在用车LPG-汽油双燃料的改造与研究

对车况较差、污染排放较为严重的城市在用车改装为LPG-汽油双燃料汽车后出现的功率下降、排放增加的问题进行了研究并提出了改进措施.试验对比分析结果表明:对在用车进行综合治理后再改装为双燃料汽车,通过增大压缩比与调整点火提前角,可使发动机的动力性能得到较好的恢复,排放指标得以改善.     

喷射正时和喷油持续期对正丁醇-正辛醇双燃料发动机性能的影响

将正丁醇、正辛醇分别作为预混合直喷燃料应用于双燃料发动机中,并利用KIVA4-CHEMKIN程序研究喷射正时和喷油持续期对正丁醇-正辛醇双燃料发动机燃烧及排放特性的影响。结果表明：喷射正时从5°提前到10°时,可以提高发动机的缸内平均压力、热释放率 （heat release rate,HRR）峰值和平均指示压力 （indicated mean effective pressure,IMEP）,减少CO排放量,但会使最大压力升高率和NO_x排放量增加。当喷射正时进一步提前到15°时,会导致机械损失增加,IMEP下降。延长喷油持续期可以降低缸内平均压力、HRR峰值、最大压力升高率和NO_x排放量,提高IMEP,但会使CO排放量先减少后增加。     

汽油/乙醇双燃料复合喷射对发动机排放性能的影响

通过在一台汽油气道喷射(GPI)的单缸、四冲程发动机上增加一套乙醇缸内直喷(EDI)系统,将其改装成为双喷射发动机,研究了汽油/乙醇复合喷射对发动机排放性能的影响,并建立了发动机计算流体动力学(CFD)模型,详细分析了缸内各区域的温度和组分分布特点.结果表明:加入乙醇直喷可以有效降低CO、NO_x和soot排放,提高乙醇能量占比后,CO、HC和soot排放又有所增加;点火时刻提前,缸内整体温度和压力逐渐增加,NO_x排放显著上升,soot排放有所下降,由于局部混合气质量变差,燃料不完全燃烧导致CO和HC排放有所增加,同时受过冷壁面淬熄效应的影响,作为未燃碳氢(UHC)排出的燃料也会提高HC排放;乙醇喷射时刻提前,燃料有更充分的时间进行蒸发混合,缸内燃烧状况得到优化,CO和soot排放减少,NO_x排放呈上升趋势,间隙效应和壁面油膜吸附作用的增强导致HC排放呈上升趋势.     

不同进气氛围耦合废气再循环对双燃料发动机工作过程的影响

基于正庚烷、甲烷、乙烷、丙烷多组分混合物简化动力学机理耦合三维计算流体力学（computational fluid dynamics,CFD）数值模型,模拟研究高替代率时不同进气氛围（H₂、O₂组分）耦合废气再循环（exhaust gas recirculation,EGR）对天然气/柴油双燃料发动机低负荷工作过程的影响机理。研究表明：在不同EGR率下,进气掺氢会使缸内燃烧速率显著加快,OH活性基浓度明显升高,CH₄排放显著降低,但CO排放升高;进气掺氧后,缸压及瞬时放热率峰值、最大压力升高率、最高燃烧温度及OH活性基浓度均升高,碳烟、CO和CH₄后期氧化作用增强使其最终排放降低,但NO_x排放升高。在EGR率小于29%,掺氢比小于2.5%时,在实现较低CO、碳烟排放的同时能显著降低CH₄排放和NO₂/NO_x比例;高EGR率时,进气掺氧能降低CO、碳烟排放,并改善CH₄与NO_x     

城市公交客车柴油发动机天然气改装技术研究

由武汉理工大学能源与动力工程学院研制的天然气 /柴油双燃料控制供给系统 ,针对在用柴油公交车的特点进行了台架试验与研究 ,制定了掺烧策略和改装技术方案 ,并且在成都公交公司进行了小批量的改装。该系统结构简单、成本低、易于推广使用 ,为柴油双燃料汽车改装提供了一个切实可行的技术方案。     

DOC/SCR对聚甲氧基二甲醚/甲醇双燃料发动机NOx排放的影响

为了控制双燃料发动机的NO_x排放,采用电控共轨柴油机在缸内直喷聚甲氧基二甲醚(PODE)引燃甲醇预混气,实现双燃料燃烧模式。采用傅里叶变换红外光谱多组分测量技术,研究了柴油机氧化催化转化器(DOC)和选择性催化还原(SCR)催化转化器对PODE/甲醇双燃料发动机燃烧NO_x排放的影响规律。结果表明：随着甲醇比例的增加,低负荷时的缸内最高温度降低,高负荷时的缸内高温持续时间缩短,并且甲醇的加入使得发动机排气温度降低,最终导致双燃料燃烧生成的NO_x量降低,而m(NO₂)/m(NO_x)却显著提高。经过DOC催化后,PODE/甲醇双燃料和纯PODE压燃2种模式下的NO_x排放量均有所增加,PODE/甲醇双燃料模式的NO₂与NO_x的质量比(m(NO₂)/m(NO_x))明显降低,而纯PODE压燃模式的m(NO₂)/m(NO_x)升高。PODE/甲醇双燃料和纯PODE压燃2种模式下,当NH₃与NO_x的摩尔比(n(NH₃)/n(NO_x))为1.2时,SCR催化转化器对NO_x的转化效率达到最高(57.3%),进一步增加尿素喷射量会导致NH₃排放量明显提高。     

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6250柴油机改天然气-柴油双燃料发动机原理、结构特点及经济效益。     

柴油-天然气双燃料汽车技术研究

研究了柴油－天然气双燃料汽车的技术优势和改装方式,设计开发了柴油－天然气双燃料系统,进行了大量的试验和研究,改装了槽车和大客车逾20辆,改装效果良好,给用户带来了显著的经济效益。     

Thermo-economic analysis and optimization of a combined Organic Rankine Cycle (ORC) system with LNG cold energy and waste heat recovery of dual-fuel marine engine

A combined Organic Rankine Cycle (ORC) system with liquefied nature gas (LNG) cold energy and dual-fuel (DF) marine engine waste heat utilization was proposed. Engine exhaust gas and engine jacket cooling water were adopted as parallel heat sources. Thermo-economic analyses of the proposed system with 32 working fluids combinations were performed. Two objective functions covering thermal efficiencies and economic index were employed for performance evaluation. Afterward, the effects of operation pressure on the objective functions were investigated. Finally, the optimal conditions were obtained from the Pareto front with the Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-II (NSGA-II) method. The results show that the proposed ORC system has better energy recovery performances than the parallel ORC system. R1150-R600a-R290, R1150-R601a-R600a, and R170-R601-R290 are determined as the three most promising working fluids combinations. Under optimized conditions, the output power range is 199.97 to 218.51 kW, the energy efficiency range is 13.64% to 15.62%, and the exergy efficiency range is 25.29% to 27.3%. The payback period ranges from 8.36 to 8.74 years. The working fluids selection helps to reduce the exergy destruction of intermediate heat exchanger, which could be up to 30.59%.     

低速二冲程双燃料船用主机气缸润滑油自燃引发不正常燃烧问题的研究

介绍了低速二冲程双燃料船用主机的发展现状,指出气缸润滑油自燃引发不正常燃烧是限制其平均有效压力pme提高的关键因素。研究表明:双燃料主机气缸油自燃引发不正常燃烧的内因有两方面:主机结构特征及工作特性,气缸油破碎、蒸发及自燃特性;而主机工况条件、引燃喷射正时等控制参数、过量空气系数、预混合气均匀度、气缸油消耗率、气缸套表面状况等外因,则是气缸油自燃的触发条件。建议在此基础上开展低速二冲程双燃料船用主机的研发工作。