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。     

柴油/天然气双燃料发动机性能研究

对比研究柴油/天然气双燃料发动机的动力性、经济性和排放特性,为柴油/天然气双燃料发动机性能开发奠定基础。在YN33CRD2高压共轨柴油发动机进气歧管加装天然气燃料喷射系统形成柴油/天然气双燃料发动机,并利用自主开发的双燃料ECU控制器及双燃料控制策略进行柴油/天然气双燃料发动机进行控制。试验结果表明:在动力性方面,柴油/天然气发动机的动力性可维持纯柴油模式的原机水平,且经济性和整体排放性能得到了较大改善,天然气替代率最高可达到85%;在经济性方面,在双燃料模式下,发动机的有效燃油消耗率要低于纯柴油模式约3%~7%,且有效热效率要高于纯柴油模式约1%~3%;在排放特性方面,在双燃料模式下发动机的NOx排放和碳烟排放均低于纯柴油模式,但碳氢排放总量高于纯柴油模式,主要是由于天然气燃烧不彻底的特性导致的。综合来看,柴油/天然气双燃料发动机较纯柴油模式可具有较好的综合性能,具有较好的发展前景。     

双燃料发动机供气系统匹配及特性研究

在预混合供气方式的天然气、柴油双燃料发动机上，发动机性能与天然气供气系统有密切关系。其中影响最大的是混合器和调压阀。混合器的结构形式及其通径尺寸不仅影响双燃料发动机的工作性能，而且也影响单燃料（纯柴油）发动机的工作性能，使发动机的动力性能与原机性能离较大，造成车辆性能的改变。通过试验，本文对双燃料发动机上供气系统的匹配及其特性进行研究，并提出补偿器完善措施，以实现合理的发动机动力性能。     

天然气/柴油双燃料发动机燃料系统的研究

介绍了天然气进气管预混合双燃料发动机的燃料供给系统，并对燃料系统的控制进行了研究。结果表明，采用机械燃料控制系统时，双燃料发动机低负荷性能不理想；采用电子燃料控制系统时，双燃料发动机的动力性、经济性和排放性能比原机性能有所提高，并且使用方便、安全可靠。     

柴油-天然气双燃料发动机燃料系的控制

介绍了天然气进气管预混合双燃料发动机的燃料供给系统，并对燃料系的控制进行了研究。结果表明，采用机械燃料控制系统时双燃料发动机低负荷性能不理想，采用电子燃料控制系统时双燃料发动机的动力性，经济性，排放性能比原机有所提高，并且使用方便，安全可靠。     

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.     

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。     

发电用沼气/汽油双燃料电控发动机性能研究

为了能够精确地控制沼气与汽油的喷射以控制空燃比,对168F型汽油机进气系统进行技术改造。基于单片机AT89S52的特性设计了改造后的汽油/沼气双燃料发动机控制单元,并对发动机进行了试验研究。结果表明:168F型汽油机改装成的沼气/汽油双燃料发动机在设计的电控单元控制下运行,沼气/汽油双燃料发动机的扭矩储备系数比原机大0.6%,在中等负荷及以上时,其输出功率与转速呈线性变化关系,在全负荷中等转速时其动力性能非常接近于原机;双燃料发动机的燃油消耗率在大负荷、全负荷时要远远的低于原机,最大可省油近9.4%;而双燃料发动机排气温度有所上升,其排放物CO、NOX和HC都有明显降低的效果,而双燃料模式下的CO排放在6 0%~8 0%负荷时要比纯汽油的低。研究表明:改造后的双燃料发动机具备了足够的承载能力,输出动力稍有下降,但经济性能明显提高,其排放性显著改善,设计的电控单元控制系统的硬件、软件与发动机匹配较好,沼气汽油双燃料电控发动机具有可行性、可靠性和实用性。     

压缩比对天然气／汽油双燃料发动机性能影响的试验研究

阐述了天然气作为车用代用燃料的可行性，同时在ＣＡ６１０２Ｑ汽油机改装成的天然气／汽油双燃料发动机上进行了燃用两种的燃料的性能对比试验；重点讨论了压缩比对双燃料发动机热效率，有效功率，爆震和排放等性能参数的影响，试验结果表明：提高压缩比是改善和恢复双燃料发动机燃用天然气时性能的有效措施。     

车用柴油/天然气双燃料发动机的开发

为了降低发动机的有害排放物，以车用X6130柴油机为基础，研究开发了车用柴油／天然气双燃料发动机。首先确定双燃料发动机的技术方案，然后进行天然气／空气混合器的设计与实验，最后进行双燃料发动机的台架性能实验。实验结果表明：在全负荷时，与原型柴油机相比，双燃料发动机排气烟度明显降低，天然气替代率可超过70％，而输出转矩和输出功率并没有降低。同时证明提出的双燃料发动机技术方案是切实可行的。     

车用柴油/CNG双燃料发动机工作性能的研究

将490Q直喷型柴油机改装成柴油／CNG(压缩天然气)双燃料发动机，对该机分别进行了燃用纯柴油、双燃料的试验，对比了相应工况下两者的动力性、经济性以及排放、噪声等性能指标，得出双燃料发动机的工作特性。     

双燃料发动机的开发现状

简要介绍了目前国内外天然气／柴油双燃料发动机的研究开发状况及其技术特点，双燃料发动机已成为目前柴油机燃用清洁气体燃料以使发动机燃油经济性、排放和噪声得到改善的技术方案之一。通过对天然气品质、天然气对柴油的替代率、热效率及排放等问题的分析和探讨，提出了双燃料发动机进一步发展的方向和建议。     

基于RBF网络的双燃料发动机排放模型

建立了基于径向基函数（RBF）神经网络的天然气／柴油双燃料发动机的排放模型。并利用模型分析了各运行参数对发动机排放的影响。试验证明，该模型可以很好地预测双燃料发动机的排放指标。     

双燃料发动机的改装及其使用经济性分析

介绍了YC6108Q型柴油机改装成双燃料发动机的有关情况，对比分析了发动机改装前后的动力性、经济性，并对双燃料发动机的使用经济性进行了详细的分析。结果表明，改装后发动机的动力性、经济性指标没有下降，而使用经济效益有明显改善。     

柴油/天然气双燃料增压发动机的性能研究

针对6105增压柴油/天然气发动机,通过提高发动机的压缩比、改进燃烧室结构,改善了发动机的经济性能,尤其降低了低速工况时的比油耗和排气烟度。同时,对供油提前角和天然气替代柴油率对发动机性能的影响进行了深入的探讨。试验结果表明适当增大双燃料发动机的供油提前角对其经济性是有利的,CO和HC排放降低,但NOx排放增加;替代率是影响发动机排放的重要因素之一。     

预混合式双燃料发动机的性能分析

介绍了预混合式天然气／柴油双燃料发动机的工作方式，以YZ4102Q发动机为样机，通过对比燃用双燃料和柴油两种燃料的试验结果，对预混合式双燃料发动机的动力性、经济性、噪声以及CO、THC、NOx和烟度的排放特性进行了分析。     

双燃料发动机与柴油机缸内过程对比分析

应用生物质制气-柴油双燃料发动机燃烧过程的三维燃烧模型,通过与直喷柴油机的对比,分析了双燃料发动机燃烧过程中缸内的流场、喷油颗粒与燃油组分、压力、温度、NOx及O2浓度的分布和燃烧特性,较详细地得出缸内各参数随时间和空间分布的变化规律。