YC6108柴油/天然气双燃料发动机供给系统的开发设计

在原YC6108电控柴油机的基础上开发了一种以天然气和柴油为燃料的电控双燃料发动机.改装后的发动机采用柴油引燃天然气的方式来工作,它只需另外加装一套天然气供给系统,适当改变一下燃料的供给策略,对原柴油机不必作什么改动,故改装简单、成本低.改装后天然气替代率高,发动机的经济性和排放性明显改善.文章分析了天然气供给系统的整体设计,重点介绍了天然气供给系统的一些主要专用装置:气瓶、瓶口阀、充气阀、燃气压力调节器等的开发设计.     

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。     

XN2100柴油—天然气双燃料发动机性能的研究

通过对XN2 10 0型柴油机改装为柴油—天然气双燃料发动机前后的性能对比试验研究 ,发现在对原机改动不大的条件下 ,改装成的双燃料发动机与原机相比 ,动力性略有提高 ,排气烟度得到改善 ;在对喷油系统做进一步的改进和优化匹配后 ,能使天然气的替代率大大提高的同时 ,发动机的性能得到更进一步的提高     

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.     

基于SPC563M64的天然气发动机电控单元硬件设计

匹配一拖柴油机公司改装的LRN4M3天然气发动机,采用ST公司新一代32位高性能单片机SPC563M64设计了天然气发动机的电控单元(ECU)。通过研究分析ECU的结构和功能,将ECU按功能分为电源模块等多个功能模块,每个模块都要实现特定的功能。试验结果表明,所设计的天然气ECU能够很好地实现喷气、点火等,保证了发动机的正常启动和良好的运转。     

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-柴油双燃料发动机电控喷气系统设计

介绍了LPG-柴油双燃料发动机电控喷气系统的硬件系统、软件系统及实时监控系统的没计。以P87C552单片机为控制单元的核心，采用高速开关型数字电磁阀作为执行元件，采用实时多任务的控制软件没计方法，建立发动机管理系统。以LR6105柴油机为样机，进行电控LPG一柴油发动机的改装试验。结果表明：该控制系统能够对掺烧LPG量进行精确控制，使得改装后发动机的碳烟排放大幅度降低，同时又可兼顾HC、CO排放在法规允许范围内。     

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。     

天然气发动机在汽车上的应用

在现有汽车结构不发生根本改变的条件下,开发和利用新能源可以缓解石油危机的压力,也可以减少汽车对环境的污染。为此,对比了天然气与汽油、柴油的理化特性,阐述了天然气发动机的排放特性以及汽油发动机和柴油发动机采用天然气为燃料的改装设计方法,提出了提高天然气发动机功率的措施,得出天然气发动机具有压缩比高、功率损失大、点火能量高和尾气排放低的结论,同时指出提高压缩比和点火能量、加大点火提前角可提高天然气发动机的功率。     

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。     

基于195柴油机的双燃料发动机燃气供给系统设计

针对所选取的S195柴油机,选取天然气与空气的混合方式为进气管预混合方式,进而设计出了双燃料发动机的燃气供给系统。同时,根据所选S195柴油机确定的一些基本参数,对燃气供给系统的各个部件进行了详细的设计、计算与选型。     

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。     

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。     

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。     

基于电控调压器的压缩天然气发动机电控系

针对国Ⅳ及以上排放标准,设计了基于电控调压器的重型车用稀燃增压压缩天然气发动机电控系统,阐述了燃气供给系统、进气管理系统和点火系统的结构特点和控制原理.阐述了电控调压系统原理,及其相对于喷射系统的优势.发动机试验结果表明,其最大功率和最大转矩都与原型柴油机相当,而排放达到国Ⅳ标准.     

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。     

天然气掺氢双燃料发动机的燃气供给系统设计

随着汽车工业的迅速发展,石油资源匮乏和环境污染问题越来越严重,使用清洁燃料是解决该问题的有效途径,而天然气掺氢是最具可行性的方式之一。为此,针对所选取的S195柴油机,选取天然气与空气的混合方式为进气管预混合方式,氢气利用氢气喷嘴按一定比例喷入进气歧管,进而设计出了天然气掺氢双燃料发动机的燃气供给系统。同时,根据所选S195柴油机确定的一些基本参数,对燃气供给系统的各个零部件进行了详细的设计、计算与选型。     

配气相位对天然气发动机燃烧和排放的影响

对改装为火花点火式天然气发动机的柴油机配气机构的配气相位进行了优化设计,并在发动机台架上进行了对比试验,研究了配气相位对发动机燃烧及排放的影响.试验结果表明:随着气门重叠角的减小,HC和NOx排放量有所降低,但高转速时过小的气门重叠角,不利于HC排放量的降低;气门重叠角的减小使得缸内可燃气体浓度降低,在抑制NOx生成的同时,也损失了部分功率,因而在降低有害排放的同时,还要兼顾动力性;随着转速的升高,要适当增大点火提前角,以保证其动力性,避免后燃,降低排温.     

配气相位对天然气发动机燃烧和排放的影

对改装为火花点火式天然气发动机的柴油机配气机构的配气相位进行了优化设计,并在发动机台架上进行了对比试验,研究了配气相位对发动机燃烧及排放的影响。试验结果表明：随着气门重叠角的减小,HC和NOx排放量有所降低,但高转速时过小的气门重叠角,不利于HC排放量的降低;气门重叠角的减小使得缸内可燃气体浓度降低,在抑制NOx生成的同时,也损失了部分功率,因而在降低有害排放的同时,还要兼顾动力性;随着转速的升高,要适当增大点火提前角,以保证其动力性,避免后燃,降低排温。     

基于瞬时转速的CNG-柴油双燃料单缸机判缸策略

针对主要应用于农用机械的非电控单缸柴油机,在不改动原有机械部分,仅增加CNG电控供气系统基础上对发动机进行了改装。对单缸柴油机瞬时转速进行理论分析及实验测量后,总结单缸机瞬时转速波动的规律,提出一种基于瞬时转速的判缸策略。设计CNG-柴油双燃料单缸机试验方案,在微控制器上实现该判缸策略及喷气驱动后进行发动机台架试验。试验结果表明:在稳定及变工况下,基于该策略的判缸准确;该套试验方案能够稳定控制发动机运行。