双燃料发动机天然气供气系统设计

详细介绍了自主设计建造的匹配DF机及ME-GI机的低压和高压天然气供气系统的基本构成、主要设备选型以及相关设计要点。研究成果可为船舶天然气供气系统的设计,或客户在确认供气系统时提供参考。     

供气系统参数变化对双燃料发动机低负荷排放的影响

对空气和天然气供气系统的2个参数-进气温度和空燃比进行了发动机试验,空燃比的调节包括进气节流和停缸2种方式。试验结果表明,适当提高进气温度和合适的进气节流量都可以降低THC和CO排放,但NOx排放会增加,在低负荷时采用停缸技术,可以很好地改善发动机的排放。     

双燃料发动机台架测试系统研制

针对不同的发动机供油或供气系统，开发出一种测试系统，可对汽油发动机、(LPG)液化石油气发动机和LPG-汽油双燃料发动机进行燃油、燃气量精确测量。     

瓦锡兰双燃料低速发动机排放控制技术研究

概述了国内外船用双燃料发动机的发展现状;重点介绍了瓦锡兰双燃料发动机排放关键技术,如低压燃气进气、引燃油系统、最高燃烧压力控制、空燃比调节等技术。对世界首台5RTflex50DF双燃料发动机的排放性能做了分析。指出:双燃料发动机将逐步成为未来发动机技术发展的一个主流。     

船用低速双燃料发动机燃烧循环及应用现状分析

介绍了船用低速双燃料发动机两种燃烧循环过程,以及双燃料发动机与一般柴油机结构的区别进行了介绍。以此为基础总结了两种燃烧循环的双燃料发动机零部件结构、性能及外围支撑的优缺点。对两种循环发动机的应用现状进行了分析。     

CNG/柴油双燃料发动机供气技术研究

在详细介绍并分析CNG／柴油双燃料发动机的天然气预混合供气、进气喷射、缸内直接喷气方式的基础上，指出了CNG／柴油双燃料发动机技术的发展趋势是天然气电控多点顺序气口喷射和柴油的共轨喷射技术的结合。     

船用低速双燃料发动机高低碱值气缸润滑油自动切换系统

针对船用低速双燃料发动机,介绍了WinGD公司的气缸润滑油碱值推荐值及说明。从系统构成、工作原理、策略以及系统元器件几方面介绍了WinGD的船用双燃料发动机气缸润滑油自动切换系统。     

WinGD双燃料低速发动机动态燃烧控制技术研究

针对双燃料低速发动机在燃气模式下采用奥托循环和稀薄燃烧技术导致最高燃烧压力比预期增高的问题,Win GD引入动态燃烧控制技术。结合试验数据介绍了动态燃烧控制技术的控制策略以及实施过程;对动态燃烧控制技术对油耗和排放等性能的影响进行了分析。分析表明:动态燃烧控制技术可消除该型发动机因热态环境或低甲烷值燃料引起的恶劣燃烧现象,确保发动机在燃气模式下满足TierⅢ排放限值,且总油耗在保证点以内。     

液化气／柴油双燃料发动机试验系统研制

对液化气作为柴油机的代用燃料进行了研究,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,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。     

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。     

双燃料发动机天然气逃逸的仿真研究

以Z6170型柴油机改造后的进气总管喷射进气柴油/LNG双燃料发动机为研究对象,在Fluent软件环境中,运用动网格技术模拟气门重叠期天然气逃逸过程,定量分析转速、进气提前角和排气迟闭角对双燃料发动机气门重叠期天然气逃逸的影响。仿真结果表明:进气总管喷射进气双燃料发动机气门重叠期存在天然气逃逸现象;在其他条件相同的情况下,发动机转速升高,一个工作循环内气门重叠期CH_4逃逸量减少;气门重叠角大小对气门重叠期CH_4逃逸的影响最大,特别是进气提前角影响尤为突出。     

天然气发动机供气方式及其特点分析

对天然气发动机的供气系统进行研究。阐述供气系统可分缸外喷射和缸内直喷两种,缸外喷射又可细分为进气道混合器供气和缸外进气门处喷射供气;缸内直喷又可细分为气体燃料缸内直接低压喷射、电热塞助燃缸内高压直接喷射、油气共用泵喷嘴缸内高压直接喷射。介绍了各种供给系统的结构和工作原理,在充气效率以及动力性和排放方面对各种方式的优劣进行了比较分析,提出今后的研究方向。     

汽油—液化石油气双燃料发动机点火系统的优化

本文依据液化石油气和汽油的不同燃烧特性,对CA6102汽油－液化石油双燃料发动机的点火系统进行了优化,实验结果表明各项改进和优化措施效果良好。     

生物制气-柴油双燃料发动机燃烧及排放分析

采用气化炉热解气化各种农林废弃的生物质,得到可燃生物制气。将柴油机改制成双燃料发动机,用生物制气作为主要燃料,由柴油引燃。测量生物制气-柴油双燃料发动机在最大扭矩转速时的气缸压力及废气排放,分析燃烧特性及对排放物生成的影响,并对比分析柴油机与双燃料发动机的差别。     

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。     

柴油/CNG双燃料发动机开发及其性能分析

在CA6113BZS-60柴油机的基础上，设计开发了CA6113BN-01柴油／CNG双燃料发动机，并对开发的双燃料发动机进行了动力性能和经济性能的实验与分析．结果表明，开发的混合器混合和机械控制引燃柴油量及由进气管压力调节控制天然气量的双燃料发动机，具有全负荷速度特性扭矩储备大及各种负荷下天然气替代率变化较小，综合柴油替代率高，结构简单和成本低等优点，并具有良好的动力性能和经济性能指标，操作性好，可随时恢复纯柴油运行并能够基本保持原柴油机的性能．     

二冲程低压双燃料发动机配气正时对燃气-空气混合效果的影响

为了探究燃气喷射参数对船用低压双燃料主机燃气-空气混合效果的影响,改变主机燃气配气正时,通过数值计算的方法对比不同燃气喷射时刻下的缸内混合气发展趋势,同时结合台架试验数据进行分析.分析结果表明:燃气喷射正时推迟,活塞头附近燃气含量增大,气缸盖和排气阀附近燃气含量降低,燃气上部会形成一层"气垫",阻止燃气与高温零部件接触而发生早燃;同时,随着喷射正时推迟,甲烷在压缩冲程的物理扩散逃逸问题得到缓解,但活塞头附近燃气集聚,导致活塞头热负荷增加.