从29thCIMAC大会看船用发动机燃烧技术发展趋势

基于第29届CIMAC大会论文,分析了船用中高速发动机燃烧技术相关领域的发展现状及趋势。指出:围绕节能减排需求,研究主要集中于气体机、双燃料机的燃烧优化以及低碳燃料的工程应用。研究发现:通过燃烧系统优化可实现气体及双燃料发动机的高可靠性,并同时达到减排和高效的设计目标。基础研究方面,智能化技术与燃烧CFD过程耦合,采用机器学习模型可有效提高CFD效率。在产品开发中引入瞬态温度等先进测量手段能准确分析缸内热负荷分布规律,并与燃烧过程建立联系。关注气体和双燃料机燃烧技术的多为日韩企业,而欧美企业则将研究重点转为生物燃料等低碳燃料的基础试验和应用,以及智能化与船用发动机相关技术的结合。     

LNG-柴油双燃料增压船用发动机气门重叠期LNG燃料的泄漏分析

针对液化天然气(LNG)-柴油双燃料增压发动机采用AVL-Boost发动机性能仿真计算,分析气门重叠期间LNG燃料通过排气门的泄漏及其影响因素。研究结果表明:气门重叠角是排气门LNG燃料泄漏最重要影响因素,LNG泄漏随着气门重叠角的增大而急剧增加,进气提前角和排气延迟角对LNG泄漏的影响基本相同;LNG泄漏量随着增压比的增加而增加,较高增压比时继续提高增压比会导致LNG泄漏量继续增加,但是LNG百分比泄漏量基本不变;对于增压比为1.8~3.0的LNG-柴油双燃料增压发动机(标定转速为1000r/min,进气提前角为50°CA),排气门LNG燃料泄漏量可以达到全部LNG燃料的1%~5%;适当减小排气门直径是减少LNG泄漏的有效措施。     

从29^thCIMAC大会看船用中高速发动机整机开发趋势

基于29届CIMAC大会交流内容,分析了船用中高速发动机整机开发趋势。分析表明:当前整机开发关注的重点是降低排放和提高综合能效;LNG气体机及双燃料机成为整机开发趋势;两级增压可变配气正时成为越来越多主机厂的技术选择。在LNG气体机及双燃料机的开发上,欧美的研究重点是整机的瞬态性能及闭环控制等;日韩的研究重点则侧重于减少燃烧室死区,优化缸内燃烧,提高效率等;而我国船用气体机研究尚处于起步阶段,整机的可靠性有待进一步验证及改进提高。     

大功率发动机监控系统及智能运维等技术的发展

基于2019年CIMAC大会,介绍了大功率发动机测量与监测、性能优化、控制系统及智能运维等方面的最新技术与产品。指出:气体机及双燃料发动机的研制已成为明显趋势;大型机器的全生命周期管理是当今热门研究方向;燃烧闭环控制是船用柴油机追求的目标之一。     

为双燃料发动机提供更好性能

正在MAN BW ME-GI和Win GDX-DF二冲程双燃料发动机投入使用2-3年后,两家公司的开发人员已开始对此类机型进行优化设计,以提高其可靠性、效率和排放性能。尽管这两家知名的二冲程发动机设计公司所采用的双燃料技术非常不同,但它们都根据发动机现场反馈来更新发动机配置。在未来几年,随着对LNG船用燃料关注度的提高,双燃料发动机的可靠性和高效性将大大提高。     

基于Aspen plus的船用双燃料发动机LNG气化流程仿真研究

采用Aspen plus软件建立了LNG气化装置的仿真模型。以ME-GI型主机的实际数据为输入,通过调用相关的热力学方法和设备模块,对气化器(VAP)中水乙二醇的进口温度、出口温度,以及LNG进口压力、LNG中甲烷浓度等参数进行模拟计算,得到上述参数对LNG气化流程出口温度、VAP换热面积及换热量的影响规律。可为VAP的节能选型提供依据;为船用双燃料发动机LNG气化流程的优化设计提供理论依据。     

LNG/柴油双燃料发动机掺烧策略的试验分析

针对LNG/柴油双燃料发动机的LNG燃料掺烧问题,以Z6170ZLCZ-19柴油机为原型机,采用增压器后单点进气方式进行改装,对掺烧策略进行试验研究。研究结果表明:在极低负荷区与重载超载区,不宜掺烧LNG燃料;在中低和中高负荷区,可适量掺烧LNG燃料;在中负荷区,双燃料发动机综合性能较好,适宜掺烧LNG燃料。将双燃料发动机工作范围划分为"禁止区"、"控制区"和"健康运行区",并对各个区域设置相应的替代率上限值,可较好地解决LNG的合理掺烧问题。     

船用甲醇发动机技术发展现状及趋势

介绍了甲醇作为船用燃料的优势,以及国内外船用甲醇发动机研究现状。指出国外知名企业都采用甲醇-柴油双燃料技术路线,其中甲醇低速机产品已推向市场,但甲醇中速机产品尚在研发中。国内车用甲醇发动机采用进气道喷射甲醇单一燃料技术路线已投入商用,但该技术在船舶发动机上暂不适用。船用甲醇发动机未来发展趋势主要包括低压气道喷射缸内预混燃烧、高压缸内直喷压燃、甲醇高压缸内直喷柴油引燃技术等,并分别分析这3种技术路线的优点和目前技术难点。     

2013年CIMAC大会介绍(三)

<正>张贴论文议题1:产品开发一柴油机64:进气密度和氧浓度对高负荷柴油机在高负荷工况下热效率和排放的影响105:大型二冲程船用柴油机模拟的半试验建模法338:高涡轮增压四冲程柴油机性能因分轴式涡轮增压废气系统得到进一步提高议题2:产品开发一气体机和双燃料发动机204:船用发动机的双燃料模式295:米勒循环对火化点火气体机的影响297:火花塞位置对火花点火燃烧性能的影响348:基于AVL-Boost的气体发动机开发议题3:基础工程123:基于AVL Boost的4190系列船用柴油机整体性能优化的模拟研究246:进气温度对双燃料HCCI燃烧式发动机燃烧和排放的影响293:扭振测试技术的对比分析340:缸套预紧变形和结构的影响因素研究360:船用中速柴油机上止点确定方法的试验研究     

MAN的燃油加压技术——PVU

<正>在过去的数十年,船用市场对依靠气体燃料运行(或至少气体燃料作为双燃料装置的一种燃料)的推进发动机越来越感兴趣,而环境法规对硫排放的限值日益严格是采用气体燃料的最大驱动力。MAN DieselTurbo称其ME-GI型船用推进发动机的销量不断增加。MAN在气体燃料,包括甲烷、乙烷、甲醇和LPG的运行方面积累了丰富的经验。公司还将于     

替代率对船用LNG/柴油双燃料发动机性能的影响

以淄柴Z6170船用柴油机为基础,通过加装额外的天然气供给系统将其改装成LNG/柴油双燃料发动机,在推进特性不同负荷点进行试验,研究替代率对发动机经济性能和排放性能的影响。试验结果表明,随着替代率的增加,燃料消耗率和HC排放有不同程度的增加,NOx和CO则在高低负荷表现出不同的规律。     

双燃料控制系统在船用发动机上的应用研究

为进一步提高C8190型发动机的性能,使双燃料控制系统在船用发动机上得到应用,在C8190型发动机上配装双燃料控制系统。该控制系统具有纯柴油模式和双燃料模式自动切换功能,满足中国船级社(China Classification Society,简称CCS)要求。通过纯柴油模式和双燃料模式下的推进特性试验,测试该控制系统的性能以及发动机的运行情况。试验结果表明,在双燃料控制系统的控制下,C8190型船用发动机运行平稳,各项性能指标均满足设计要求,可推广应用于船用发动机及其他机型。     

MAN寻找替代燃料

正在LNG二冲程机市场里,MAN DieselTurbo处于市场领导地位,为了保持竞争力,该公司试图寻找其它的低闪点燃料,并帮助现有船队节约燃料,达到排放限定值。凭借ME-Gl发动机,MAN DieselTurbo在大型低速燃气船用发动机机领域处于领先地位。ME-GI发动机以DSME高压燃气技术为基础,该技术由MAN在其     

5m~3LNG船用燃料罐的设计

LNG船用燃料罐可快捷方便的提供绿色清洁的天然气作为燃料供给船舶发动机使用,从船用燃料罐的主体材料、总体设计结构说明、总体设计参数、工艺系统流程功能、应用前景等方面介绍LNG船用燃料罐的设计过程。对船用燃料罐系统流程功能做了详细介绍,列出了船用燃料罐的设计参数和结构尺寸。     

Win GD聚焦下一代X-DF发动机的更低排放技术

在各种替代燃料及其潜在的解决方案的大战中,LNG仍是最受瞩目的°LNG可压缩运输、供应,基础设施发展迅速,积累了较丰富的运行数据,因此技术相对成熟。自2013年推出X-DF以来,到2019年11月,该系列发动机已经积累了280000 h的运行时间,在用发动机数量和已签合同的数量已达265台。考虑到未来GHG排放法规将越来越严苛,潜在买家们会更加关注低压双燃料Otto循环发动机的甲烷排放。     

双燃料发动机油气双闭环控制策略应用研究

根据改装的双燃料发动机特点设计了基于当量燃料的油气控制策略,该控制策略通过柴油天然气双闭环实现两种燃料的合理控制,并在改装成双燃料发动机的潍柴X6170上进行试验。试验表明,在不改变原柴油机主要结构下,改装双燃料发动机能够替代原柴油机作为船舶动力,燃油消耗降低且排放相应减少,能够平稳进行油气切换,替代率过大时对HC排放及排气温度影响较大。     

100艘LNG运输船使用了瓦锡兰双燃料发动机

在韩国船厂交付了一艘LNG运输船后,瓦锡兰宣称：现已有100艘船舶使用了其双燃料发动机,占目前全球的25%。瓦锡兰双燃料技术在20世纪90年代初首次推出时是用于陆地动力装置的。十年后,第一台船用     

液化气在涡流室柴油机上作双燃料运行的试验研究

本文在一台改装后的Ｓ１９５型柴油发动机上，探讨了低甲烷值气体作双燃料运行的可行性。在高负荷时，低甲烷值气体双燃料发动机将出现爆燃现象。通过试验证明，采取适当的调整措施后，样机能在原柴油机标定功率工况下正常运转，热效率基本相同。文中还对样机的一些特性参数进行了充分的讨论与分析。     

天然气汽车发展现状及趋势

在能源结构优化、环境污染控制、气候变化约束的驱动下,天然气汽车具有较高的发展潜力。天然气汽车动力源主要有4种形式:压缩天然气(CNG)单一燃料发动机(燃料是天然气或天然气掺氢)、CNG汽油两用燃料发动机、CNG柴油双燃料发动机、液化天然气(LNG)发动机。天然气汽车主要应用于我国交通运输行业营运车辆,主要以CNG汽车、CNG/汽油两用燃料汽车的形式在出租车中应用;以CNG汽车形式在公交车中应用;以LNG汽车形式在重卡中应用。天然气汽车未来应该大力发展LNG重卡;保持CNG公交客车比例,并推动气电混合动力公交的发展;将两用燃料出租车逐步替换为CNG汽车。发展天然气汽车对我国能源结构优化、交通运输节能减排具有重要意义。     

液化气在涡流室柴油机上作双燃料运行的试验研究

本文在一台改装后的Ｓ１９５型柴油发动机上，探讨了低甲烷值气体作双燃料运行的可行性。在高负荷时，低甲烷值气体双燃料发动机将出现爆燃现象。通过试验证明，采取适当的调整措施后，样机能在原柴油机标定功率工况下正常运转，热效率基本相同。文中还对样机的一些特性参数进行了充分的讨论与分析。