高原地区沼气—柴油双燃料发动机的研究

高原地区大气稀薄,空气压力相对较低,会影响发动机的过量空气系数和充量系数,同时,沼气相对天然气可燃成分甲烷含量低,会造成发动机功率下降。针对西北高原地区的特点,文章分析了几种柴油天然气双燃料发动机改装方案,对发动机供气系统、供油系统等进行设计研究,研究了一种能适用于该地区的、成本较低的柴油沼气双燃料发动机,提出了一种氢气高压直喷系统,可提高该发动机的动力性和对各种工况的强适应性,节省开发时间,降低成本。     

沼气-汽油双燃料发动机性能研究

为了研究沼气—汽油双燃料发动机的性能,对传统C152F-A汽油机的基础上,设计开发了沼气-汽油双燃料发动机,并对开发的双燃料发动机进行了动力性能、经济性能的研究,通过对数据的处理和分析。结果表明,沼气-汽油双燃料发动机具有可行性,虽然动力性能略有下降,但有效热效率明显提高,燃油消耗率降低,经济性能得到改善。     

沼气—柴油双燃料发动机

在不改变原发动机结构的基础上,把进气系统稍作改动,以烧沼气为主,仅以少量柴油点燃燃料,拓展沼气的功用,充分发挥沼气—柴油发动机的使用性能,以期达到节省燃油、高效环保的效果,并提出净化沼气是提高燃气纯度,延长发动机使用寿命的一项必要措施。     

沼气-柴油双燃料单缸柴油机的改装与使用

每立方米沼气相当于0.91千克农用柴油的热值。沼气作为内燃机燃料使用,具有无烟、无灰、不易产生污染和抗爆性良好的特点。同样工作容积的内燃机,使用沼气时获得的功率不会低于使用柴油时的功率。因此,将普通单缸柴油机改装成沼气-柴油双燃料柴油机是科学的,也是可能的。1.改装方法将小马力单缸柴油机改装为沼气-柴油双燃料发动机后,双燃料工作时,以沼气为主,只用少量柴油点燃受压缩的沼气和空气的混合气。原机压缩比(18∶22)和喷油提前角不变,只需对进气系统进行改装,在原机空气滤清器之后加装一个沼气、空气混合器装置即可。混合器由一个…     

高原地区双燃料发动机功率性能试验

针对高原地区进气压力较低导致的双燃料发动机功率下降等问题,对ZS1115单缸沼气/柴油双燃料发动机进行了功率恢复试验研究,研究了压缩比对发动机功率、燃油消耗率和排气温度的影响.结果表明:将沼气/柴油双燃料发动机压缩比改装为19∶1时,达到了原柴油机压缩比为17∶1时的功率水平,燃油消耗率和排气温度降低,达到了节省能源降低有毒气体排放,提高经济效益的效果.     

基于爆震的甲醇-柴油双燃料发动机掺烧比边界研究

【目的】以一台电控共轨六缸柴油机改造的发动机为试验对象,以发生爆震为限制条件,研究甲醇-柴油双燃料燃烧下的掺烧比边界.【方法】通过对滞燃期变化的分析,发现甲醇-空气预混气发生均质压燃是甲醇-柴油双燃料燃烧爆震的重要诱因;利用回归分析,发现进气压力、排气温度及甲醇-空气预混气浓度对掺烧比边界有显著性影响.【结果】以边界掺烧比为因变量,得到排气温度及甲醇-空气预混气过量空气系数为自变量的线性模型,边界掺烧比=-0.1×排气温度-4.48×空气与甲醇预混气过量空气系数+101.897.【结论】甲醇-柴油双燃料发动机可利用排气温度、空气与甲醇预混气过量空气系数两个参数预测最大掺烧比,以实现掺烧比随工况的实时调整.     

纯氢/掺氢天然气管道的减压与调压

【目的】调压系统作为连接长输管道与城镇燃气管网的关键环节之一,在实现“氢进万家”中发挥着重要作用,然而氢气与天然气的物性差异会影响调压的工艺控制效果。【方法】采用纯氢/掺氢天然气减压调压实验与调压动态模拟相结合的方式,以稳压精度、响应时间、适用度函数作为判定减压调压系统稳压效果的依据,对掺氢比、流量波动周期、下游流量变化幅度、管输压力及PID参数进行了敏感性分析。【结果】(1)系统波动越频繁、气体流速越大,导致系统受到扰动后波动幅度越大,减压调压系统越不易实现稳压,需对管输纯氢或者掺氢天然气的高流速运动进行限制。(2)调压系统流量有正弦变化的波动,以稳压精度±1.5%为要求,开展减压调压实验时,PID比例参数、积分参数设定在1～2范围时,可基本实现纯氢/掺氢天然气在城镇燃气管道压力范围内的调压。(3)当管输气体流速相同时,纯氢的瞬时波动较天然气更为明显,控制系统的响应时间、适应度函数均随掺氢比的增大而逐渐增加;纯氢的压力瞬时波动可达到纯甲烷的1.15倍,控制系统的响应时间、适应度函数也分别增大为纯甲烷的1.13倍、2.68倍,当氢气与甲烷为相同比例参数、积分参数时,含氢气体更难实现稳压...     

扫气压力对船用天然气/柴油双燃料发动机燃烧排放的影响

为研究扫气压力对缸内直喷船用双燃料发动机燃烧排放特性的影响规律,在通过试验数据对模型验证的基础上,采用有限容积法进行燃烧过程方程组的离散,同时采用半隐式法进行多变量耦合数值求解,分别就船用天然气/柴油双燃料发动机不同扫气压力对发动机缸内压力、缸内温度、缸内湍流和排放产物的影响进行了数值计算。结果表明:扫气压力的提高可导致缸内最大爆压增大,缸内最高温度与缸内湍流动能峰值降低;同时NO和CH⁴排放量均随扫气压力的提高呈下降趋势;扫气压力每提高0.25 bar,缸内最大爆压平均升高5%,而缸内最高温度平均降低2.5%,缸内湍流动能峰值平均降低6.9%,NO排放量减少7.8%,CH4排放量均随扫气压力的提高呈下降趋势;扫气压力每提高0.25 bar,缸内最大爆压平均升高5%,而缸内最高温度平均降低2.5%,缸内湍流动能峰值平均降低6.9%,NO排放量减少7.8%,CH⁴排放量减少10.9%,扫气压力对CH4排放量减少10.9%,扫气压力对CH⁴排放的影响比对NO排放的影响更明显。研究表明,船用天然气/柴油双燃料发动机在运行过程中,应在发动机热负荷允许的范围内,尽可能采用高的扫气压力,以降低未燃CH4排放的影响比对NO排放的影响更明显。研究表明,船用天然气/柴油双燃料发动机在运行过程中,应在发动机热负荷允许的范围内,尽可能采用高的扫气压力,以降低未燃CH⁴和NO的排放,从而提升发动机的动力性和经济性。     

双燃料发动机速度特性数学模型的研究

采用回归分析方法对双燃料发动机速度特性试验结果进行分析,建立了功率、扭矩与转速间的数学模型,模型决定系数(R2)均达到0.99以上。并对模型进行了数学分析,获得了功率和扭矩的变化速率、最大功率及其置信区间、扭矩的拐点及最速下降区间等结果。最后通过实例分析讨论了模型的应用。     

柴油机燃用代用燃料的适用性研究

将３种不同类型的代用油在柴油机上试验，获得柴油机较优使用调整参数，并分析了各参数对燃烧代用油的影响．试验证明：只要柴油机经适当调整，代用燃料完全能适应柴油机的工作要求，不仅有良好的燃烧经济性，而且不会导致柴油机起动性和机械磨损的恶化     

替代率对柴油引燃天然气发动机性能的影响

为研究替代率对柴油引燃压缩天然气(CNG)发动机性能的影响,将涡轮增压柴油机改装为柴油引燃天然气的双燃料发动机.在原柴油机柴油喷射系统中加装喷油泵齿条限位装置,并加装电控系统和天然气供给系统,控制柴油和CNG的喷射量.利用发动机台架试验,对比分析不同替代率对柴油引燃天然气双燃料发动机燃料经济性和排放特性的影响,研究了双燃料发动机在转速为1 400r/min、全负荷下的NOx、HC、CO与碳烟排放及有效燃料消耗率.结果表明:与原柴油机相比,双燃料发动机替代率为32.7%、38.9%、41.6%、47.2%、51.3%、55.8%、61.5%、65.8%、70.7%、75.8%和80.9%的有效燃油消耗率平均降低了5.4%;NOx排放平均升高了22.1%;HC排放平均升高了344倍;CO排放平均降低了20.1%;碳烟排放平均降低了47.9%.     

S195柴油机燃用菜籽油的试验

以菜籽油为燃料 ,对 S195柴油机燃油性能进行了研究。结果表明 :在发动机结构不经改动的情况下 ,燃用菜籽油或菜籽油与柴油的混合油是可行的 ;发动机燃用菜籽油或混合油时 ,其排放污染下降 ,但耗油率均有所上升 ,且燃烧室和喷油嘴积炭较多 ;发动机燃用 5 0 %菜籽油与 5 0 %轻柴油的混合油 ,且供油提前角为 2 0°CA时燃烧性能较好     

不同施肥措施对冀西北坝上萝卜生长发育的影响

在冀西北冷凉气候条件下,采用田间小区试验方法,研究了不同施肥措施对当地主栽萝卜品种生长发育的影响.结果表明:氮磷钾(NPK)配施的萝卜生物量最大.缺少氮、磷或钾任一元素或萝卜生育前期钾素供应不足,均会影响肉质根膨大期以后叶片的生长,甚至导致早衰;同时降低萝卜产量,减产幅度达18.74%～70.38%.萝卜叶片的干物质累...     

掺烧比对共轨柴油机燃用LNG-柴油双燃料循环变动的影响

【目的】研究掺混比对双燃料发动机循环变动的影响,将电控共轨柴油机改装为柴油引燃天然气的双燃料发动机,天然气在进气歧管前通过混合器与空气混合,引燃柴油由原高压共轨系统供应,喷油量和喷油正时由双燃料ECU控制.【方法】利用发动机试验台架,对比分析了转速为1 600r/min、50%负荷和1 200r/min、100%负荷下,柴油机和不同掺烧比的LNG-柴油双燃料发动机的燃烧循环变动.【结果】随掺烧比的增大,转速为1 600r/min、负荷为50%时,双燃料发动机峰值压力平均值增大,而转速为1 200r/min、负荷为100%时,双燃料发动机的峰值压力先增大后减小;峰值压力标准差增大,循环分布分散;峰值压力升高率的平均值和标准差均增大,循环分布分散;平均指示压力平均值降低,标准差增大.【结论】与柴油机相比,双燃料发动机循环变动系数增大.     

渔船直喷式CNG-柴油双燃料动力系统控制装置研究

探讨了渔船柴油机改成高压直喷式CNG-柴油双燃料发动机的原理、总体结构组成及控制系统组成,并介绍了控制系统硬件结构组成和软件设计,综合分析了渔船主机改装直喷式CNG-柴油双燃料模式。     

S195柴油机燃用乳化油的试验研究

本研究采用不同含水率配制的乳化油,在S195型柴油机上进行试验,试验时给出较佳的喷油压力,供油提前角及水油比,根据优化结果,在常用负荷区域内,比油耗下降7～9％,排温下降20℃,烟度下降2.0波许单位。     

柴油乳化器的设计及其在S195柴油机上的试验

设计了一种结构简单、工作可靠、操作方便的随机型乳化器，安装于Ｓ１９５柴油机上，经一系列试验表明：该型乳化器能形成良好的乳化效果，在中、高等负荷下可以满足柴油机的使用要求，正交试验获得了Ｓ１９５柴油机使用乳化器时的较优调整参数，在此条件下使用乳化器，Ｓ１９５柴油机在常用负荷区域内，节油率可达３．５％—９．９％，排温下降１５—５０Ｋ，排烟下降２．０波许单位。