内河船舶液化天然气发动机-蓄电池混合动力系统性能仿真

为改善船舶天然气发动机动力系统调速性能,提高内河液化天然气燃料动力船舶的操纵性及安全性,提出构建天然气发动机-蓄电池混合动力系统。分别针对液化天然气发动机动力系统及混合动力系统建立MATLAB/simulink仿真模型,并实现了船舶起动和变负荷过程。然后对两种仿真系统的仿真结果进行分析,结果表明:采用该混合动力系统的船舶变负荷过程航速变化区间变大,并且系统达到稳定时间缩短,采用设计的控制策略,天然气的消耗最大降低量为19.6%、NOX、CO、HC三种排放物最大降低量分别为22.1%、18.5%、23.6%。

液化天然气发动机

加拿大国家铁路公司的2台机车已经转为燃用液化天然气来运行,液化天然气应用于铁路行业预计将增加对页岩气的开采。介绍了液化天然气发动机的研究现状和未来的应用前景。

一种改善增压天然气发动机动力性的方法及试验验证

分析对比了各种增压方法的优势和劣势,提出向压气机后补气,即利用废气涡轮辅助增压系统(EAS系统)改善动力性的方法,并进行台架和整车试验验证。通过分析不同补气压力对发动机性能的影响,得到影响动力性的主要参数是进气压力;补气后喘振趋势增加,合理控制补气速率可以避免喘振。研究结果表明:此方法使发动机低速最大转矩提升率达50%,最大转矩转速向低速移动至900r/min(原机1 200r/min);补气后整车的起步、加速、爬坡性能也得到显著改善。

某高速汽油机改LNG发动机动力性下降问题研究

针对直接将汽油机改为LNG发动机导致的动力性下降问题,通过GT-Power与试验标定相结合的方法,提出了一种基于单因素法的高速LNG发动机配气相位优化方法:在降低泵气损失、减少缸内废气、提高充气效率的前提下,减小气门重叠角;针对优化后的配气相位,优化设计凸轮型线;同时根据LNG燃烧特性,在控制最高燃烧温度和压力的前提下,适当将点火提前角增大,合理组织燃烧,使燃烧更加及时完全,从而提高燃烧效率。结果表明,优化后的凸轮型线满足配气机构运动学动力学要求,高速LNG发动机最大功率较之优化前提高约7.9%,最低燃料消耗率降低约5.8%,此方法可以在一定程度上解决LNG发动机的动力性下降问题。

汽车燃气加热器与LNG发动机联合运行试验

设计重型卡车汽车燃气加热器与液化天然气(LNG)发动机联合运行系统,以解决LNG重型卡车寒区起动困难问题。通过联合运行试验,研究联合运行稳定性及联合运行对LNG发动机冷车起动性的影响。试验结果表明:联合运行过程中,汽车燃气加热器起动顺利,燃烧稳定;利用汽车燃气加热器加热发动机冷却液,对LNG发动机的冷起动改善效果明显。因此,采用联合运行可以有效改善LNG发动机在寒区的起动性。

废气重整再循环船用LNG发动机闭环系统模拟研究

基于GT-Power软件搭建液化天然气(LNG)发动机与重整器闭环运行仿真模型,探究废气重整再循环率(REGR率)及重整器内CH_(4)与O_(2)体积分数比n对重整器与发动机性能的影响.结果表明:重整产物中H_(2)体积分数随REGR率增大而降低,且随着n增加而增大;随着REGR率增大,缸压峰值降低,火焰发展期与燃烧持续期增加,NO_(x)排放降低,且在10%REGR率左右达IMO TierⅢ排放限值标准;与废气再循环(EGR)模式相比,REGR模式下缸压峰值增加,火焰发展期与燃烧持续期缩短,热效率增加,燃油消耗率(BSFC)下降,HC排放降低.该研究结果可为发动机与重整器匹配运行以实现船用LNG发动机污染物排放控制提供参考.

论液化天然气船用双燃料发动机发展空间

就我国内河航运发展情况、节能减排的发展需求、能源紧缺的现状等多方因素的影响,液化天然气船用双燃料发动机符合将来发展趋势,有很大的发展空间。