气体燃料发动机发展对中国温室气体减排贡献的生命周期分析

为分析气体燃料发动机的温室气体减排能力,应用生命周期分析方法计算了不同燃料的生命周期温室气体排放量,并据此计算了不同发动机的温室气体排放量.建立了气体燃料发动机"最大限度发展"和"不发展"两种情形.据此预测了2020年中国气体燃料发动机的温室气体减排效果,估算了2020年气体燃料发动机的耗气量占气体供应量的比重.结果显示,在最大限度发展情形下,气体燃料发动机将分别为城市公共交通、船舶动力和火力发电领域减少约7.47,18.25,450.1Mt CO2e的温室气体,减排量占全国减排目标的5.3%.气体燃料发动机将分别消耗15%的天然气、18.5%的煤层气和50%的垃圾填埋气供应量.考虑我国气体燃料资源结构情况及供应形势,推广气体燃料发动机是切实可行的.

一类大功率气体燃料发动机电控喷射装置的设计

针对大功率气体燃料发动机扫气不充分、空燃比控制精度低和响应慢等问题,提出了一种应用动圈式电磁直线执行器和菌型阀结构的气体燃料电控喷射装置,实现气体燃料的多点顺序间歇喷射以改善发动机的性能。讨论了设计方案和主要设计参数的确定原则,完成了设计并研制了样件。开发了电控喷射装置控制器,并对样件进行了性能测试。试验表明,电控喷射装置的技术方案可以满足发动机的大流量、高响应等要求。

一种生物质气体燃料发动机控制系统及其仿真研究

针对生物质气化发电技术中气体燃料成分的差异对生物质气体燃料发动机的输出功率造成不稳定影响的问题,文章提出一种控制系统,给出了系统的控制方案,根据生物质气体燃料发动机的原理,建立数学模型,并完成了控制系统的仿真研究。结果表明,该控制系统能够有效改善生物质气体燃料发动机的输出功率,具有较好的动态性能和抗干扰性,满足控制要求。

喷射装置导管对大缸径气体燃料发动机缸内混合效果的影响

在喷射装置出口加装导管,将燃气分别导向大缸径多点电喷气体燃料发动机的螺旋进气道和切向进气道,建立了联合喷射装置内部流动区域的发动机瞬态CFD计算模型,分析了导管位置对缸内掺混过程的影响。研究结果表明:对于该切向气道、螺旋气道的组合进气道,进气冲程在缸内靠近缸盖截面上产生了干涉涡流,对于螺旋气道喷射方案,燃气向气缸中心靠近,压缩末了时刻燃气集中在缸盖附近;而对于切向气道喷射方案,燃气冲向活塞顶,压缩末了时刻燃气集中在活塞顶附近。点火时刻的混合效果从优到劣依次为螺旋气道喷射方案、无导管喷射方案、切向气道喷射方案。

气体燃料发动机空燃比的H_∞控制

为了抑制外部扰动,改善空燃比控制精度,将H∞控制理论应用于气体燃料发动机空燃比控制系统中,通过对发动机空燃比控制系统的数学建模,进行H∞空燃比控制器的设计,然后对所设计出的H∞控制器进行仿真比较与实验测试。仿真与实验结果表明:H∞控制器能有效地提高系统的跟踪性、鲁棒稳定性与抗干扰能力,能改善稳定工况与过渡工况时发动机空燃比的控制精度。

模拟研究气体燃料发动机燃烧过程的快速压缩膨胀机

将研究柴油机和汽油机的快速压缩膨胀机进行改制，使之可模拟气体燃料发动机中的燃烧过程，并将该快速压缩膨胀机用于模拟沼气发动机燃烧过程的研究。结果表明：该快速压缩膨胀机可较好地模拟发动机中的燃烧过程，并具有燃烧室结构、工况参数可调等优点。

气体燃料发动机通用ECU的匹配研究

介绍了适用于不同型号、不同配置气体燃料发动机的通用电子控制单元(ECU)。通过它与6150中冷增压和4D47涡轮增压CNG发动机以及4102自然吸气LPG发动机匹配的研究,验证了通用ECU的可靠性和实用性。

气体燃料发动机增压技术

在气体燃料发动机的开发过程中,增压器匹配的正确与否,是决定发动机最终性能的重要环节之一。本文论述了气体燃料发动机增压技术的特点,提出了气体燃料发动机与涡轮增压器配合运行的基本要求,阐明了气体燃料发动机在增压器选型、匹配试验过程中需要注意的一些问题。

气体燃料发动机空燃比的H_∞控制

在充分考虑外部干扰和系统模型不确定性的情况下,将混合灵敏度H∞设计引入多点喷射燃气发动机空燃比控制中,将发动机空燃比控制转化为H∞标准设计。仿真结果表明,H∞控制器具有良好的跟踪性、鲁棒稳定性和抗干扰能力。

气体燃料发动机排气道中HC氧化的CFD研究

利用计算流体力学(CFD)软件耦合详细化学反应机理对气体燃料发动机排气过程中未燃HC在排气道的氧化及对甲醛(CH2O)生成的影响进行了研究。研究表明,未燃HC在排气道存在氧化反应,浓度约减少30%;排气温度对HC氧化和CH2O生成有较大影响;CH2O对HC氧化有促进作用;HC的氧化会使CH2O浓度升高或降低,这取决于CH2O浓度与HC浓度的比值。

气体燃料发动机气耗率和热耗率的测量

本文介绍了气体发动机气耗率和热耗率的基本概念。

气体燃料发动机延迟供气管的理论和模拟实验研究

提出了一种利用空气动力效应，实现发动机气体燃料延迟进气的新型供气系统，该系统不采用机械运动部件，能有效地控制气体燃料的进气起始时刻和进气持续时间。对该管系进气过程进行了理论分析计算，并利用空气进行了模拟实验研究。计算及实验结果表明，该供气系统可有效地延迟进气起始时刻并缩短进气持续时间。为解决气体燃料发动机因气门重叠角过大所引起的问题提供了简洁的途径。

基于可变压缩比技术大功率低热值气体燃料发动机性能优化

为充分利用低热值气体燃料以缓解能源危机带来的压力,改善大功率低热值气体燃料发动机的燃烧过程和热效率,建立了大功率低热值气体燃料发动机的热力学循环仿真模型。研究了可变压缩比对发动机各负荷下性能和燃烧过程的影响规律,并对各工况下的压缩比进行数值优化。结果表明:大功率低热值气体燃料发动机应用可变压缩比技术,可以使发动机适应不同成分和理化性质的低热值燃料。部分负荷工况下,可以使发动机压缩比大幅提高,提高部分负荷下混合气压缩效果,改善了发动机的燃烧过程。应用可变压缩比技术,在中等负荷工况下热效率改善效果在4%~8%左右,小负荷较高转速下,热效率改善效果接近10%。可变压缩比改善了大功率低热值气体燃料发动机的热效率,为充分利用低热值气体燃料奠定了理论基础。

电控气体燃料发动机监控系统的开发与设计

为了提高电控系统的开发效率,开发了电控气体燃料发动机监控系统,可对电控气体燃料发动机的工况参数和电控单元控制参数进行实时数据采集、存储、图形化显示,同时具有参数在线调整和离线图形化处理等功能。由于在监控过程中采用了实时通讯,因而能及时简便地进行电控气体燃料发动机的匹配标定工作。

燃料喷射方案对大缸径气体燃料发动机混合效果的影响

针对大缸径进气道多点喷射气体燃料发动机大供气量的要求,分别采用单个新型大流量气体燃料喷射装置和多个传统小流量气体燃料喷射装置2种方案实现大流量气体燃料喷射,建立发动机瞬态流体力学计算(Computational Fluid Dynamics,CFD)模型,着重分析2种方案对发动机进气道内、缸内混合效果的影响规律。研究结果表明:多个传统小流量气体燃料喷射装置方案在进气道内产生典型的多孔横向紊动射流,上游射流对下游射流起到保护作用,射流在进气道内贯穿距离越大,气体燃料在进气道的混合距离越长,混合效果越好;多个传统小流量气体燃料喷射装置相对于单个新型大流量气体燃料喷射装置喷射位置上移,是进气道内以及缸内混合效果得到改善的重要因素;多个传统小流量气体燃料喷射装置方案中气体燃料进入气缸的时间有所延迟,在进气道内混合效果近似的情况下,喷孔数的增加会使得缸内混合效果下降。

煤层气在气体燃料发动机上的应用

介绍当前我国煤层气分布、采收、利用的现状,阐明了煤层气的组成及其燃烧特性,论述瓦斯发电机组的结构原理及多项创新技术。

气体燃料发动机及其燃料空气混合系统

气体燃料发动机及其燃料空气混合系统【德】Ｓｅｐｐｅｎ等１不同运行方式的气体燃料发动机柴油机应用气体燃料与汽油机应用气体燃料相比，总是受到更多的限制。这里有几个原因。一个主要原因是气体燃料有利于柴油机燃烧过程的特点很少．然而，成功的应用越来越多，且在过...

船用气体燃料发动机技术对比及应用

对现有不同形式的船用气体燃料发动机的技术性能以及安全性和可靠性进行对比分析,总结出现有各品牌气体燃料船舶发动机的优劣势和应用情况。为船舶建造动力系统设计过程选择合适型号的气体燃料发动机提供借鉴。

车用气体燃料发动机怠速控制优化研究

用模糊控制的思想对气体燃料发动机怠速控制进行了研究。设计了模糊控制系统并进行了试验验证。试验表明:该怠速模糊控制算法较常规控制具有较好的怠速稳定性和排放性能,达到了优化控制的目标。