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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

CNG/柴油混烧性能实验研究

通过实验，对柴油机掺烧CNG后的经济性、动力性和排放特性进行了对比研究。柴油机掺烧CNG后，动力性有所提高，扭矩贮备系数提高；在中高速时降低碳烟排放幅度很大；热效率降低，经济性变差。说明从提高发动机动力性、降低烟度排放方面考虑，应该掺烧CNG，但是从能量有效利用的角度考虑，必须对发动机的进气系统和燃烧系统改进，以利于有效发挥CNG的优势。试验结果为推广应用CNG／柴油双燃料发动机提供了依据。     

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。     

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     

不同替代率生物柴油引燃天然气双燃料发动机的燃烧及排放过程三维模拟

以D19高压共轨柴油机为研究机型,构建了D19燃烧室网格模型,将3D-CFD数值模拟作为主要研究手段,利用AVL FIRE与生物柴油/天然气双燃料化学动力学机理耦合,对生物柴油引燃天然气双燃料发动机在不同天然气替代率条件下的燃烧与排放特性,展开了三维数值模拟研究。结果表明:随天然气替代率的增加,整个缸内速度场减弱,燃烧始点推迟,滞燃期延长,缸内温度降低,NO生成量和排放量降低,CO生成峰值降低,但其氧化量减少,导致CO最终排放量增加。     

生物制气—柴油双燃料发动机燃烧噪声分析

采用气化炉热解气化各种农林废弃的生物质,产生可燃生物制气.作为双燃料发动机的主要燃料.双燃料发动机由单缸、四冲程、水冷、直喷式柴{由机改装,生物制气通入发动机进气管,在进气过程中吸入气缸.测量生物制气一柴油双燃料发动机气缸压力,通过与原柴油机对比,对双燃料发动机的燃烧噪声进行分析.除低速大负荷外双燃料发动机燃烧噪声均低于原柴油机,其噪声随负荷增大而增大,随转速升高而降低,随供油提前角增大而增大.     

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。     

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。     

MATLAB在内燃机现象学燃烧分析模型中的应用

运用MATLAB工具箱的矩阵求逆命令(INV),实现了现象学燃烧分析模型无人工推导求解的程序设计,大大减少了模型开发的工作量。同时对柴油/天然气内燃机建立了两区现象学燃烧分析模型,并利用该方法实现了MATLAB程序设计。