柴油机改装压缩天然气发动机关键技术分析

结合天然气的特性,通过理论分析,从动力性角度论述了柴油机改装为天然气发动机所涉及到的关键技术障碍,并从燃料供给系统、燃烧系统、进气系统、点火系统、控制策略等方面探讨了CA498柴油机改装为压缩天然气发动机的技术措施。     

船用柴油/LNG双燃料发动机控制系统设计与推进特性试验研究

根据T8138ZLCz型船用柴油机的工作特性,以及液化天然气作为替代燃料的优势,设计一套柴油/天然气双燃料发动机控制系统。在不改变原机结构的基础上,加装液化天然气供给系统与电控系统,开展发动机性能台架试验,分析双燃料发动机的经济性和排放性能,并与原机进行对比。试验结果表明:该控制系统能保证发动机在双燃料模式下可靠运行;在相同工况下,改装后的双燃料发动机经济性较原机全面提升,在1 300r/min时最为明显,运行成本降低28.7%;碳烟和NOX排放均下降,最大降幅分别可达78.3%和68.3%,但CO和HC排放略有上升。     

LPG/柴油双燃料发动机性能试验

通过加装液化石油气(LPG)供给系统和设计LPG电控多点喷射系统,对295T型直喷柴油发动机进行了改装,并在相同条件下,以改装后的发动机为试验装置,分别燃用柴油和LPG/柴油双燃料进行了台架性能试验.试验结果表明:LPG/柴油双燃料发动机的动力性能比原机动力性能有较大幅度提高,经济性能明显改善.LPG/柴油双燃料发动机的排放性能与原机相比:NOx排放量有一定减少;CO排放量和原机接近;HC排放量在低负荷阶段增加较多,而在高负荷阶段接近.     

柴油/CNG双燃料发动机供气系统改装及静态切换计算研究

以柴油/CNG(压缩天然气)双燃料发动机为研究对象,对原柴油机的CNG供气系统及进气装置进行改装.同时,以高压共轨直喷柴油机为基础,采用双阶段控制策略,对阶段间静态切换时的CNG和柴油喷射量以及切换后缸内的过量空气系数建立了计算模型,最后,在不同条件下对基于该模型的实际计算结果进行了分析比较.结果表明,采用进气管CNG喷射的柴油/CNG双燃料发动机具有结构简单,改装方便的特点,同时还具有良好的动力性、经济性和排放性的潜力.     

高压缩比甲醇发动机的性能和排放研究

用一辆农用拖拉机的柴油机进行台架试验。在一台1115单缸柴油机上,经过加装电热塞、增大压缩比和喷油泵直径的改装后燃用M100甲醇燃料,并对改装后的甲醇发动机与原柴油机进行对比试验。试验结果表明:甲醇发动机的动力性比原柴油机高,经济性得到改善;尾气排放中甲醇发动机NOx平均降低45%,尽管HC和CO的排放整体比柴油机高,但在大负荷时可以平均降低70%;并且在尾气进行三元催化处理后,可以使HC和CO排放降低到与柴油机一样。通过试验对比,对甲醇替代柴油的可能提供了理论依据,对柴油机节能减排具有重大意义。     

LPG/柴油双燃料发动机性能试

通过加装液化石油气（LPG）供给系统和设计LPG电控多点喷射系统，对295T型直喷柴油发动机进行了改装，并在相同条件下，以改装后的发动机为试验装置，分别燃用柴油和LPG/柴油双燃料进行了台架性能试验。试验结果表明：LPG/柴油双燃料发动机的动力性能比原机动力性能有较大幅度提高，经济性能明显改善。LPG/柴油双燃料发动机的排放性能与原机相比：Nox排放量有一定减少；CO排放量和原机接近；HC排放量在低负荷阶段增加较多，而在高负荷阶段接近。     

天然气发动机涡轮增压器匹配的研究

分别搭建了柴油机和改装后的天然气发动机的工作过程计算模型。在验证模型的有效性后,进一步对天然气发动机匹配增压器进行了模拟计算。结果表明,原增压器压气机对于改装后的天然气发动机流量偏大,外特性运行工况点大部分都在压气机的低效区域运行。通过计算匹配了新增压器,使天然气发动机的平均功率比采用原增压器高2.59%,最大扭矩高1.67%,而且发动机的动力性能接近原柴油机水平,为天然气发动机进一步标定奠定了基础。     

电控多点喷射燃气发动机的改进设计

通过优化与改进燃料供给系统、点火系统和进排气系统、提高压缩比、设计电控单元等措施,对NJG427型发动机进行电控多点喷射燃气发动机的改进设计,并对改进后的发动机进行了发动机台架实验测试。实验结果表明,改装后燃气发动机的动力性能得以恢复,经济性能明显改善,排放水平符合欧洲号排放法规要求。     

柴油/天然气双燃料发动机技术改装方案分析

对目前几种双燃料发动机技术改装方案进行了介绍与分析：混合器混合，机械控制柴油／天然气量双燃料系统；混合器混合，电控柴油／天然气量双燃料系统；气口顺序喷射、稀燃、全电控柴油／天然气双燃料系统；微量柴油引燃喷射双燃料系统；混合器混合，机械控制柴油量，由进气管压力调节控制天然气量双燃料系统等。指出开发双燃料发动机时应根据具体实际情况采用相应的技术改装方案，达到既满足设计要求，又能节省开发时间和成本的目的。     

用于双燃料发动机的移动层下吸式生物质气化炉及净化器系统

介绍一种小型固定床移动层下吸式生物质气化炉及净化器系统的设计与试验情况，系统主要以我国水稻产区废弃的谷壳为为燃料产生可燃气，燃料消耗量为８．３ｋｇ／ｈ，气化效率为５２．６％。净化后的可燃气用于由Ｓ１９５型柴油机改装的双燃料发动机，可节约８５％以上的柴油。双燃料发动机的最大负荷可达原发动机标定工况的７０％左右。