浅谈天然气发动机

油价的不断攀升,促成了节能、环保、低成本运行的天然气车的发展。各种电控天然气发动机控制系统的工作原理比较相似。本文中,笔者根据自己几年来在天然气发动机领域积累的经验,主要以伍德沃德OH1.2控制系统为例,对比介绍E-controls控制系统和康明斯系统,介绍了电控天然气发动机控制系统的基本构成,对各控制部件进行了比较详尽的说明,对控制原理和常用参数进行了介绍。     

激光点火在天然气发动机中的应用

介绍了天然气发动机激光点火的基本工作原理、基本过程、不同的引燃点火方式以及影响激光点火的3个特性参数(气体不均一指数、水的吸光度、火焰发射);对激光点火系统与传统的火花塞点火系统在天然气发动机燃烧和排放性能方面进行了燃烧持续期、失火极限、敲缸极限、NOx排放等参数的比较;总结了激光点火的优缺点及其在天然气发动机中的应用前景。     

天然气发动机空燃比和点火提前角模拟优化研究

为了提高天然气-汽油两用燃料发动机燃用天然气时的动力性,利用先进的发动机性能仿真软件AVLBOOST对于样机全负荷时中高转速范围内的部分工况点进行空燃比和点火提前角的模拟优化计算;确定了与之对应的最佳空燃比和点火提前角。在不改变发动机结构参数的情况下,通过优化空燃比和点火提前角可以实现在不降低经济性的前提下,提高天然气-汽油两用燃料发动机燃用天然气时的动力性。     

CNG客车发动机温度过高的原因及可采取的治理措施

从天然气的理化特性，重庆的特点和客车的设计制造方面分析了CNG大客车发动机温度过高的原因，并从提高发动机比功率、改变发动机结构参数和强化冷却系统等方面提出了治理措施。     

微量柴油引燃高压直喷天然气发动机燃烧循环变动研究

微量柴油引燃高压直喷天然气发动机排放低于同排量柴油机,热效率与同排量柴油机相当,具有良好的发展前景。对于高压直喷天然气发动机,循环变动特性直接影响了其运行的稳定性,但目前的研究大多针对发动机的燃烧和排放特性,对循环变动的研究十分有限。以一台微量柴油引燃高压直喷天然气发动机为研究对象,对其外特性工况下不同运行参数的循环变动进行了研究。结果表明:随天然气喷射提前角增加,最大燃烧压力的循环变动呈现先增加后减小的趋势,低速下最大燃烧压力的循环变动相对较高;滞燃期和50%燃料燃烧相位角的循环变动随天然气喷射的提前和转速的增加而增加;在24MPa喷射压力下,平均有效压力的循环变动随天然气喷射提前角的增加而增加,而在30MPa下,平均有效压力循环变动随天然气喷射提前角的变化规律与转速有关;在高转速下,平均有效压力的循环变动相对较高;燃料的喷射压力对各参数的循环变动影响很小。     

欧Ⅵ天然气发动机关键技术研究

利用GT‐SUITE软件建立天然气发动机湍流火焰预测燃烧模型,结合试验数据验证了模型的计算精度,基于该模型对实现欧Ⅵ排放的当量燃烧路线关键技术,包括增压器匹配、米勒循环、瞬态参数优化进行了分析。研究表明：非对称流道增压器在实现相同EGR率前提下泵气损失最小;米勒循环可以抑制爆震,提升发动机经济性和可靠性,适当减小油门响应速度和增加放气阀响应速度可以降低发动机瞬态超负荷率。研究结果对欧VI天然气发动机开发具有一定指导意义。     

汽车用天然气发动机及其关键技术的探讨

发展天然气替代石油燃料意义重大,是优化能源结构,降低尾气污染的有效的措施。天然气相比传统石油燃料具有可燃成分高,着火范围宽,抗爆震能力强,经济性好等特性,能够更好的满足汽车运行以及相关排放法规的要求。本文根据天然气作为石油替代燃料所具有的特性,分析了天然气作为发动机燃料的可行性。介绍了天然气发动机的发展情况,并以稀燃点燃式发动机和HCCI发动机为例分析了天然气发动机相比传统发动机的优势。并对汽车天然气发动机的改进措施和关键技术进行了介绍。     

天然气发动机控制器驱动软件设计

分析了天然气发动机电控系统结构和功能,开发了天然气发动机ECU的驱动软件。设计了天然气发动机ECU硬件抽象层,其中可配置的输入输出硬件抽象可以实现ECU匹配不同的传感器。可配置的发动机运行时序对机械系统具有通用性;实现了ECU通信程序的复用以及对程序空间的合理分配。设计的天然气发动机控制器在天然气发动机台架上进行了试验验证,试验结果表明ECU驱动软件稳定可靠,可以实现稳定的控制功能,发动机在中高速大负荷工况经济性好,适合重型车的需求。     

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。     

掺氢天然气HCCI发动机燃烧特性数值模拟研究

为了研究不同运转参数对掺氢天然气均质压燃（HCCI）发动机的燃烧特性影响,基于Chemkin模拟软件,结合GRI-Mech3.0化学反应动力学机理,建立了HCCI 发动机的数值模型。数值模拟了掺氢天然气HCCI发动机在掺氢体积比为5%时不同运转参数下的燃烧特性,主要包括对发动机燃烧过程中缸内压力、温度、燃烧放热率和NO_x排放的影响。结果表明,在掺氢天然气HCCI发动机燃烧过程中,转速变化对缸内温度、压力和燃烧放热率的影响不大,但NO_x排放随转速增大而减小;缸内温度、压力、燃烧放热率及NO_x排放随过量空气系数增大而降低;缸内压力、燃烧放热率及NO_x排放随进气压力增大而提高,进气压力对缸内温度影响较小;缸内温度、压力、燃烧放热率及NO_x排放随进气温度增大而提高。为实际改善掺氢天然气HCCI发动机的燃烧动力性、经济性和减少排放提供了理论依据。     

天然气发动机缸内喷气技术的研究

本文实现了天然气发动机制工内非高压直接喷射天然气，在结构上和控制时刻将空气的吸入和天然气的喷入完全分开，成功地解决了天然气发动机充气效率下降的问题，对缸内喷射天然气发动机与进气门处喷射天然气发动机，汽油机的性能进行了分析对比。     

国内首台大功率高压直喷天然气发动机上市

中国第一台大功率缸内高压直喷压燃式天然气发动机（简称HPDI发动机）上市发布仪式近日在京举行。这一技术创新成果,是由中国首家研发和生产缸内直喷天然气发动机的合资公司——潍柴动力西港新能源发动机有限公司推出的。该项目的开发成功,填补了国内天然气缸内直喷发动机在应用领域的空白,将是中国天然气发动机发展史上的一个里程碑。     

天然气汽车发动机润滑油开发应用前景

本文概述了天然气与天然气汽车的应用前景，介绍了天然气汽车发动机润滑油的特点及国内外现状，发动机制造商对天然气发动机润滑油的技术要求，着重论述了与低排放天然气汽车相配套的天然气发动机润滑油的开发与应用前景。     

纯天然气发动机试验台的开发与研究

天然气汽车作为新型代用燃料汽车,因其节能环保和经济安全被重点推广使用。随着天然气汽车的大范围应用,汽车修理人员无法快速、准确地判断故障所在这一问题逐渐暴露,尤其是电控技术的大量应用,天然气发动机的故障诊断变得愈加困难。因此,研究纯天然气发动机试验台已经成为一件十分紧迫的事情。文章以上柴、南内纯天然气发动机为研究对象,介绍了纯天然气发动机试验台的结构,重点分析了试验台在使用时的技术参数和性能特点,为纯天然气发动机检测提供了重要理论依据。     

天然气均质稀燃快燃发动机点火控制系的研究

针对天然气发动机稀燃难于着火稳定运行的实际问题．在作者前期对稀燃快燃发动机能量叠加点火系研究工作的基础上．结合天然气发动机运行工况．提出了一种基于单片机技术平台的天然气发动机稀燃快燃点火控制系统，分析了利用单片机技术实现天然气发动机稀燃点火控制的可行性，开发了天然气发动机点火控制电路。在此基础上，重点分析研究了天然气发动机稀燃点火系统的控制原理、控制电路设计及其控制程序设计。最后，利用Keil软件技术开发平台，对控制程序进行了调试运行．结果表明：天然气稀燃快燃发动机点火系统控制原理正确，点火控制方法有效，所研发的天然气发动机稀燃点火控制电路与控制程序．能够满足天然气稀燃快燃发动机对点火控制的基本要求。     

玉柴天然气发动机电气原理与使用维护(Ⅰ)——玉柴天然气汽车发动机分类篇

《玉柴天然气发动机电气原理与使用维护》一文分为分类篇、原理篇、维护篇和应用篇4个专题,介绍广西玉柴机器股份有限公司生产的天然气发动机。分类篇主要介绍玉柴生产的天然气发动机的类型,以及与柴油机的差别,让读者对天然气发动机有一个大概的了解,做到知其然。原理篇则主要介绍天然气发动机及其零部件的工作原理,给出发动机的工作原理图及整机电路原理图,让读者知其所以然。维护篇介绍天然气发动机及其零部件的使用、保养、维护,以及发动机常见故障的判断。应用篇具体介绍LNG液化天然气发动机在CA6860URN80公交客车上的应用,并给出其整车电路图。让读者对天然气发动机这种新能源发动机有一个全面的了解和认识,为用好车、修好车服务。     

缸内直喷天然气发动机的开发

以一台四缸进气道多点顺序喷射式汽油机为原型,开发了缸内直喷天然气发动机,并进行了不同燃烧室设计方案的仿真对比、电控系统和燃料供给系统的设计开发.对缸内直喷天然气发动机、原汽油机和天然气进气道喷射发动机进行了台架试验对比.结果表明,缸内直喷天然气发动机在中低转速时与原汽油机动力性相同,总功率和最大扭矩仅分别下降了 3.8...     

车用稀燃增压单一燃料CNG发动机电控系统的研究

为深入研究 CNG发动机稀薄燃烧特性 ,进一步降低天然气发动机的有害排放 ,设计了车用增压天然气发动机电控系统。该系统采用高能点火模块来获得天然气着火所需的点火能量 ,电控喷射单元采用模糊控制器来获得比较精确的空燃比控制 ,实现对天然气发动机的顺序多点喷射。运用该系统对增压单一燃料 CNG发动机的燃烧和排放性能进行了试验研究 ,结果表明了该系统的有效性。     

玉柴天然气发动机电气原理与使用维护（Ⅲ）——玉柴天然气汽车发动机维护篇

《玉柴天然气发动机电气原理与使用维护》一文分为分类篇（2011年第10期）、原理篇（2011年第11期）、维护篇和应用篇4个专题,介绍广西玉柴机器股份有限公司生产的天然气发动机。分类篇主要介绍玉柴生产的天然气发动机的类型,以及与柴油机的差别,让读者对天然气发动机有一个大概的了解,做到知其然。原理篇则主要介绍天然气发动机及其零部件的工作原理,给出发动机的工作原理图及整机电路原理图,让读者知其所以然。维护篇介绍天然气发动机及其零部件的使用、保养、维护,以及发动机常见故障的判断。应用篇具体介绍LNG液化天然气发动机在CA6860URN80公交客车上的应用,并给出其整车电路图。让读者对天然气发动机这种新能源发动机有一个全面的了解和认识,为用好车、修好车服务。     

玉柴天然气发动机电气原理与使用维护(续完)——玉柴天然气汽车发动机应用篇

《玉柴天然气发动机电气原理与使用维护》一文分为分类篇(2011年第10期)、原理篇(2011年第11期)、维护篇(2012年第5期)和应用篇4个专题,介绍广西玉柴机器股份有限公司生产的天然气发动机。分类篇主要介绍玉柴生产的天然气发动机的类型,以及与柴油机的差别,让读者对天然气发动机有一个大概的了解,做到知其然。原理篇则主要介绍天然气发动机及其零部件的工作原理,给出发动机的工作原理图及整机电路原理图,让读者知其所以然。维护篇介绍天然气发动机及其零部件的使用、保养、维护,以及发动机常见故障的判断。应用篇具体介绍LNG液化天然气发动机在CA6860URN80公交客车上的应用,并给出其整车电路图。让读者对天然气发动机这种新能源发动机有一个全面的了解和认识,为用好车、修好车服务。