等热值替代的天然气双燃料发动机的改装和控制策略

为提高经济性和降低排放,开发了双燃料发动机电控单元(ECU);对一高压共轨柴油发动机进行了双燃料改装,以实现柴油引燃天然气的燃烧模式。用实验方法,验证了基于柴油等热值替代的双燃料控制策略。结果表明:相比纯柴油模式原机,双燃料模式下给定替代率的实时控制的误差不超过5.2%;外特性曲线基本一致,最大扭矩增加了2.6%;CO2排放降低了40%,NOx排放降低了33%;但总碳氢化合物排放的最大值比原机高出20倍,CO排放的最大值高出6倍。这说明,本控制策略合理可行,适合天然气双燃料发动机。     

柴油-天然气双燃料发动机性能和排放特性研究

本文以某柴油-天然气双燃料发动机为对象,通过台架试验对其性能和排放进行了研究。结果表明,双燃料发动机与原柴油机相比,其可发出的功率与原柴油机相当,动力性不降低;有效燃料消耗率较低,具有良好的经济性;排放性相比原机有明显的改善。     

柴油-天然气双燃料发动机的性能研究

在高压共轨电控柴油发动机的基础上,研发了柴油-天然气双燃料发动机。该发动机在原机电控系统保持不变的情况下,增加了一套双燃料电控系统,使其可以在纯柴油和柴油天然气双燃料两种模式下工作。在柴油天然气双燃料模式下,以少量的柴油引燃适量的天然气进行混合燃烧,达到与原机相同的功率及扭矩输出,天然气对柴油的平均替代率达85%以上,提高了该发动机的经济性。     

直喷式柴油机燃用柴油——LPG双燃料燃烧与排放特性的试验研究

对在单缸直喷式柴油机上进行的柴油——LPG双燃料发动机燃烧和排放特性研究表明，双燃料发动机动力性没有出现功率损失的现象，热效率在高负荷时有一定的改善；着火滞燃期比纯柴油长，燃烧持续期缩短。排放试验表明，双燃料发动机为降低NOx和微粒排放提供一种有效途径。     

甲醇-柴油双燃料发动机喷醇MAP优化

在优化双燃料发动机喷醇MAP中应用了一种新方法,根据4B26甲醇-柴油双燃料发动机台架试验数据,用Matlab编写BP人工神经网络(BP-ANN)程序模拟发动机输入输出对应关系,利用遗传算法(GA)程序对神经网络模型中的喷醇MAP寻优。仿真结果显示,人工神经网络能简单快速地模拟发动机的实际运行情况。人工神经网络、遗传算法联合运行,能找到不同转速不同负荷下的最佳喷醇量。稳态工况试验表明,在保证双燃料发动机循环变动不致过大的情况下,应用该方法得到喷醇MAP的发动机醇耗比原机提高24.3%,炭烟排放降低7.5%,同时消除了循环变动。     

进气掺氢与富氧燃烧对汽油机性能影响的试验研究

在JL3G10汽油机的基础上,搭建了发动机台架以进行掺氢富氧条件下的台架试验。利用该台架分别对不同进气含氧量(体积比),不同进气掺氢比以及富氧掺氢时汽油机的动力性与排放进行了试验研究。研究表明:相比原机,进气含氧量为25%时汽油机功率与扭矩提高了20.7%,HC排放减少36%,CO排放减少10.6%,但NOx排放增加了149.6%;2%进气掺氢比下的HC排放相比原机降低31.2%,CO排放降低46.1%,NOx排放则增加12.6%;富氧掺氢(氢氧体积比为2∶1)时,掺混比例为5.06%的汽油机较原机在动力性与排放上均有提升。     

电控LPG/柴油双燃料发动机的性能研究

对LRC6105柴油机改装为电控LPG/柴油双燃料发动机进行了实验研究,研究了不同掺烧比对燃料经济性、动力性和排放特性的影响。结果表明,加入一定比例的LPG可改变缸内燃烧过程,大幅度降低排气烟度,在一定程度上提高了燃油经济性;随着掺烧比的提高,尾气中HC和CO的含量有明显增加;电控双燃料发动机的动力性与原机基本相同。柴油机掺烧LPG有一定的规律,随发动机负荷、转速等参数的变化,掺烧有一最佳掺烧比,使得柴油机的动力性能、NOx和碳烟排放均达到最优化。     

喷油正时对电控共轨柴油机燃用LNG-柴油双燃料的影响

为了在电控共轨柴油机上应用LNG,将电控共轨柴油机改装为柴油引燃天然气双燃料发动机,研究了引燃柴油喷油正时对双燃料发动机性能与排放的影响。试验选取最大扭矩转速1 600r/min和标定转速2 500r/min,在不同油门开度工况下研究了双燃料发动机的功率、燃料消耗量、有效燃料消耗率和排放。试验结果表明:随喷油正时的提前,双燃料发动机的输出功率先增大后降低;有效燃料消耗率先降低后增大,并在最大功率正时处达到最低;HC,CO和炭烟排放降低,CO2排放升高;油门开度较小时的NOx排放降低,而油门开度较大时升高。     

天然气-柴油双燃料发动机RCCI燃烧性能研究

将YN38CRD2柴油机改装为天然气-柴油双燃料发动机,相对原机改动不大。与原机相比,改装后的双燃料发动机动力性基本保持不变,燃油经济性得到改善。双燃料发动机可以实现反应可控压缩着火(RCCI),排气温度也相对较低,纯柴油模式和双燃料模式转换方便,并具有良好的可操作性,使得天然气-柴油双燃料发动机的性能基本达到了设计目标。     

CNG/柴油双燃料车用发动机排放特性研究

通过用YZA102Q柴油机改装的CNG／柴油双燃料发动机进行燃用双燃料和纯柴油两种情况下的对比试验。对CNG／柴油双燃料发动机THC、CO、NOx和烟度的排放特性，以及空燃比、引燃油量、喷油提前角对双燃料发动机排放的影响进行了研究和分析。     

降低柴油/LPG双燃料发动机碳烟排放的试验研究

针对城市公交柴油客车一直难以解决的碳烟排放问题进行了大量的试验研究,开发出一种柴油／LPG 双燃料发动机用的燃料供给和控制系统。经柴油机改装和装备该系统的柴油／LPG双燃料发动机在运行过程中能 够在柴油运行模式和柴油／LPG双燃料运行模式之间平稳切换,在双燃料运行模式下能够保证发动机的动力性和 经济性,碳烟排放大幅度降低,最大可降低至柴油工况的80％。     

双燃料发动机低负荷时替代率的选取

随着国家对于排放问题的不断重视以及越来越严格的排放标准,将柴油发动机改装成为天然气-柴油双燃料发动机便成为行之有效的一个措施。在改装过程中,如何确定引燃油量的多少成为核心问题。文章针对双燃料发动机在油门开度为25%的低负荷,固定转速下,通过Converge软件仿真研究引燃油量对发动机动力性和经济性的影响并选取合适的替代率。对于双燃料发动机的改装具有参考价值。     

掺烧比对P50/甲醇双燃料发动机燃烧与排放的影响

燃料富氧重整和双燃料燃烧模式是改善燃烧过程和降低颗粒物排放的重要方法.在一台四缸增压中冷的高压共轨柴油机上,采用进气道喷射甲醇、缸内喷射P50(50％体积比例柴油与50％体积比例PODE)的双燃料模式,研究掺混比对P50/甲醇双燃料发动机燃烧与排放特性的影响.研究结果表明:相比于纯柴油模式,P50及P50/甲醇双燃料燃...     

D6114柴油/CNG双燃料发动机的试验研究

D6114柴油/CNG双燃料增压中冷发动机当以双燃料方式工作时,发动机起动和怠速只燃用柴油;当转速超过某设定值,电控系统发出指令限制柴油的喷油量,天然气经混合器进入气缸参与燃烧,此时少量柴油供给主要起引燃作用,发动机负荷变化则通过改变天然气供给量的大小来实现。分析了进气温度、替代率、供油提前角对性能和排放的影响,指出按NMHC排放衡量,该双燃料发动机完全可以达到ECER49欧I标准。     

天然气/柴油双燃料发动机燃烧特性的研究

对天然气 /柴油双燃料发动机燃用纯柴油和天然气时的燃烧特性进行了对比分析。结果表明 ,双燃料发动机的燃烧具有一些独有的特点。根据双燃料发动机的燃烧特性 ,对改善双燃料发动机燃用纯柴油和天然气时的性能提出了几点建议。     

自然吸气和增压柴油机排放特性研究

按照欧洲排放法规ISO 8178.4规定的八工况法、五工况法分别对增压柴油机(LR4100TZ和LR4100 TZE)和自然吸气式柴油机(YTR3105)进行了排放特性的试验研究,并对增压柴油机的各工况排放特性及经济性进行了分析。结果表明,增压柴油机在中间转速时排放工况分担率较高,自然吸气式柴油机排放工况分担率集中在中、低负荷,而高负荷排放较低,增压柴油机采用电控喷油可进一步降低NOx排放和燃油消耗率。     

柴油/乙醇双燃料发动机燃料混合比的控制

提出了一种柴油/乙醇双燃料发动机计算机实时控制的燃料系统,着重研究了基于LabVIEW的进气道乙醇顺序喷射系统,能使发动机在各种工况下的空气、柴油和乙醇均以最佳混合比进行燃烧。试验证明,发动机最低能耗率下降15%,最大功率时烟度下降80%,且其动力性能良好。