Prabhkar 等人[1] 对普通发动机进行了研究,其发动机中有一个火花塞用于点燃燃料和空气的混合物。但为了更有效地燃烧混合物,从而扩大输出能力并减少混合物未燃烧的浪费,使用两个火花塞来有效燃烧混合物。两个火花塞有助于从两个方向点燃燃料,而不是像传统发动机那样从一个方向点燃。这项新技术被称为“双火花点火系统”。除此之外,一种全新的改进型点火技术也应运而生,被称为“三火花技术”。它包括使用三个火花塞。Syed Moizuddin 等人[2] 强调了两轮四冲程 I.C.发动机工作中的即兴发挥。使用多个火花塞可以提高发动机的效率。传统发动机在其发动机中包括一个火花塞,用于点燃燃料和空气的混合物。但为了使混合物燃烧更简单,从而提高功率输出并最大限度地减少混合物未燃烧的浪费,火花塞的数量加倍,以便有效燃烧混合物。两个火花塞有助于从两个方向有效地点燃燃料,而不是像传统发动机那样从一个方向点燃。这种新系统被称为“双火花点火系统”。引入了另一种带有三个火花塞的系统,称为“三火花点火”。
桑基图是: A) 工艺过程中质量和热量交换的示意图 B) 工艺装置示意图 C) 生产 1 公斤产品的成本图形显示 D) 以流程图显示工艺过程的质量和/或能量平衡 火花点火燃烧循环称为: A) 奥托循环 B) 埃里克森循环 C) 布雷顿循环 D) 林德循环 CO 变换过程是: A) 以上答案都不正确 B) 一氧化碳燃烧生成二氧化碳 C) 从甲烷获取一氧化碳 D) 一氧化碳蒸汽转化为氢气和二氧化碳 开放系统通过以下方式与周围环境相互作用: A) 质量、热量和功的传输 B) 体积变化 C) 温度变化 D) 功或热量 能量表示: A) 系统做最大功的能力 B) 系统或物质的机械能和热能 C) 物质与其周围环境平衡时的性质 D) 系统克服损失的能力 下列哪项是是热的不良导体:A) 砖块 B) 水 C) 泡沫塑料 D) 铜 哪种流体流动平稳且可预测?A) 湍流 B) 过渡 C) 层流 从列表中选择最佳热导体:A) 泥炭 B) 石墨 C) 褐煤 D) 硬煤
BOL 开始使用(参考燃料电池) CAPEX 资本支出 CH3OH 甲醇 CBG 压缩沼气 CNG 压缩天然气 CO 一氧化碳 CO2 二氧化碳 CO2-eq 二氧化碳当量 DF 双燃料 DWT 载重量吨位 ECA 排放控制区 e-fuel 电燃料 EU 欧盟 EV 电动汽车 FAME 脂肪酸甲酯(=生物柴油) FC 燃料电池 FCV 燃料电池汽车 FEED 前端工程设计 FT 燃料 费托燃料 GHG 温室气体 H2 氢气 HCl 氯化氢 HF 氟化氢 HHV 高热值 HVO 氢化植物油(=可再生柴油) ICE 内燃机 IMO 国际海事组织 IRR 内部收益率 LBG 液化生物甲烷 LBSI 稀薄燃烧火花点火(发动机) ICE 内燃机 LH2 液化氢 LCA 生命周期分析 LHV 低热值 LNG 液化天然气天然气 LPG 液化石油气 NOx 氮氧化物 OPEX 运营支出 PEM 聚合物电解质膜 PM 颗粒物 PV 光伏 RED 可再生能源指令 RORO 滚装船 ROPAX 滚装船和客船 SNG 合成天然气
第四学年 内燃机 内燃机是通过运动将热燃料能量转化为能量的机器。它以扭矩的形式从曲轴获取能量。内燃机用于汽车、铁路、航空和水运。 1. 根据其活动原理,发动机分为三类: a) 活塞发动机 - 具有往复式活塞运动。 - 活塞做圆形运动(汪克尔发动机) b) 涡轮发动机 = 叶片机 c) 火箭发动机 2. 有三种方式将热能传递到内燃机中: a) 在发动机工作舱中燃烧燃料混合物和空气 b) 在涡轮室内燃烧 c) 将热量从燃烧室传递到加热器(斯特林发动机) 3. 根据燃料状态,发动机进一步分为: a) 气体 - 燃料为气体(甲烷、丙烷-丁烷、天然气) b) 液体 - 汽油、柴油 c) 各种燃料(汽油-气体) 4. 根据燃料点火方式,发动机分为: a) 火花点火 - 当压缩冲程位于上止点前方时,混合气由电火花点燃 b) 压燃 - 混合气由当混合气在上止点前方被压缩时产生的热量燃烧 5. 根据工作回路中的冲程数,发动机分为: a) 二冲程- 工作循环在曲轴旋转一圈时完成 b) 四冲程 - 工作循环在曲轴旋转两圈时完成
摘要 汽车发动机具有出色的质量控制和极高的成本效益。这是精益、大规模生产的典型特征。因此,将这些发动机应用于飞机最具吸引力。超轻型运动飞机率先采用了这种方法。市场上已经有几款汽车飞机认证的发动机。然而,这种方法并没有像几年前预见的那样成功。这是由于汽车应用和飞机使用之间的差异。这些差异导致了初期问题,这些问题在近 20 年的研究工作中得到了解决。现在达到的水平和获得的经验使得将任何“成功”的汽车发动机转换为飞机发动机成为可能。这项工作从描述汽车制造商提供的数据开始。汽车发动机具有大量关于性能、可靠性和 TBO(大修间隔时间)的统计数据背景。这些数据与飞机应用的相关性并不简单。然后介绍可从新飞机发动机获得的性能曲线。最后,算法计算汽车发动机的剩余寿命与 TBO(大修间隔时间)。该方法已在几台小型上一代 CRDID(共轨直喷柴油机)和火花点火(汽油)发动机上进行了测试。这些发动机还被改装用于功率从 60 到 200HP 的小型飞机。T
氨被越来越多地视为一种可行的替代燃料,它可以显著减少温室气体排放,而无需对现有发动机技术进行重大改造。然而,其高自燃温度、低火焰速度和窄可燃性范围带来了重大障碍,特别是在高速燃烧条件下。本综述探讨了氨作为内燃机可持续燃料的潜力,重点介绍了其优势和挑战。本综述借鉴了从 NH 3 的生产、应用到燃烧机制的广泛研究,探索了在火花点火和压燃发动机中增强 NH ₃ 燃烧的各种策略。讨论的基本原理和关键方法包括使用氢和碳氢化合物燃料作为燃烧促进剂,这已被证明可以改善点火和火焰传播。研究了有关燃料喷射策略(例如端口燃料喷射、直接喷射和双燃料喷射)的文献,以突出它们对 NH ₃ -空气混合和燃烧效率的影响。此外,本综述还深入探讨了低温等离子点火、湍流喷射点火和激光点火等先进点火技术,以期探索克服 NH ₃ 点火困难的潜力。经过对文献的全面分析,智能液气双流体共喷射系统 (iTFI) 成为一种有前途的方法,通过更好的燃料-空气混合物制备,提供更好的燃烧稳定性和效率。通过综合现有研究,本综述概述了 NH ₃ 燃烧的进展,并确定了需要进一步研究的领域,以充分发挥其作为可持续燃料的潜力。
从历史上看,商业航空业一直依赖数量非常有限的、经过充分验证的传统燃料来进行飞机和发动机的认证和运行。当今绝大多数发动机和飞机都是设计和认证使用两种基本燃料之一运行的:涡轮飞机的煤油基燃料和火花点火往复式发动机飞机的含铅航空汽油。这些燃料作为散装商品生产和处理,多个生产商通过配送系统将燃料送往机场和飞机。它们由行业共识燃料规范定义和控制,这些规范与 ASTM 国际航空燃料行业委员会的监督一起,满足将燃料作为商品运输的需求。因此,在将非石油原料生产的直接航空燃料引入供应链时,建立在这个框架之上是有利的。航空燃料界开发的流程利用 ASTM 国际航空燃料小组委员会 (J 小组委员会) 来协调数据评估和制定新的非石油 (替代) 替代喷气燃料的规范标准。J 小组委员会已发布两项标准来促进这一进程;ASTM D4054 —“新型航空涡轮燃料和燃料添加剂的鉴定和批准标准规范”和 ASTM D7566 —“含合成碳氢化合物的航空涡轮燃料的标准规范”。本文将介绍航空燃料界如何利用 ASTM International 基于共识的流程来评估新的候选非石油喷气燃料,以确定这些新燃料是否与石油衍生的喷气燃料基本相同,如果相同,则发布规范来控制这些燃料的质量和性能。
ELEC 3240-01/51:控制系统 I(每周 3 个讲座、3 个实验室/辅导小时)ELEC 4480-01/51:数字计算机体系结构(每周 3 个讲座、3 个实验室/辅导小时)ELEC 4600-01/51(与 ELEC 8900-51 交叉列出):电力系统 II(每周 3 个讲座和 2 个实验室/辅导小时)GENG-1202:电气和计算机工程入门(每周 3 个讲座和 3 个实验室/辅导小时)GENG-8010:工程数学(每周 3 个讲座小时)GENG-8030 - 工程应用的计算方法与建模(每周 3 个讲座小时)ELEC-8900-56:专题:汽车机电一体化(每周 3 个讲座小时)汽车动力总成机电一体化概述;嵌入在先进 IC 发动机动力系统中的传感器和执行器;先进的火花点火发动机运行和电子控制;先进的压燃发动机运行和电子控制;电动机运行和控制;能量存储和充电系统。 ELEC-8900-82:专题:电动汽车的能量转换和管理(每周 3 个讲座小时) 本课程将涵盖电动汽车中发生的各种能量转换模式,例如 AC/DC、DC/DC、AC/AC、机电、电热等。本课程将更多地关注最先进的电动汽车电力电子、能量存储技术及其控制。它还将关注电力电子转换器的操作、建模和设计、电子驱动器的控制方法、包括电池组、传感器、无源元件等的能源管理策略。它将解释此类系统在效率和可靠性改进方面面临的挑战、实际解决方案和电动汽车中的示例硬件实现。这些知识还可以应用于发生此类能量转换的各种工业应用。
开发了一个炼油厂建模框架,以估算将高质量生物燃料直接与炼油厂汽油成分混合以生产优质燃料的效益。研究结果提供了一种范式的变化 - 生物燃料不是化石燃料的竞争对手,而是可以为炼油厂的产品结构增加价值,因为它具有良好的特性。这个潜在价值可以通过计算盈亏平衡值 (BEV) 来表征,定义如下。提出的建模框架结合了来自 (1) 未来几十年的预计产品需求、(2) 原油和炼油产品定价以及 (3) 燃料规格的大量数据。完整的炼油厂模型可作为评估生物燃料价值的基础,假设代表性石油炼油厂配置的盈利能力保持不变。考虑到混合水平和原油价格,得出的估值差异很大,BEV 在 10 至 120 美元/桶之间。此外,BEV 与燃料辛烷值(如辛烷值(研究法,RON 和马达法辛烷值,MON)和抗爆指数(AKI,RON 和 MON 的平均值)以及敏感度(S,RON 和 MON 之间的差异))相关,与敏感度的相关性略高。然而,在一切照旧的情况下,未来几年汽油需求的预期下降可能会对生物燃料的需求和价值产生负面影响。分析还显示,小型炼油厂的估值较高,因为它们可以增强生产特种高价值燃料/产品的能力,并将高辛烷值桶引入原本受限的混合操作。对炼油厂的其他影响包括重新平衡运营的机会、进入高价值燃料市场的机会以及与更广泛的运输行业趋势同步的机会。此外,结果表明,Co-Optima 增强火花点火 (BSI) 效率提升的价值可以扩展到炼油厂,以激励脱碳和多样化原料生产。
20 世纪 60 年代末,电子发动机控制装置开始出现在汽车领域。我记得最早的一种是博世开发的全模拟燃油喷射计算机 (D-Jetronic™),它用于 4 型大众汽车。当时,我在普惠研究实验室工作,致力于涡轮发动机电子控制系统的开发。博世的 Jetronic 系统为该项目的部分研发奠定了基础。从那时起,数字技术取得了巨大的进步,而以前的数字计算机需要占用很大的空间,需要巨大的室外冷却塔,并且是会计师的专属领域。当今设备中令人惊叹的技术(功耗和尺寸大幅降低;速度、计算能力、可靠性和环境耐受性大幅提升)已经使全权限数字发动机控制器 (FADEC) 成为商用和军用航空中的常见设备。在政府减少发动机排放的要求的推动下,控制技术传播到了汽车领域,以至于大多数应用(汽车、卡车、机车、拖船等)中的当代活塞发动机至少有一台专用数字计算机(又称 ECU 或发动机控制单元)完全控制燃料输送和点火事件,从而产生机械燃料和点火系统无法想象的效率、排放、灵活性和平稳性。事实上,当代压燃(“柴油”)发动机现在的排放量低得令人难以想象,同时产生赢得比赛的动力和比火花点火发动机更高的效率。勒芒获胜的奥迪和标致柴油发动机(每升 140 bhp,转速为 5000 rpm)的性能是由数字控制的燃油喷射系统实现的,该系统在 30,000 psi 附近(即三万)运行,并且每个燃烧循环可以有多达五次单独的喷射事件。因此,毫无疑问,活塞发动机的计算机控制是一项值得期待的进步,对民航业来说可能非常有吸引力。民航业认证的几家主要公司已经生产了不同级别的数字控制装置。