(1)背景及意义：

为了缓解能源短缺和减少环境污染问题，寻找替代能源和降低有害排放物成为内燃机研究领域的两个重要课题。氢气以其来源多样性、可再生性，清洁环保等突出特点成为当下新能源领域的研究热点。大量研究表明，氢气的扩散速度和火焰传播速度较其他燃料更快，辛烷值更高，可燃极限更宽，而点火能量较小。因此，在燃料中掺氢易于实现稀薄燃烧，可以大幅度改善内燃机的工作和排放性能，从而降低NOx和HC等有害物质的排放量。

已有的掺氢发动机的试验和理论研究都证明了掺氢燃料再发动机中具有广阔的应用前景。然而氢气的获取方式、储运技术等问题使得掺氢发动机难以在实际中真正得到推广。如果利用廉价可再生的生物乙醇代替氢气随车携带，并利用发动机尾气余热将含水乙醇重整为富氢混合气，为汽车发动机实时供氢，那必将为掺氢燃烧发动机的市场推广提供新的思路和方向。同时，车载在线制氢还免去了氢气的储存和运输环节，使氢气作为燃料在发动机上的应用和推广成为可能。

空燃比是指可燃混合气中空气的质量与燃料的质量之比。空燃比的大小反映了混合气的浓度，而混合气浓度会直接影响燃烧。如若混合气太稀，燃烧缓慢，热量损失多，发动机功率会下降，更甚者会发生熄火。如果混合气太浓，燃料不能完全燃烧，污染物的排放量会增加，燃料的消耗量也会增加。因此，可以说空燃比对发动机的动力性、经济性及排放性有着重要影响。虽然在不同空燃比的燃烧过程中，空燃比A/F对发动机影响的程度和变化规律各不相同，但是如果能使发动机达到最佳的空燃比，可有效地提高和改善发动机的动力性、经济性及排放性，从而提高发动机的性能。

本论文选题来自武汉理工大学能源与动力工程学院代用燃料研究团队的项目——含水乙醇重整燃料发动机的研究。而本研究以含水乙醇重整燃料发动机为研究对象，采用试验与仿真结合的方式，通过对含水乙醇重整燃料发动机的各个工况下不同空燃比的仿真，得到发动机在各个工况下的目标空燃比，再经过离散点拟合形成目标空燃比的MAP图。为含水乙醇重整燃料发动机的空燃比控制策略的制定提供理论依据和技术支持。

(2) 国内外研究现状：

首先是关于含水乙醇重整燃料发动机的研究。目前国内外对含水乙醇重整燃料发动机的研究较少，国内的研究高校主要是武汉理工大学。

李格升，游伏兵和高孝洪^[6]于2008年在《含水酒精在发动机上的应用研究》中介绍了含水酒精经过重整作为发动机代用燃料的技术，分析了含水酒精重整富氢混合气作为发动机燃料的优点，并在经过改造的汽油机上进行了燃用含水酒精重整气的试验研究。

游伏兵^[7]在2008年发表的博士论文《含水酒精重整燃料发动机研究》研究了含水酒精重整燃料的各种特性，寻找对含水酒精重整燃料发动机热效率产生重大影响的燃料内在因素，提出含水酒精重整燃料发动机性能优化策略，为发动机的开发提供理论依据和技术支持。