天然气/柴油双燃料发动机燃料喷射及着火特性

基于计算流体动力学(CFD)软件CONVERGE模拟了缸内高压直喷式柴油微引燃液化天然气(LNG)发动机的燃料喷射混合以及着火过程,校核和验证了湍流模型对模拟结果的影响,分析了天然气喷射正时、天然气喷射持续期及柴油与天然气射流中心轴线的夹角对缸内柴油和天然气射流发展、混合和着火的影响.结果表明:Smagorinsky大...     

天然气/柴油双燃料发动机的试验研究

以柴油机为原型,增加了天然气供气系统,开发了天然气/柴油双燃料发动机。采用闭环控制系统对天然气进气量进行实时控制,发动机采用双阶段双燃料模式运行,实现了全负荷工况下天然气对柴油85%左右的替代率,在保持原机动力性的基础上实现了良好的经济性。     

天然气/柴油双燃料发动机的试验研究

以柴油机为原型,增加了天然气供气系统,开发了天然气/柴油双燃料发动机。采用闭环控制系统对天然气进气量进行实时控制,发动机采用双阶段双燃料模式运行,实现了全负荷工况下天然气对柴油85%左右的替代率,在保持原机动力性的基础上实现了良好的经济性。     

电控柴油/天然气双燃料发动机排放试验研究

作者研制开发了混合气双燃料发动机的电控系统，发动机起动和怠速时只燃用柴油；当转速超过某设定值，电控系统便发出指令限制柴油的喷油量，天然气就经混合器进入气缸参与燃烧，柴油只起引燃作用，通过控制天然气供给量的大小米改变负荷。结果表明，与原机相比，它显著降低了碳烟及NOx的排放。     

柴油/天然气双燃料发动机循环变动的试验研究

本文通过对一台进气歧管处喷射天然气的柴油引燃发动机缸内最大燃烧压力的试验研究,获得了不同循环进气量下双燃料发动机的最大燃烧压力循环变动率的变化情况,同时与纯柴油模式下的最大燃烧压力循环变动率进行了比较,分析了双燃料发动机最大燃烧循环变动产生的原因,对今后试验具有一定的指导性作用。     

柴油/天然气双燃料发动机数值优化

利用CONVERGE搭建了柴油/天然气双燃料发动机三维数值模拟平台,在大负荷工况下研究了压缩比和不同喷油策略对发动机燃烧性能的影响．研究结果表明,相同条件下,降低压缩比到14.8能够有效降低最大压升率,从而有助于进一步增大天然气的替代比例．采用单次喷射策略时,通过提高喷射压力并提前柴油直喷时刻,在最大压升率限值内,能在85%天然气替代比例的同时获得48.1%的热效率．采用两次喷射策略时,随着预喷油量的增加,缸内着火时刻提前．并且预喷时刻提前能够有效降低最大压升率．对比发现,与单次喷射策略相比,两次喷射策略能够实现更为灵活的缸内燃烧控制,获得90%的天然气替代比例．最终,两次喷油策略实现了48.4%的最高热效率．     

柴油/天然气电控双燃料技术研究

针对双燃料发动机的特点介绍了电控双燃料系统的原理;并对所研究的双燃料发动机的失效模式及效应进行了分析。性能试验表明:在不对原柴油机喷油角度、压缩比等参数进行任何改动,只增加燃气供应系统和电控双燃料系统的情况下,在75%负荷下天然气的替代率达到83%,经济性好;同时,排放较纯柴油有较大的改善;发动机的排温、最高燃烧压力及调速性能与柴油机的相近。     

柴油/天然气双燃料发动机控制策略研究

介绍了柴油/天然气双燃料发动机控制系统的工作原理。对于不同的电控双燃料发动机,如泵喷嘴、单体泵和高压共轨电控发动机的不同断油控制策略做了分析,并通过高压共轨发动机路试,对比了两种不同控制策略的效果。介绍了两种引燃油量标定方法——比例计算法和MAP查表法,路试比较显示：前者占优。根据某型机的路试数据统计得出,该型双燃料发...     

柴油/天然气双燃料发动机控制系统设计

利用自主设计的双燃料发动机的控制系统,将高压共轨柴油机改装成双燃料发动机。该系统包括天然气供给系统、控制单元(ECU)及其配套传感器等。发动机起动和怠速时在纯柴油模式下运行,当负荷达到某一设定值时,柴油ECU减少引燃柴油的喷射,同时天然气ECU增加天然气量的喷射,发动机在双燃料模式下运行。台架试验结果表明:在不同工况下,天然气平均替代率达到75%,最高替代率达到90%。     

天然气/柴油双燃料发动机不同天然气供给量计算方法及试验研究

基于试验的方法研究等热值法、理论等空气消耗量法和实际等空气消耗量法3种不同的计算方法对发动机动力性、经济性及排放特性的影响。试验结果表明:等热值法和理论等空气消耗量法对发动机的性能影响差异较小,各工况差异低于5%。实际等空气消耗量法确定的天然气供给量能明显提升发动机动力性,平均增加动力42.33%。不同天然气供给量计算方法在未对燃料供给进行优化时,未能有效降低发动机有效燃料消耗率,在大负荷工况有效燃料消耗率偏差平均为6.85%。双燃料模式下NOx排放得到明显改善,HC+NOx排放在中、高负荷工况时能满足排放限值要求,CO排放在低转速工况满足排放限值要求。     

柴油/天然气双燃料发动机柴油燃烧策略的研究

基于自主研发的第三代并行式柴油/天然气双燃料发动机电控系统,利用FIRE软件建立柴油/天然气双燃料发动机柴油喷射系统的多次喷射模型。同时,通过进气压力控制过量空气系数,实现柴油/天然气双燃料发动机稀薄燃烧方式。针对高负荷工况,研究了多次喷射策略和稀薄燃烧方式对双燃料发动机最大压力升高率及NOx排放的影响。结果表明:发动机工作在高负荷及柴油替代率为80%时,采用双燃料稀薄燃烧方式能使NOx排放降低,但最大压力升高率仍可能超过安全临界值1MPa/(°)。采用合适的预喷射量与预喷射时刻能降低最大压力升高率。通过多次喷射和稀薄燃烧方式相结合的燃烧策略对缸内燃烧方式进行组织,可以实现双燃料发动机高替代率燃烧,并使高负荷时NOx排放达到或者低于国Ⅴ标准限值。     

大功率190柴油/天然气双燃料发动机的试验研究

柴油/天然气双燃料发动机具有良好的使用特性,它是将天然气与空气混合后引入气缸内,形成可燃混合气,与喷入气缸内的柴油共同作用输出功率。本文重点介绍了大功率190柴油/天然气双燃料发动机的配置原理以及试制试验过程,并对双燃料发动机的动力性、经济性、可靠性做了分析。     

一种基于虚拟仪器的柴油/酒精双燃料喷射控制试验系统

为进行燃用柴油／酒精双燃料电子控制喷射发动机的性能试验，确定掺烧乙醇时，发动机在整个转速和负荷范围内，柴油／酒精的混合比例对发动机综合性能的影响，找出最佳的柴油／酒精混合比例随转速、负荷的变化规律，利用虚拟仪器技术，设计了可对柴油／酒精混合比例进行编程控制且在现有发动机上易于改造的柴油，酒精双燃料喷射计算机控制试验系统。     

基于单片机的柴油/乙醇双燃料电控喷射系统的试验研究

介绍了基于P87C552单片机控制的柴油/乙醇双燃料喷射系统的组成及工作原理。详细阐述了电控系统的硬件设计,如存储器扩展、驱动电路设计等,以及软件实现的方法,包括转速的测量方法、供油拉杆位移传感器信号的采集方法、喷射脉冲的控制方法等,并通过试验证明了该系统的可行性。     

柴油/天然气双燃料发动机燃烧过程数值模拟

通过建立三维计算流体动力学(CFD)柴油/天然气双燃料喷射模型,研究不同EGR率对高压直喷(HPDI)发动机燃烧和排放特性的影响.结果表明:高温区主要是由柴油引燃的天然气射流燃烧形成.另外,由于喷射的天然气与燃烧室边缘碰撞,高温区域被分成两个部分:一部分进入燃烧室凹坑区并形成顺时针旋转的滚流;另一部分进入挤流区与新鲜空气进一步混合燃烧.NO的形成区域与天然气射流中心线形成的高温区基本重合.在挤流区,由于燃料的氧化速率和停留时间有限,因而产生了较多的CO.此外,HPDI发动机的颗粒物(PM)形成区域与CO形成区域大致相同,这是由燃料的低氧化率造成的.随着EGR率增加,NO排放降低,而CO和PM排放随之增加.     

钻井用柴油/天然气双燃料发动机的研究

论文通过对钻井用柴油/天然气双燃料发动机的特性分析,指出了钻井用双燃料发动机必需具备的一些特征。提出了一种智能的柴油/天然气双燃料发动机控制方案,并对该控制方案进行了阐述,一种以柴油的最低燃油位置曲线为目标以控制燃气阀开度为手段的闭环控制。通过控制程序的MAP图参数的设置,使燃油和燃气供应量逐渐逼近期望值,实现了燃气和燃油供应的动态调整。最后通过试验,验证了该方案的可行性,该双燃料发动机动力性好,动态响应快,抗负荷冲击能力强,运行可靠,操作方便,柴油替代率达到了75%以上,完全能适应钻井动力的需求。通过该技术,降低了石油天然气钻探成本,降低了机组排放,有助于石油天然气钻探行业节能减排的目标实现。     

LNG柴油双燃料发动机多点顺序喷射试验研究

为将纯柴油发动机改造为LNG/柴油双燃料多点顺序喷射发动机,在不改变原型机结构前提下设计了一套天然气供给系统。为验证该供气系满足否满足原型机在额定工况下的需求,设计了进气道喷射模拟试验台。试验验证表明:该天然气供给系统能够满足发动机在额定工况下燃气供应量及喷射控制的需求,且整套系统能够根据发动机不同工况调整天然气的喷射量。试验结果可为发动机在双燃料模式下运行提供前期数据支撑。     

6210天然气/柴油双燃料发动机连杆有限元分析

将有限元法应用到淄博柴油机总公司的6210双燃料发动机连杆小头的强度校核之中,采用Pro/E软件对连杆进行了三维实体造型,并利用ANSYS软件对连杆模型进行了有限元分析,得到了连杆在最大拉伸、最大压缩两种工况下的应力、应变分布,确定了连杆小头的最大应力部位和疲劳安全系数,验证了连杆小头的可靠性。     

钻井用柴油/天然气双燃料发动机的研究

论文通过对钻井用柴油/天然气双燃料发动机的特性分析,指出了钻井用双燃料发动机必需具备的一些特征.提出了一种智能的柴油/天然气双燃料发动机控制方案,并对该控制方案进行了阐述,一种以柴油的最低燃油位置曲线为目标以控制燃气阀开度为手段的闭环控制.通过控制程序的MAP图参数的设置,使燃油和燃气供应量逐渐逼近期望值.实现了燃气和燃油供应的动态调整.最后通过试验,验证了该方案的可行性,该双燃料发动机动力性好,动态响应快,抗负荷冲击能力强,运行可靠,操作方便,柴油替代率达到了75%以上,完全能适应钻井动力的需求.通过该技术,降低了石油天然气钻探成本,降低了机组排放,有助于石油天然气钻探行业节能减排的目标实现.     

天然气/柴油双燃料发动机燃烧过程的模拟计算

详细介绍了天然气／柴油双燃料发动机的二维数学模型,并对一台单缸双燃料发动机燃烧过程进行了模拟计算,将计算结果与实验结果对比分析发现,该模型的计算结果与试验数据有良好的一致性。