天然气/柴油双燃料发动机研发现状及发展

天然气／柴油双燃料发动机由于其良好的排放性、动力性、经济性，而成为目前研究的热点。本文综述了天然气／柴油双燃料发动机在国内外的研究与开发现状，重点介绍了天然气／柴油双燃料发动机天然气供给形式及特点，分析了天然气／柴油双燃料发动机目前研究所存在的关键技术问题和发展前景。当前一种顺序喷射、稀燃、全电控天然气／柴油双燃料发动机已经被开发出来，电控喷气技术、微喷技术、稀薄燃烧技术乃是天然气／柴油双燃料发动机关键技术问题。     

天然气-柴油双燃料柴油机性能试验的研究

本文探讨了天然气－柴油双燃料发动机混合气形成及燃烧的特点和机理。通过台架试验，对比分析了用双燃料运行与用纯柴油运行的性能差异，并分析了空燃比、引燃柴油量对双燃料发动机性能的影响。     

电控天然气/柴油双燃料发动机的开发

为了开发满足国Ⅲ排放标准的电控预混式天然气/柴油双燃料发动机,在原柴油机上加装了引燃油量限位系统、天然气供给系统和电控系统,并进行了双燃料发动机性能试验。在引燃油量一定时,分析比较了双燃料发动机与原柴油机负荷特性的经济性和排放,以及外特性的经济性、动力性和排放。应用双燃料系统标定软件对发动机进行了在线标定。排放测试结果表明,开发的双燃料发动机达到国Ⅲ排放标准。     

天然气/柴油双燃料发动机同轴喷射特性分析

利用高速纹影法进行了天然气/柴油双燃料发动机同轴喷射试验,分析了不同天然气喷射压力和环境压力对天然气喷射的3种轮廓线周长变化的影响.采用CFD软件进行了数值模拟,利用ENSIGHT软件对双燃料发动机同轴喷射进行了天然气体积分数和速度场分析.结果表明:随着天然气喷射压力的下降和环境背压升高,天然气射流的3种轮廓线周长均减小,且双燃料喷射比单燃料喷射的轮廓曲线波动剧烈;当天然气射流头部碰到柴油喷雾时,部分天然气会停在射流头部,影响整个射流的体积分数;天然气喷射压力越小,柴油对天然气射流的影响越大;从天然气射流头部到底部速度减小,在射流中部存在许多涡旋和涡量场,并且在柴油喷雾与天然气射流相互碰撞的区域出现了很小的湍流强度.     

双燃料发动机电控单元的设计与控制策略

为了改善传统的基于标定数据的柴油/天然气双燃料发动机控制系统性能,开发了天然气进气歧管顺序喷射电子控制单元(ECU),提出了基于原柴油机喷油脉宽信号实时采集的燃料等热值替代控制策略,并在一台经过双燃料改装的高压共轨发动机上对该系统的引燃油喷射、天然气喷射、原机喷油脉宽信号实时采集等功能,以及等热值替代的控制策略进行了实验验证。结果表明:与基于标定数据的控制系统相比,所提出的控制单元及其相应控制策略可以有效改善双燃料发动机的动态控制性能;该系统设计正确,工作稳定。在此基础上,研究了天然气喷射正时对双燃料发动机总碳氢(THC)排放的影响,实验表明:天然气喷射正时变化对双燃料发动机THC排放有显著影响,通过实时控制天然气喷射正时,可以避免过早喷入天然气,降低双燃料发动机的THC排放,特别是在中小负荷下,排放的最大降幅可达32.6%。     

电子控制LPG-柴油双燃料汽车

论述了电子控制LPG-柴油双燃料发动机的控制方案,对比分析了电子控制LPG-柴油双燃料发动机和原柴油机的外特性和负荷特性,并给出了汽车道路试验结果。结果表明,汽车动力性不降低;烟度排放显著下降;NOx排放变化不大;HC和CO排放增加;燃料消耗下降;汽车最低稳定车速不变。     

喷油正时对双燃料发动机低负荷性能影响的数值模拟

在基于过量空气系数控制的天然气-柴油双燃料发动机上,通过台架试验和计算流体动力学(CFD)数值模拟研究低负荷工况下喷油正时对双燃料发动机性能的影响规律.结果表明:发动机以中等转速、低负荷、 40%天然气替代率工作,适当喷油正时提前能够改善混合气质量与缸内燃烧情况.喷油正时为27°上止点前(BTDC)时,输出功率提升了18.44%,能量消耗率减少15.57%,同时一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)的排放水平分别降低37.98%和39.51%.     

LPG—柴油双燃料发动机燃烧性研究

提出了一种根据燃烧分析仪测录的示功图计算LPG－柴油双燃料发动机燃烧放热规律的新模型,简要介绍了该模型的计算原理和方法,利用该模型分别计算了LPG－柴油双燃料发动机的引燃柴油,LPG及叫的燃烧放热率,分析了其燃烧过程及燃烧特性,并与试验结果进行了分析比较,从而为研究分析双燃料发动机的燃烧特性提供了一种便捷有效的方法。     

LPG-柴油双燃料发动机燃烧特性研究

提出了一种根据燃烧分析仪测录的示功图计算 LPG-柴油双燃料发动机燃烧放热规律的新模型 .简要介绍了该模型的计算原理和方法 .利用该模型分别计算了 LPG-柴油双燃料发动机的引燃柴油、LPG及总的燃烧放热率 ,分析了其燃烧过程及燃烧特性 ,并与试验结果进行了分析比较 ,从而为研究分析双燃料发动机的燃烧特性提供了一种便捷有效的方法     

小功率液化气──柴油双燃料试验系统研制

本文讨论了立式195T液化气──柴油双燃料发动机的改装、运转及控制原理等问题；详细介绍了双燃料试验系统采用的方案．主要零件的结构和功能以及台架性能试验结果．     

机械泵式柴油机的双燃料系统电控单元研发

以天然气为清洁替代燃料,研究目前市场存量较大的机械泵式柴油机的天然气-柴油双燃料技术改装.电控系统是柴油机进行双燃料应用技术的核心,基于双燃料系统的总体性能要求研发电控单元,包括:主控系统、模拟信号处理、执行器驱动等电路模块,并提出以燃油喷射压力的变化信号作为控制天然气喷气时刻的理论依据和控制方法.台架试验表明:研发的电控系统能够实现各传感器数据采集,满足天然气喷嘴和步进电机控制性能的要求,具有较好的可行性和可靠性.     

气体-柴油双燃料发动机动力性分析

针对可燃气体的存在有可能使发动机由于空气不足而使燃料不能充分燃烧，发动机动力性、经济性下降的问题，分析了气体燃料成分及性能参数，推导了气体-柴油双燃料发动机与柴油机相比的动力性变化计算公式．采用了气化炉热解气化各种农林废弃的生物质产生生物制气，由单缸、四冲程、水冷、直喷式柴油机改装了双燃料发动机，生物制气通入发动机进气管，在进气过程中吸入气缸，由柴油引燃．测量了机刨花热解制气双燃料发动机不同引燃柴油量时的发动机动力性，理论分析结果与试验结果吻合较好．分析结果表明，燃气低热值减少，气体-柴油双燃料发动机动力性变差；引燃柴油量减少，气体-柴油双燃料发动机动力性也变差．     

柴油-天然气双燃料电喷系统控制策略及实现

柴油—天然气双燃料电控喷射电子系统是针对传统泵-管-嘴柴油内燃机而开发的，其中电控喷射电子系统是关键子系统。该系统采用GA模糊控制方法，利用了GA强大空间搜索能力和传统优化方法的快速收敛和高精度的优点，综合考虑了模糊控制器的复杂程度、训练速度和控制精度。仿真结果及应用效果表明了该控制系统的有效性。     

生物制气-柴油双燃料发动机的燃烧噪声

燃烧噪声对发动机的噪声有重要影响，从时域和频域两个方面对生物制气-柴油双燃料发动机的燃烧噪声进行了综合评价，计算出燃烧总声压级，与纯柴油发动机的相关数据进行了比较，分析了不同的供油提前角、负荷和转速对燃烧噪声的影响．结果表明：燃烧噪声随负荷及转速变大而变大；在相同负荷下供油提前角变大其燃烧噪声变大，燃用生物制气双燃料发动机比燃用纯柴油的燃烧噪声低约A声压级3dB．     

电控双燃料压燃式发动机的研究

采用天然气作主要燃料柴油作辅助燃料的双燃料发动机,因天然气燃烧污染低将会得到广泛的应用,采用高性能,高集成度,模块化的M68300系列单片机开发电控单元ECU,提高发动机性能,并基于此电控单元开发出智能化,结构化的控制策略。     

火花点火式天然气发动机的研制

由于石油资源的逐渐枯竭和排放法规的日益严格 ,使天然气发动机在全世界得到广泛地发展。文章介绍了由柴油机改制成火花点火式天然气发动机的主要设计过程 ,分析了此类型发动机在改制过程中应注意的几个问题 ,介绍了 412 5天然气发动机的改制特点 ,通过发动机台架试验 ,讨论了该发动机的工作特性 ,其结果是令人满意的。     

电喷发动机油耗测量仪数据采集系统的设计

设计了一种不用油耗传感器的电喷发动机油耗测量仪器,安装时无需拆动燃油管路,无燃油损失,且测量方便、快捷.该仪器充分利用了电喷发动机电脑控制的精确供油信息,将各缸的供油信息进行采集、标定、运算后输出测量时间内的累计油耗和小时耗油量.该油耗测量仪由数据采集部分和控制部分组成,主要讨论数据采集部分.     

施工机械与车辆柴油机排放控制研究

针对柴油机的有害气体排放,尝试着用排放后处理措施及燃油乳化等化学法进行控制,并在6110A型柴油机上进行了台架试验,试验结果显示,NOx等有害气体均有一定程度的降低。     

Application of neural network in the study of combustion rate of natural gas／diesel dual fuel engine

In order to predict and improve the performance of matural gas/diesel dual fuel engine(DFE),a combustion rate model based on forward meural network was built to study the combustion process of the DFE.The effect of the operating parameters on combustion rate was also studied by means of this model.The study showed that the predicted results were good agreement with the experimental data.It was proved that the de-veloped combustion rate model could be used to successfully predict and optimize the combustion process of dual fuel engine.     

废塑料油在柴油机上燃烧特性及适用性研究

通过一系列实验对废塑料油在柴油机上的燃烧特性及适用性作了实验研究，并着重研究了废塑料油对排气产物的影响。在开口炉中试验表明能够有效地改善燃烧性能，减少NOx及固体颗粒的生成量。在柴油机上实验说明随着与柴油及重油的混合率的上升，由于爆发压力的增加，从而使得NOx的生成量也明显上升。通过加入水及控制着火延时能有效地控制NOx及固体颗粒的生成量。