4G200柴油/天然气双燃料系统控制与优化

通过保留原机柴油供给系统和原机电控系统,加装天然气供给系统和双燃料控制系统,在一台4缸高压共轨柴油机4G200上构建了一套柴油/天然气双燃料系统,该系统利用高压喷射的柴油来引燃天然气。通过双燃料电控单元和原机电控单元协调,该双燃料系统能工作在旁路模式、跟随模式、双燃料模式和独立控制模式。通过台架标定和优化,该双燃料系统质量替代率最大为87%,最小为62%;中大负荷时双燃料系统效率更高,双燃料系统最高工作效率为114.6%。

引燃柴油量对双燃料发动机循环变动的影响

为了降低重型高压共轨柴油机燃用LNG-柴油的燃烧循环变动,优化引燃柴油量控制,通过双燃料发动机试验台架,研究了在最大转矩转速1600r/min,功率输出为73kW工况下,随引燃柴油喷油量的增加,峰值压力、峰值压力升高率、平均指示压力循环变动的变化趋势。研究结果表明,随引燃柴油量的增加,双燃料发动机的峰值压力、峰值压力升高率和平均指示压力的循环变动趋势相同,它们的均值均增大,标准差减小,循环分布集中,循环变动系数降低。在不导致爆震燃烧的前提下,适当增大引燃柴油量,能够改善双燃料发动机的燃烧稳定性。

燃烧系统参数对增压中冷柴油-天然气双燃料发动机排放特性和经济性影响的实验研究

将一台6缸、增压中冷柴油机改装为混合器进气方式的柴油 天然气双燃料发动机,对其燃烧系统参数对双燃料发动机排放和经济性的影响进行了实验研究,包括引燃柴油喷油时刻、天然气替代率、中冷后进气温度的影响。双燃料发动机的排放与空燃比及燃烧系统参数密切相关。替代率增加时,排气烟度降低,HC排放升高,当量燃油消耗率升高,CO排放在替代率较小时随替代率增加而升高,但在替代率较高时随替代率增加而略有降低。替代率对NOx排放的影响则与发动机工况有关,在最大转矩和低速大负荷工况,空燃比值较小,NOx排放随替代率的升高而增大;在标定功率工况,空燃比较大,NOx排放随替代率的升高而减小。提前角减小,NOx排放降低。中冷后温度升高,碳烟排放和NOx排放升高,HC和CO排放降低,当量燃油消耗率降低。研究结果表明,采用增压中冷技术、提高CNG替代率、减小引燃柴油喷油提前角,能够有效地降低双燃料发动机的有害排放物。

天然气/柴油双燃料发动机燃气供给系统特性研究

在试验的基础上,研究了由X6130改造的天然气/柴油机双燃料发动机的燃气供给系统的特性,重点分析了节气门开度及混合器喉口直径对混合器真空度,进而对双燃料发动机性能的影响关系。

天然气-柴油双燃料船用发动机燃气喷射系统及推进特性研究

对大型双燃料发动机的燃气喷射系统进行了研究。该喷射系统兼具电磁驱动易控制及液压驱动力大的优点,喷射量大且响应性好。将6210ZLDS柴油机改装为双燃料发动机后进行的推进特性试验表明,双燃料运行模式功率随转速的变化曲线与纯柴油运行模式几乎无差异。该喷射系统可应用于大功率双燃料船用发动机,并具有良好的适应性。

船用柴油/天然气双燃料动力系统的控制与特性研究

应用现代电子控制技术,加装电控单元将船用柴油机改造成柴油/天然气系统。根据柴油机燃油供给系的工作特性,研究开发双燃料动力系统,设计以最少柴油引燃和自动加气至最大替代率的控制策略。通过电控单元完成纯柴油模式和双燃料模式之间的自动切换,实现双燃料动力系统最优控制。性能试验结果表明:柴油/天然气双燃料动力系统在相同工况下运行经济性和排放性明显提高。

电控多点天然气-柴油双燃料系统技术研究

本文介绍针对国产X6130柴油机进行的电控多点喷射天然气-柴油双燃料系统的开发研究。系统采用了电控高速电磁阀实现天然气的多点喷射控制,设计了基于单片机的电控单元实现信号采集和电磁阀驱动控制,进行了系统控制软件的匹配开发。开发的综合系统通过台架匹配试验证明了系统的性能,并通过1000km试车验证了系统实用性。

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。

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。

柴油-天然气双燃料电喷系统控制策略及实现

柴油一天然气双燃料电控喷射电子系统是针对传统泵-管-嘴柴油内燃机而开发的,其中电控喷射电子系统是关键子系统。该系统采用GA模糊控制方法,利用了GA强大空间搜索能力和传统优化方法的快速收敛和高精度的优点,综合考虑了模糊控制器的复杂程度、训练速度和控制精度。仿真结果及应用效果表明了该控制系统的有效性。

博世欲推柴油-天然气双燃料动力系统——访博世柴油系统事业部中国区总裁兼博世汽车柴油系统股份有限公司总经理王伟良

在传统能源匮乏、环境形势严峻、节能减排要求越来越高的今天，汽车心脏——发动机承担的压力越来越大。发动机及关键零部件企业需要不断地改进和提升汽油机、柴油机性能，推出新的发动机产品，使其更加节油、更加节能、更加环保。同时，他们也从未停止过去寻找和探究新的替代能源技术，如电驱动技术、天然气动力技术、以及柴油－天然气双燃料动力技术等。

F6L912Q柴油天然气双燃料发动机电控系统设计

电控天然气多点顺序喷射能使双燃料发动机的综合性能得到提高。结合 F6L912 Q发动机的特点 ,设计了以Motorola公司 M68HC11E2单片机为核心的电控系统硬件部分 ,并用模块化设计方法设计了系统控制软件。

天然气-柴油双燃料内燃机燃气供给及喷射控制系统的设计

我们提出了一种天然气-柴油双燃料内燃机燃气供给及喷射控制系统,此系统是在6240型柴油机的基础上增加一套天然气的燃气供给与喷射系统,并通过机械加工和传感器、执行器的配套改造而完成的双燃料多点喷射方式的内燃机系统。通过双燃料发动机电控仿真平台模拟了系统控制过程,最后基于6240型天然气-柴油双燃料机车内燃机进行了不同工况下的大量试验,与纯柴油内燃机相比,不但保持了良好的动力性能,还提高了能效性、经济性和排放性,具有良好的市场前景。

柴油/天然气双燃料发动机控制系统设计

利用自主设计的双燃料发动机的控制系统,将高压共轨柴油机改装成双燃料发动机。该系统包括天然气供给系统、控制单元(ECU)及其配套传感器等。发动机起动和怠速时在纯柴油模式下运行,当负荷达到某一设定值时,柴油ECU减少引燃柴油的喷射,同时天然气ECU增加天然气量的喷射,发动机在双燃料模式下运行。台架试验结果表明:在不同工况下,天然气平均替代率达到75%,最高替代率达到90%。

增压中冷柴油-天然气双燃料发动机燃烧特性的实验研究

对天然气替代率、引燃柴油喷油时刻和中冷后进气温度等燃烧系统参数对增压中冷柴油 天然气双燃料发动机燃烧特性的影响进行了实验研究。研究结果表明:增压中冷柴油 天然气双燃料发动机的燃烧放热速率比纯柴油快,引燃柴油的着火时刻和缸内燃料空燃比值决定着双燃料发动机的燃烧特性,即着火时刻在上止点前且空燃比值较小时,其燃烧接近于定容燃烧过程,随着天然气替代率的升高,缸内最大爆发压力和最高燃烧温度升高;而着火时刻在上止点后且空燃比值较大时,其燃烧接近于等压燃烧过程,随着天然气替代率升高,缸内最大爆发压力和最高燃烧温度降低。最大爆发压力、最高燃烧放热率和最高燃烧温度随引燃柴油喷油提前角的增大而升高;而随着进气温度升高,最大爆发压力和缸内温度增大。

柴油引燃天然气的双燃料燃烧机理的研究

本文介绍在一台光学发动机上,利用高速数字摄像和数据采集技术,对柴油引燃天然气双燃料发动机的着火、火焰传播、气缸内压力、压力升高率等变化规律进行的研究。结果表明,采用双燃料的燃烧方式具有明显的多点着火型的预混燃烧特点,与采用纯柴油的燃烧方式相比,燃烧持续期短、产生的碳烟少,但爆发压力高、压力升高率大。

天然气/柴油双燃料燃烧特性及规律的研究

通过试验及其分析 ,探索天然气和柴油复合燃烧特性和规律 ,并具体阐述负荷、转速、替代率、引燃油量、进气混合气浓度、供油提前角和燃烧室形式等因素对双燃料燃烧压力变化规律、放热规律、着火特性、最高替代率变化规律等的影响。特别指出了天然气 /柴油双燃料燃烧的主要特征。

天然气/柴油双燃料发动机电控喷气技术研究

本文研制开发了天然气/柴油双燃料发动机的压缩天然气(CNG)电控喷气系统。试验表明,电控喷气可以明显改善双燃料发动机的燃料经济性和排放性能,提高发动机的热效率。合理选择喷射压力和喷射相位可有效地提高燃烧速度和燃烧稳定性。

柴油、天然气双燃料发动机的燃烧特性分析

研究了柴油、天然气双燃料发动机的燃烧特性 ,并着重分析了引燃柴油供给系统参数对双燃料发动机燃烧特性的影响。以试验为基础 ,首先简要比较了柴油、天然气双燃料发动机与柴油机的燃烧特性 ,并对比了负荷对双燃料发动机燃烧特性的影响 ,然后分析了最小循环喷油量、引燃柴油量、引燃油喷射压力、喷嘴参数及供油提前角等引燃柴油供给系统参数对最高爆发压力、燃烧放热率、着火开始时间、累积燃烧放热率等柴油、天然气双燃料发动机燃烧特性的影响 ,并在分析燃烧特性的基础上 。

预燃室通道直径和形状对低速天然气双燃料发动机爆震的影响

基于三维数值仿真模拟研究了预燃室与主燃室之间通道直径及扩口型和缩口型等通道形状对发动机爆震的影响。研究结果表明:在爆震工况下,预燃室的通道直径越小则火焰射流冲击所引起的压力差越小,从而降低火焰面放热进一步产生的压力差增强效果,最终降低爆震强度。扩口型预燃室通道会减小初始压力差的强度,但是会产生火焰射流持续喷向主燃室的现象,该现象会持续增加压力差的强度,最终提高爆震强度。相反,缩口型预燃室通道可以减少这一现象的发生从而减轻爆震强度。