燃料电池技术作为第四代发电技术,以其发电效率高、机组的容量的自由度大、燃料电池的环境兼容性好、燃料清洁无污染以及燃料来源广、建设工期短、使用方便等优越特点被广泛应用于各种领域。燃料电池电动汽车正是在上述基础之上发展研究起来的,它的研究发展不仅将改变人们对汽车的现有认识,更重要的是改变了能源使用结构,对于社会的可持续发展有非常重大的意义。燃料电池发动机是燃料电池电动汽车的关键部件,本论文主要研究的是燃料电池发动机尾气能量的回收,主要分以下六章节: 第一章首先从燃料电池的原理、分类和结构,燃料电池技术的发展现状,燃料电池技术的特点和优势以及燃料电池技术的主要应用领域论述了本课题的研究背景和意义。继而提出了本课题研究的方向和内容,并详细介绍了本论文的主要工作。 第二章主要对与燃料电池发动机尾气能量回收直接相关的燃料电池发动机空气进气系统作了详细介绍和分析。首先提出了燃料电池系统的性能指标和技术指标,进而提出燃料电池空气进气系统对整个燃料电池发动机的重要性。从空气进气系统的系统结构和能量循环分布具体说明了对燃料电池发动机尾气进行能量回收的可行性和重大意义。 第三章详细说明了燃料电池发动机尾气能量回收的方案和具体的设计、实施过程。首先根据燃料电池发动机尾气能量的特点,提出了三种具体的能量回收方案,又具体比较了多种能量回收装置的性能特点。接着概要的说明具体的能量回收平台的搭建,包括软件和硬件的实现。最后,详细论述了能量回收系统中的几个主要部件的设计和改进,包括涡轮增压器材料的改进、涡轮增压器轴承和润滑系统的设计和改进、文丘里式气体混合器的设计。 第四章主要对具体的实验数据作详细地分析。应用多种能量分析理论,根据实验数据计算能量回收系统的效率,包括系统改进前和改进后不同效果的比较。 第五章详细论述了实验过程中还存在的一些问题。包括涡轮增压器轴承寿命问题、涡轮增压器润滑油泄漏问题、气体混合器的混合效果问题,并对产生这些问题的具体原因作了详细的分析,同时也提出了针对性的解决对策。 第六章是论文的总结和展望。总结了课题研究中所做的主要工作和一些还存在的主要疑难问题,并对这些存在的问题和将来的研究方向作了分析。