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能源和环境问题是本世纪世界各国共同面临的两个重大问题。因此,寻找新的“清洁代用燃料”是人类的必然选择。由固体生物质通过热裂解得到的生物质燃气是一种获取方便、可实现CO2零排放和价格低廉的可再生气体燃料,可作为车辆发动机的代用燃料。因此,研究和开发以固体生物质为初始原料的固体生物质燃料汽车关键技术,具有改变我国能源消费结构、维护国家能源安全现实意义和环境保护意义。固体生物质燃料汽车关键技术,系指使现有或新开发的汽车能够方便和有效的利用生物质燃料,并达到正常或可接受的工作水平的一系列相关专门技术的总称,主要包括固体燃料的裂解气化技术、气体燃料的净化技术、气体燃料的缓冲与输送技术、气体燃料与空气的配比技术、燃料的增压技术以及使用生物质燃料条件下提高发动机动力性能的各种技术等。本论文针对汽车使用固体生物质燃料所面临的问题及技术要求,研究设计了固体生物质燃料汽车的固体生物质裂解燃气发生装置、燃气的缓冲净化装置、燃气的配送系统等,并运用Pro/E建立了其三维模型;分析了生物质裂解燃气的热化学特性及其理化特性;并针对生物质裂解燃气热值低(3~6MJ/Nm3)、密度小(约1.2g/L)、理论空燃比小(约1左右)、现有发动机直接使用该燃料其功率将显著下降等特点,提出了现有发动机使用生物质裂解燃气燃料条件下提高发动机动力性能的相关技术措施,主要为:通过改变活塞形状、连杆中心线长度等改变其压缩比;适当提高其点火系统能量;适当加大其点火提前角;合理优化其配气相位;合理设计燃气供给系统使其适应生物质裂解燃气燃料低密度、低能量的特点等;以缸径为102mm、活塞行程为114mm、连杆长度为203mm、排量为3.71L的汽油机为基础运用GT Power软件对其部分结构参数进行了相关改进方案的仿真实验,找出了配气相位等部分结构的最适宜参数,并与改进前直接燃用生物质裂解燃气的效能比较,最大功率由改进前的仅为18kW提高到50kW,最大扭矩由改进前的仅为72N·m提高到196N·m;对固体生物质燃料汽车的经济性进行分析,结果表明,使用生物质燃料的费用仅约为使用汽油费用的1/3~1/2。本文研究结果对研究和开发各种使用固体生物质燃料新型汽车、改造现有汽车使之适应固体生物质燃料,具有重要的指导意义和参考价值,为其今后的深入研究提供了一定的基础和借鉴。