低热值燃气-柴油双燃料发动机动力性能计算

推导了低热值燃气-柴油双燃料发动机动力性能计算公式,并对由单缸、四冲程、水冷、直喷式柴油机改装的生物制气-柴油双燃料发动机的动力性能进行了计算分析。结果表明：双燃料发动机能够达到原柴油机的动力水平;其动力性能随引燃油量的减小而降低;在新鲜空气充足的前提下,供给更多的燃气,双燃料发动机的动力性能增强;燃气替代率有一最大值,超过该值后,随替代率增大,动力性能急剧下降;燃气低热值越高,替代率便可越大。计算得出的生物制气-柴油双燃料发动机在标定点和最大转矩点的最大生物制气替代率和对应的燃气进气比,与试验结果相吻合。     

一种新型双燃料发动机控制系统的应用研究

在一款六缸多点喷射船用双燃料发动机上进行新型双燃料发动机控制系统的应用研究。为测试该控制系统的性能,在纯柴油和双燃料模式进行了发动机推进特性试验。试验结果表明:在控制系统的作用下,该船用双燃料发动机运行平稳,各项性能指标均达到设计要求。标定工况下:燃气替代率大于70%;纯柴油模式下烟度为1.90 FSN,双燃料模式下烟度为0.13 FSN。节能减排效果明显。     

190大功率柴油机的双燃料改造

介绍了双燃料发动机的性能参数以及市场分析,通过对原进气系统的改造,以及增加了燃气供给系统和双燃料控制系统,实现了对190柴油机的双燃料改造。     

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%。     

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。     

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。     

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。     

柴油/汽油反应活性控制压燃发动机喷油协调控制与排放特性研究

对某4缸高压共轨柴油机进气道进行改造,搭建了柴油/汽油双燃料反应活性控制压燃(reactivity controlled compression ignition,RCCI)发动机专用试验台架,设计了柴油/汽油双燃料RCCI燃烧汽油喷射控制策略,实现了全工况下汽油与柴油的协调喷射控制,系统地研究了不同运行工况下,不同汽油替代率对柴油机燃烧与排放性能的影响规律。结果表明:采用柴油/汽油双燃料RCCI燃烧控制策略,发动机可在其运行工况范围内实现高效清洁燃烧,随着汽油替代率的增加,发动机缸内最高压力逐渐增大,缸压峰值出现时刻推迟,放热率峰值降低,燃烧持续期延长,燃油消耗率降低,有效热效率升高,全碳氢、CO排放增加,NO_x和碳烟排放降低。     

Z6170ZLCZ/S-8型双燃料发动机开发

介绍了Z6170ZLCZ/S-8型双燃料发动机的总体设计方案,重点阐述了双燃料发动机的天然气进气及控制系统,以及如何实现双燃料模式燃烧。在纯柴油模式及双燃料模式下进行了发动机性能对比分析。试验结果表明:Z6170ZLCZ/S-8型双燃料发动机燃油替代率最高可达75%,综合燃油替代率为70%,其它性能均达到设计要求。     

Z6170ZLCZ/S-8型双燃料发动机开发

介绍了Z6170ZLCZ/S-8型双燃料发动机的总体设计方案,重点阐述了双燃料发动机的天然气进气及控制系统,以及如何实现双燃料模式燃烧。在纯柴油模式及双燃料模式下进行了发动机性能对比分析。试验结果表明:Z6170ZLCZ/S-8型双燃料发动机燃油替代率最高可达75%,综合燃油替代率为70%,其它性能均达到设计要求。     

如何实现210双燃料发动机自动控制

主要介绍了210型双燃料发动机的总体设计方案,重点描述了该型双燃料发动机的天然气控制系统,以及如何在试验过程中实现自动控制。试验结果表明:210型双燃料发动机实现了自动控制,双燃料模式下最高燃油替代率为80%,从而获得了较好的经济性能,其它性能指标也均达到设计要求。     

电控柴油天然气(双燃料)发动机性能研究

本文主要对电控柴油天然气(双燃料)发动机的台架试验性能进行了研究，试验时通过控制数字电磁阀脉宽来决定每循环进入气缸的燃气量，用少量柴油引燃，达到双燃料柴油机的性能。试验结果表明，燃料发动机的动力性能、综合排放性能得到改善；天然气的最高替代率85％以上。可见，压缩天然气采用电子控制多点顺序喷射这一先进技术，使发动机达到了较好的综合性能指标。     

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。     

天然气-柴油双燃料内燃机燃气供给及喷射控制系统的设计

我们提出了一种天然气-柴油双燃料内燃机燃气供给及喷射控制系统,此系统是在6240型柴油机的基础上增加一套天然气的燃气供给与喷射系统,并通过机械加工和传感器、执行器的配套改造而完成的双燃料多点喷射方式的内燃机系统。通过双燃料发动机电控仿真平台模拟了系统控制过程,最后基于6240型天然气-柴油双燃料机车内燃机进行了不同工况下的大量试验,与纯柴油内燃机相比,不但保持了良好的动力性能,还提高了能效性、经济性和排放性,具有良好的市场前景。     

天然气/柴油双燃料发动机燃气供给系统特性研究

在试验的基础上，研究了由X6130改造的天然气／柴油机燃料发动机的燃气供给系统的特性，重点分析了节气门开度及混合器喉口直径对混合器真空度，进而对双燃料发动机性能的影响关系。     

电喷双燃料发动机排放性能的试验研究

研制开发了双燃料发动机天然气电控喷射系统,并在喷射阀流量特性曲线试验基础上,对电控双燃料发动机做了系统匹配试验,以及与原机和混合器双燃料发动机的排放性能对比试验。结果表明,燃气电喷式双燃料发动机的污染物排放量较低,与原机相比,显降低了碳烟及氯氧化物NOx的排放;与混合器式相比,进一步降低了CO和HC的排放量。     

中速大功率双燃料船用发动机关键技术研究

以某型船用中速柴油机为基础,开展船用双燃料发动机关键技术研究。基于国内外先进柴油机及双燃料发动机技术,成功研发出具有自主知识产权的中速大功率双燃料发动机。配机试验表明:所研制的双燃料发动机功率和柴油机相当,NO_x 及CO₂排放明显降低;其动力性、总体经济性和排放性均优于纯柴油发动机。     

大型燃气发动机起动系统设计与试验研究

在原柴油机基础上研制了6缸燃气发动机,其燃气进气方式为增压前预混,如采用原压缩空气起动方式将无法实现该燃气发动机的可靠起动。对此研究了新型起动系统——三缸起动系统,介绍了其工作原理和设计方案,并针对该系统在试验中暴露的问题进行了改进设计。试验验证表明:改进后的起动系统可保证该燃气发动机的可靠起动。