电池的总反应式减去正极反应式即得到负极反应式。下面对书写燃料电池电极反应式“三步法”具体作一下解释。 1、燃料电池总反应方程式的书写 因为燃料电池发生电化学反应的最终产物与燃料燃烧的产物相同，可根据燃料燃烧反应写出燃料电池的总反应方程式，但要注意燃料的种类。若是氢氧燃料电池，其电池总反应方程式不随电解质的状态和电解质溶液的酸碱性变化而变化，即2H2+O2=2H2O。若燃料是含碳元素的可燃物，其电池总反应方程式就与电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有关，如甲烷燃料电池在酸性电解质中生成CO2和H2O，即CH4+2O2=CO2+2H2O；在碱性电解质中生成CO32-离子和H2O，即CH4+2OH-+2O2=CO32-+3H2O。 2、燃料电池正极反应式的书写 因为燃料电池正极反应物一律是氧气，正极都是氧化剂氧气得到电子的还原反应，所以可先写出正极反应式，正极反应的本质都是O2得电子生成O2-离子，故正极反应式的基础都是O2＋4e-=2O2-。正极产生O2-离子的存在形式与燃料电池的电解质的状态和电解质溶液的酸碱性有着密切的关系。这是非常重要的一步。现将与电解质有关的五种情况归纳如下。 ⑴电解质为酸性电解质溶液（如稀硫酸） 在酸性环境中，O2-离子不能单独存在，可供O2-离子结合的微粒有H+离子和H2O，O2-离子优先结合H+离子生成H2O。这样，在酸性电解质溶液中，正极反应式为O2＋4H++4e-=2H2O。 ⑵电解质为中性或碱性电解质溶液（如氯化钠溶液或氢氧化钠溶液） 在中性或碱性环境中，O2-离子也不能单独存在，O2-离子只能结合H2O生成OH-离子，故在中性或碱性电解质溶液中，正极反应式为O2＋2H2O +4e-=4OH-。 ⑶电解质为熔融的碳酸盐（如LiCO3和Na2CO3熔融盐混和物） 在熔融的碳酸盐环境中，O2-离子也不能单独存在，O2-离子可结合CO2生成CO32-离子，则其正极反应式为O2＋2CO2 +4e-=2CO32-。 ⑷电解质为固体电解质（如固体氧化锆—氧化钇） 该固体电解质在高温下可允许O2-离子在其间通过，故其正极反应式应为O2＋4e-=2O2-。 综上所述，燃料电池正极反应式本质都是O2＋4e-=2O2-，在不同电解质环境中，其正极反应式的书写形式有所不同。因此在书写正极反应式时，要特别注意所给电解质的状态和电解质溶液的酸碱性。 3、燃料电池负极反应式的书写 燃料电池负极反应物种类比较繁多，可为氢气、水煤气、甲烷、丁烷、甲醇、乙醇等可燃性物质。不同的可燃物有不同的书写方式，要想先写出负极反应式相当困难。一般燃料电池的负极反应式都是采用间接方法书写，即按上述要求先正确写出燃料电池的总反应式和正极反应式，然后在电子守恒的基础上用总反应式减去正极反应式即得负极反应式。

(完整版)汽油机燃料供给系习题答案

汽油机燃料供给系 一、填空题 1.汽油供给装置；空气供给装置；可燃混合气形成装置；可燃混合气供给和废气排出装置。 2.汽油箱；汽油滤清器；汽油泵；油管；油面指示表；贮存；滤清；输送。 3.进气管；排气管；排气消声器。 4.雾化；汽化；汽油蒸气；空气。 5.稀；太浓；燃烧上限。 6.起动；怠速；中小负荷；大负荷和全负荷；加速。 7.多而浓；少而浓；接近最低耗油率；获得最大功率；额外汽油加浓。 8.主供油；怠速；加浓；加速；起动。 9.上吸式；下吸式；平吸式；单喉管式；双重喉管式；三重喉管式；单腔式；双腔并动式；双腔（或四腔）分动式。 10.充气量；燃油雾化。 11.阻风门；空气滤清器。 12.脚操纵机构；手操纵机构。 13.汽油泵；杂质；水分；汽油泵；化油器。 14.偏心轮；油箱中；汽油滤清器；化油器浮子室中。 15.进油阀；出油阀；进油阀；出油阀；化油器浮子室。 16.惯性式；过滤式；综合式。 17.可燃混合气；可燃混合气；油膜。 18.温度和压力；火星和噪声。 二、解释术语 1.按一定比例混合的汽油与空气的混合物。 2.可燃混合气中燃油含量的多少。 3.燃烧过程中实际供给的空气质量与理论上完全燃烧时所需要的空气质量之比。 4.发动机不对外输出功率以最低稳定转速运转。 5.化油器浮子室不与大气直接相通，另设管道与空气滤清器下方相通，这种结构的浮子室称为平衡式浮子室。 6.在汽油机中，使汽油与空气形成可燃混合气的装置。 三、判断题（正确打√、错误打×） 1.（×）； 2.（×）； 3.（×）； 4.（√）； 5.（×）； 6.（×）； 7.（√）； 8.（√）； 9.（×）； 10.（√）；11.（√）；12.（×）；13.（√）；14.（√）。 四、选择题 1.（A）； 2.（A）； 3.（B）； 4.（A）； 5.（C）； 6.（B）。

发动机机械系统检修试题七答案

发动机机械系统检修试题七答案 一、填空题 1.柴油机与汽油机相比，具有、、、 等优点，因此目前重型汽车均以柴油机作动力。 2.柴油机燃料供给系由、、、四套装置组成。 3.柴油机燃料供给装置 由、、、、、、 和等组成。 4.废气涡轮增压器由、、等三部分组成。 5.柴油机混合气的形成和燃烧过程可按曲轴转角划分为、、 和四个阶段，温度最高的是阶段，压力最高的是 阶段。 6.按结构形式，柴油机燃烧室分成两大类，即燃烧室，其活塞顶面凹坑呈、、、及等；燃烧室，包括和燃烧室。 7.现代柴油机形成良好混合气的方法基本上有两种，即在和利用形成混合气。 8.长型孔式喷油器是由、和三大部分组成。是喷油器的主要部件，它由和组成，二者合称为针阀偶件。针阀中部的锥面用以承受油压，称为；针阀下端的锥面用以密封喷油器内腔，称为。

9.喷油器油束的特性可用油雾油束的、和来表示。 10.喷油泵按其作用原理不同，可分为喷油泵、和 喷油泵三类，目前大多数柴油机采用的是喷油泵。 11.国产系列喷油泵分为、、、和、、等系列。东风和解放系列中型载货柴油车均采用型喷油泵。 12.柴油机燃料供给系的与，与，与，称为柴油机燃料供给系的“三大偶件”。 13.A型喷油泵由、、和四大部分组成。其泵体采用结构，其油量调节机构采用，Ⅱ号泵的泵体是结构，油量调节机构采用。 14.P型喷油泵与A型泵和Ⅱ号泵相比较，在结构上有一系列特点，其泵体采用构，分泵总成采用，油量调节机构采用，润滑方式采用润滑。 15.两速式调速器工作的基本原理是利用旋转产生的与调速弹簧的 之间的平衡过程来自动控制的位置，达到限制最高转速和稳定最低转速的目的。 16.RFD型调速器与RAD型调速器结构上的主要区别是除了有负荷控制手柄外，还有，它与装在同一根摆动轴上，从而使调速弹簧端部的一端由变为式，调速弹簧的预紧力可随的摆动而变化。 17.全速式调速器中调速弹簧的在发动机工作过程中是的，而两速式调速器中调速弹簧的最大是的。

柴油机燃油供给系统试题

柴油机燃油供给系统试题 一、填空 1、柴油机燃料系由（）、（）、（）和（）装置组成。 2、柴油机燃料系燃油供给装置由( )、( )、（）、（）、（）、（）、（）.（）等组成。 3、柴油机燃料系工作中有三条油路：即（）、（）和( )。 4、柴油机燃烧过程按曲轴转角分为( )、( )、( )、( )四个阶段。 5、喷油器的作用是将()供给的高压柴油，以一定的( )、速度、方向和 ( )喷入( )。 6、喷油器分为( )和( )两种，闭式喷油器常见形式有两种：即( )和( )。7喷油器由( )、( )和( )三部分组成。 8、柴油机燃料系有三大精密偶件，即( )和( )组成的针阀偶件；柱塞和柱塞套组成的( )偶件、( )和( )组成的( )偶件。 9、喷油器修理前和装复后应进行( )、( )和( )试验。 10、喷油器调压螺钉顺时针拧，则喷油压力( )，反之则( )。 二、判断题（正确打√、错误打×） 1．（）柴油机输油泵的作用是将柴油从油箱中吸入输油泵并以高压送至喷油泵。2．（）喷油泵试验台用来检验喷油泵各种不同转速下的各缸供油量和不均匀性。3．（）汽车用喷油器为开放式喷油器。 4．（）柴油机工作时，怠速运转及无负荷高速运转正常，大负荷无高速的原因之一是低压油路漏气。 5．（）汽车柴油机用的调速器有离心式两速调速器和离心式全速调速器。 6．（）柴油机工作时，怠速运转及无负荷高速运转正常，大负荷无高速的原因之一是低压油路堵死。 7．（）柴油发动机喷油提前角过大利于起动。 8．（）喷油泵实验台用来检测喷油泵各种不同转速下的各缸供油量和均匀性。 9．（）喷油泵的作用是将输油泵提供的柴油升高到一定压力并根据发动机负荷需要定时、定量的将高压柴油送至喷油器。 10．（）柴油机调速器就是控制发动机超过额定供油量和额定转速而出现“飞车”现象。11．（）柴油发动机调速器的工作是为了维持发动机稳定转速和限制最高和最低转速。12．（）柴油机起动时，不容易起动，起动后怠速动转不稳定，有时排气管放炮的原因是喷油提前角过小。 13．（）柴油机混合气形成时间极短，为提高混合气质量，柴油机都采用低压缩比。14．（）输油泵固装在喷油泵体的上面，由喷油泵凸轮轴的偏心轮驱动。 15．（）喷油泵-试验台用来检验喷油泵供油始点和供油角度。 16．（）汽车用闭式喷油器有孔式和轴针式两种。 17．（）柱塞行程是一定的，柱塞有效行程也是一定的。 18．（）PT燃油喷实际是一个高压燃油泵，起输油、调压和调速作用。 19．（）输油泵装复后主要应进行密封性、吸油能力、手油泵性能和供油性能等试验。20．（）供油提前角自动调节器随发动机转速的变化，自动调节供油量。

燃料电池的综合特性测量11011079

燃料电池综合特性测量实验 燃料电池以氢和氧为燃料，通过电化学反应直接产生电力，能量转换效率高于燃烧燃料的热机。燃料电池的反应生成物为水，对环境无污染，单位体积氢的储能密度远高于现有的其它电池。因此它的应用从最早的宇航等特殊领域，到现在人们积极研究将其应用到电动汽车，手机电池等日常生活的各个方面，各国都投入巨资进行研发。 1839年，英国人格罗夫（W. R . Grove）发明了燃料电池，历经近两百年，在材料，结构，工艺不断改进之后，进入了实用阶段。按燃料电池使用的电解质或燃料类型，可将现在和近期可行的燃料电池分为碱性燃料电池，质子交换膜燃料电池，直接甲醇燃料电池，磷酸燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池，固体氧化物燃料电池6种主要类型，本实验研究其中的质子交换膜燃料电池。 燃料电池的燃料氢（反应所需的氧可从空气中获得）可电解水获得，也可由矿物或生物原料转化制成。本实验包含太阳能电池发电（光能－电能转换），电解水制取氢气（电能－氢能转换），燃料电池发电（氢能－电能转换）几个环节，形成了完整的能量转换，储存，使用的链条。实验内含物理内容丰富，实验内容紧密结合科技发展热点与实际应用，实验过程环保清洁。 能源为人类社会发展提供动力，长期依赖矿物能源使我们面临环境污染之害，资源枯竭之困。为了人类社会的持续健康发展，各国都致力于研究开发新型能源。未来的能源系统中，太阳能将作为主要的一次能源替代目前的煤，石油和天然气，而燃料电池将成为取代汽油，柴油和化学电池的清洁能源。 一、实验要求 1、了解燃料电池的工作原理 2、观察仪器的能量转换过程： 光能→太阳能电池→电能→电解池→氢能(能量储存)→燃料电池→电能 3、测量燃料电池输出特性，作出所测燃料电池的伏安特性（极化）曲线，电池输出功率随输出电 压的变化曲线。计算燃料电池的最大输出功率及效率 4、测量质子交换膜电解池的特性，验证法拉第电解定律 5、测量太阳能电池的特性，作出所测太阳能电池的伏安特性曲线，电池输出功率随输出电压的变 化曲线。获取太阳能电池的开路电压，短路电流，最大输出功率，填充因子等特性参数 二、实验原理 1、燃料电池 质子交换膜（PEM，Proton Exchange Membrane）燃料电池在常温下工作，具有启动快速，结构紧凑的优点，最适宜作汽车或其它可移动设备的电源，近年来发展很快，其基本结构如图1所示。 目前广泛采用的全氟璜酸质子交换膜为固体聚合物薄膜，厚度0.05~0.1mm，它提供氢离子（质子）从阳极到达阴极的通道，而电子或气体不能通过。 催化层是将纳米量级的的铂粒子用化学或物理的方法附着在质子交换膜表面，厚度约0.03mm，对阳极氢的氧化和阴极氧的还原起催化作用。 膜两边的阳极和阴极由石墨化的碳纸或碳布做成，厚度0.2~0.5mm，导电性能良好，其上的微孔提供气体进入催化层的通道，又称为扩散层。 商品燃料电池为了提供足够的输出电压和功率，需将若干单体电池串连或并联在一起，流场板一般由导电良好的石墨或金属做成，与单体电池的阳极和阴极形成良好的电接触，称为双极板，其上加工有供气体流通的通道。教学用燃料电池为直观起见，采用有机玻璃做流场板。

汽油机燃油供给系统试题答案

汽油机燃油供给系统试题标准答案 一、填空 1、燃油供给系统电子控制系统 2、传感器执行器 3、缸外（间接）喷射缸内（直接）喷射 4、单点喷射多点喷射 5、连续喷射间歇喷射（脉冲喷射） 6、同时喷射分组喷射顺序喷射 7、开环控制闭环控制 8、电动燃油泵燃油分配管油压调节器喷油器 9、内装式外装式 10、燃油分配管内的进气歧管内300 11、低阻式高阻式电压驱动式电流驱动式 12、0.2—3 13、2—3 13—16 14、300KPa 15、250 300 16、250 300 50 17、空气滤清器节气门体发动机进气量ECU 18、空气流量计（或进气压力传感器）发动机转速传感器 19、节气门轴的一端节气门开度ECU 发动机工况（负荷） 20、开关式滑动电阻式（线性输出型） 21、旁通式节气门直动式 22、规定的快怠速（通常为1500r/min）正常怠速（750r/min） 23、偏浓偏稀 24、空气流量计 25、CO HC NOx 26、排气燃油蒸发曲轴箱窜气 27、三元催化转换器EGR系统燃油蒸发控制系统 28、CO HC NOx O2 CO2 N2 29、14.7 EGO 30、NOx 31、故障报警显示故障码自检 二、选择 1—5：CABAB；6—10：BBADD；11—15：ABBDA；16—20：CAABA；21—25：BCDCA；26—30：BCACC；31—35：BADB D×；36—40：CCAAB；41—45：ADDCB；46—50：BCAAB；51—52：AB 三、判断 1—25：√√×√××√√×√×√×××√√√√×√×√√×26—50：××√×√×√√××√×××√××√√×√√√××51—68：√×√√××××√√××√√√√×√

燃料电池综合特性实验报告记录

燃料电池综合特性实验报告记录

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燃料电池综合特性实验 【实验背景】燃料电池以氢和氧为燃料，通过电化学反应直接产生电力，能量转换效率高于燃烧燃料的热机。燃料电池的反应生成物为水，对环境无污染，单位体积氢的储能密度远高于现有的其它电池。因此它的应用从最早的宇航等特殊领域，到现在人们积极研究将其应用到电动汽车，手机电池等日常生活的各个方面，各国都投入巨资进行研发。按燃料电池使用的电解质或燃料类型，可将现在和近期可行的燃料电池分为碱性燃料电池，质子交换膜燃料电池，直接甲醇燃料电池，磷酸燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池，固体氧化物燃料电池6种主要类型，本实验研究其中的质子交换膜燃料电池。 能源为人类社会发展提供动力，长期依赖矿物能源使我们面临环境污染之害，资源枯竭之困。为了人类社会的持续健康发展，各国都致力于研究开发新型能源。未来的能源系统中，太阳能将作为主要的一次能源替代目前的煤，石油和天然气，而燃料电池将成为取代汽油，柴油和化学电池的清洁能源。 【摘要】燃料电池尤其是质子交换膜燃料电池(PEM)以其高功率密度、高能量转换效率、可低温启动、环境友好等突出优点而受到瞩目。本实验包含太阳能电池发电（光能—电能转换），电解水制取氢气（电能—氢能转换），燃料电池发电（氢能—电能转换）几个环节，形成了完整的能量转换，储存，使用的链条。本实验通过研究燃料电池的工作原理，测量其输出特性，计算燃料电池的最大输出功率及效率并验证法拉第电解定律。测量太阳能电池的特性，做出所测太阳能电池的伏安特性曲线，电池输出功率随输出电压的变化曲线。获取太阳能电池的开路电压，短路电流，最大输出功率等。 【关键词】燃料电池，电解池，太阳能电池 【正文】 一、实验目的： 1、了解燃料电池的工作原理。 2、观察仪器的能量转换过程： 光能→太阳能电池→电能→电解池→氢能（能量储存）→燃料电池→电能 3、测量燃料电池输出特性，做出所测燃料电池的伏安特性（极化）曲线，电池输出功率随输出电压的变化曲线。计算燃料电池的最大输出功率及效率。