双燃料发动机
双燃料发动机ecu原理
双燃料发动机ecu原理
双燃料发动机的 ECU（发动机控制单元）原理涉及到管理两种
不同燃料的燃烧过程，通常是汽油和天然气或液化石油气（LPG）。
ECU 是发动机管理系统的关键组成部分，它负责监控和调整发动机
的运行，以确保最佳性能和排放控制。
首先，双燃料发动机的 ECU 需要能够识别当前使用的燃料类型。
它通过传感器来监测燃料的类型和燃烧过程的参数，例如氧传感器、油压传感器、温度传感器等。
这些传感器提供的数据被 ECU 分析，
以确定最佳的点火时机、燃油喷射量和其他关键参数。
其次，ECU 需要能够动态地调整发动机的工作参数，以适应不
同燃料的特性。
例如，天然气燃料的点火时机和燃油喷射量可能与
汽油不同，因此 ECU 需要根据当前使用的燃料类型进行相应的调整。
另外，双燃料发动机的 ECU 还需要能够实现燃料的切换。
在双
燃料系统中，车辆可以在不同的燃料模式之间切换，ECU 需要能够
平稳地实现这种切换，并确保发动机在切换过程中的稳定运行。
最后，ECU 也需要与车辆的其他系统进行协调，以确保整个车
辆系统的正常工作。
例如，它需要与变速箱控制单元协调，以确保
在不同燃料模式下的换挡逻辑和工作参数的调整。
总的来说，双燃料发动机的 ECU 原理涉及到对不同燃料类型的
识别、动态调整发动机参数和实现燃料切换的能力，以及与车辆其
他系统的协调工作。
这些功能的实现，需要依靠先进的传感器技术、精密的控制算法和可靠的执行器，以确保发动机在不同燃料模式下
的高效、稳定和环保运行。
双燃料发动机系统设计与安装指南
中国船级社双燃料发动机系统设计与安装指南中国船级社上海规范研究所2007年10月双燃料发动机系统设计与安装指南目录第1章 通则 (3)1.1 适用范围 (3)1.2 定义 (3)1.3 图纸资料 (3)1.4 船上试验 (4)第2章 双燃料发动机舱室/机舱 (5)2.1 气体燃料供应管采用单层壁结构的双燃料发动机舱室 (5)2.2 气体燃料供应管安装在通风管内或采用双层壁结构的机舱 (6)第3章 气体燃料管系 (7)3.1 一般要求 (7)3.2 双燃料发动机舱室内采用单层壁的气体燃料管系 (8)3.3 双燃料发动机机舱内采用双层壁或安装在通风管内的气体燃料管系 (8)3.4 气体阀组 (9)第4章 双燃料发动机 (10)4.1 一般要求 (10)4.2 结构布置 (10)4.3 起动空气和进气系统保护 (10)4.4 曲轴箱保护 (10)4.5 活塞下部空间保护 (11)4.6 透气 (11)4.7 排气系统 (11)第5章 控制、监测与安全系统 (12)5.1 一般要求 (12)5.2 双燃料发动机监测与安全系统 (12)5.3 气体燃料供应管系监测与安全系统 (13)2第1章 通则1.1 适用范围1.1.1 本指南适用于采用天然气（LNG货物蒸气）和燃油作为燃料的双燃料发动机及其气体燃料供应管系。
1.1.2 双燃料发动机及其气体燃料供应管系除满足本指南要求以外，还应符合CCS《钢质海船入级规范》（以下简称CCS《规范》）、CCS《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》（以下简称CCS《液化规范》）的有关规定。
1.2 定义1.2.1 本指南有关定义如下：（1） 双燃料发动机（Dual fuel engine）：系指既可采用天然气作为燃料（需喷入引燃油点燃），也可单独采用燃油作为燃料的发动机。
（2）双燃料发动机舱室（Dual fuel engine compartment）:系指位于机舱内，用于安装双燃料发动机的独立机器处所。
船用双燃料发动机技术发展及应用前景分析2015(1)
船用双燃料发动机技术发展及应用前景分析双燃料发动机是以柴油为引火燃料，可燃气体为主燃料的发动机。
目前研究使用较多的为柴油—天然气双燃料发动机。
相对于石油来说，液化天然气（LNG）具有储量丰富、使用方便和排放清洁的特点，其基本不含硫化物和微小颗粒等有害物质，可有效降低90%的氮氧化物和25%的二氧化碳排放量，因而是未来替代能源最理想的选择。
交通行业为高能耗、高排放、高污染的行业之一。
航运业更为明显，世界航运业产生的温室气体排放量是航空业的2倍，船舶硫化物和氮化物的排放量则分别占到了全球总排放量的20%和30%，船用燃料已经成为造成海洋和大气污染的重要因素。
目前波罗的海、北海、北美和美国加勒比海已经设立排放控制区（ECA）。
其他地区如如墨西哥湾、阿拉斯加水域、五大湖水域、新加坡、香港、黑海、地中海以及东京湾水域也将设立排放控制区。
我国于2015年12月4日发布了《珠三角、长三角、环渤海（京津冀）水域船舶排放控制区实施方案》（下称《ECA 方案》），开始限制船舶排放。
目前，在欧洲ECA海域要求所有船舶硫排放不得超过0.1%，其他地区的减排要求也日益严格。
由于双燃料发动机在经济性、环保性、动力性能等方面具有众多优点，其成为未来发动机发展的重要方向。
一、船用双燃料发动机存的技术特点及瓶颈技术（一）船用双燃料发动机的技术特点船用双燃料发动机一般都是根据原有柴油机改装而成，在工作原理上与柴油机几乎相同，结构也非常相似。
与其他类型发动机相比，双燃料柴油机具有以下优点：1、由于燃料为LNG清洁能源，有害物、污染气体排放少，可以满足IMO Tier Ⅲ要求，可使船舶在排放控制区内自由航行而不必缴纳排放税；2、运行经济方便，船用发动机燃料可选气体燃料或燃油燃料，使用成本最低的燃料，保证船舶营运的经济性；3、与纯气体燃料发动机相比，双燃料柴油机的安装成本更低，前者对续航力有要求，须较大的LNG储罐，占用较大货舱的空间，而后者只需按航线要求配较小的LNG储罐，保证集装箱的装载量，营运的经济高；4、双燃料柴油机的可靠性高，在LNG气体泄漏时，可转换到油模式以柴油作为燃料，保证船舶正常运行，这是纯气体发动机所无法做到的。
双燃料发动机
Wärtsilä 50DF
供气系统
Pe与空燃比
启动模式
运行模式
V3
V5
ME-GI
燃气系统
燃气喷射
ME-GI
燃料比例变化
作主机时可以在25%负荷以上时，从 100%燃油到95%天然气+5%燃油之间， 燃气和燃油可进行任意比例切换。但 无法满足Tier Ⅲ 的要求，除非使用 EGR或SCR
Wärtsilä 50DF
2. Wärtsilä 50DF 中速机
2006年，50DF发动机应用在第一艘LNG船上
Wärtsilä 50DF
至2012年2月，共720台DF发动机（含陆用），累计运行 >5,000,000小时
Wärtsilä 50DF
点火油和主燃油系统
Wärtsilä 50DF
点火油和主燃油系统
主燃油系统采用传统方式由凸 轮轴驱动高压油泵产生150MPa 的高压油，送至大孔；
四冲程机
柴油模式可使用重油作燃油，柴油依然作点火油
只有空气被压缩 狄赛尔循环 双燃料发动机
二冲程机
（二）二冲程机
1. 燃气发动机（GD或GI） 狄赛尔循环 不满足IMO Tier Ⅲ要求 需要加后处理装置
二冲程机
2. 低压双燃料发动机（DF）
柴油引燃 燃气进口在扫气口上方冲程中部的位置 奥托循环 满足IMO Tier Ⅲ要求 效率大于四冲程机
双燃料发动机简介
2013.4.10
目 录
一．前言 二．双燃料发动机的分类
三．典型双燃料发动机的简介
一．双燃料发动机的发展动力
１. 海事环保法规的要求
柴油 甲醇双燃料发动机主要参数
附录A（规范性附录）柴油/甲醇双燃料发动机主要参数A.1发动机结构参数生产企业：型号：型式（系指冲程数、冷却方式、气缸排列方式、燃烧室型式、燃料供给方式、是否增压、是否带中冷器、是否带催化器等）3)气缸数：缸径/行程：mm/mm总排量：L压缩比：着火火顺序：旋转方向：A.2发动机性能参数额定功率：kW额定功率转速1)：r/min最大扭矩1)：N·m最大扭矩转速1)：r/min怠速转速1)：r/min额定工况柴油消耗量：kg/h额定工况甲醇消耗量：kg/h额定工况当量燃料消耗率：g/kW·h最低当量燃料消耗率：g/kW·h最高热效率：%最高平均有效压力：bar最高爆发压力：MPa排放水平：A.3生产企业应给定的参数A.3.1燃料A.3.1.1柴油推荐的柴油规格：低热值1)：kJ/kgA.3.1.2甲醇推荐的甲醇燃料规格：7低热值1)：kJ/kgA.3.2机油规格：（夏季）（冬季）A.3.3规定的温度冷却水出口最高温度：K或℃最高排气温度：K或℃机油温度：最高K或℃最低K或℃柴油温度：最高K或℃最低K或℃甲醇温度：min~max K或℃进气温升(压气机出气口与环境的温差)2)：max K或℃甲醇系统部件工作环境温度：min~max K或℃冷起动最低环境温度：K或℃A.3.4规定的压力机油压力：min~max MPa甲醇喷射压力：MPa压力变化允差：MPa柴油喷射压力：MPa排气背压：min~max kPa中冷器2)压力降：max kPaA.3.5其它额定工况时的空气消耗量：kg/h全负荷下活塞最大漏气量：L/min额定工况机油燃料消耗比：%外形尺寸（长×宽×高）：mm净质量（不包括油、水、散热器及传动装置）：kg总质量（包括散热器、底座及传动装置）：kgA.4增压中冷系统2)A.4.1增压器生产企业：型号：特征描述（是否为水冷中间壳，是否带废气排放阀等）：A.4.2中冷系统2)生产企业：型号：特征描述（水冷或空冷、材质等）：A.5配气系统进气门：上止点前（°CA）开，下止点后（°CA）关8最大升程：mm；间隙：冷热mm 排气门：下止点前（°CA）开，上止点后（°CA）关最大升程：mm；间隙：冷热mmA.6空气污染防治措施2)A.6.1废气再循环（EGR）2)生产企业：型号：特性描述（流量、EGR控制方式、冷却方式、EGR率描述等）：A.6.2选择性催化还原（SCR）2)生产企业：型号：特性描述：A.6.3催化转化器（DOC）2)生产企业：型号：尺寸、形状和容积：安装位置（在排气管路中的位置）：安装方式描述（如独立安装、并联安装、串联安装）：贵金属总含量：载体（结构和材料）：孔密度：A.6.4柴油颗粒捕集器（DPF）2)生产企业：型号：尺寸、形状、容积：型式和结构：过滤效率：贵金属总含量：载体（结构和材料）：孔密度：再生方法描述：A.6.5其它系统2)种类和作用：A.7冷却系统9A.7.1冷却液种类及特性：A.7.2水泵2)型号：特性：传动比：A.7.3节温器型号：初开冷却液温度：℃；全开冷却液温度：℃；升程：mmA.8润滑系统A.8.1机油泵2)型号：A.8.2机油冷却器2)型号：A.9柴油供给系统A.9.1系统描述特征：工作原理：A.9.2喷油泵生产企业：型号：泵端压力：MPa静态喷油正时：喷油提前曲线：校准方法：A.9.3调速器生产企业：型号：减油点：全负荷开始减油点转速：r/min 最高空车转速：r/min怠速转速：r/minA.9.4高压油管2）长度：内径：A.9.5共轨管2）生产企业：型号：工作轨压:MPa10A.9.6喷油器生产企业：型号：开启压力：MPa开启压力特性曲线：A.9.7冷起动系统生产企业：型号：描述：A.9.8辅助起动装置2）生产企业：型号：描述：A.10甲醇供给系统A.10.1甲醇喷射装置A.10.1.1单点喷射式2）A.10.1.1.1喷嘴数量：型号：可能的调节：工作压力：kPa1)材质：工作电压：V额定工况流量：kg/h（或提供流量-压力差函数曲线）A.10.1.1.2甲醇轨型号：可能的调节：工作压力：kPa1）材质：附属装置：A.10.1.1.3其它装置A.10.1.2多点喷射式2）A.10.1.2.1喷嘴数量：型号：工作压力：kPa1)材质：工作电压：V额定工况流量：kg/h（或提供流量-压力差函数曲线）A.10.1.2.2甲醇轨型号：工作压力：kPa1）材质：附属装置：A.10.1.2.3其它装置11A.10.2甲醇压力调节器型号：数量：工作压力：kPa1)材质：A.10.3甲醇过滤器型号：滤清能力：工作压力：kPa1）材质：A.10.4甲醇泵型式（直流或交流，有刷或无刷）：型号：特性：工作压力：kPa1）材质：A.10.5甲醇液位计型号：工作电压：V材质：A.10.6甲醇管型号：材质：内径：mm外径：mm A.11电控系统A.11.1发动机电控单元型号：系统电压：V接地极：A.11.2甲醇电控单元2）型号：系统电压：V接地极：A.11.3传感器A.11.3.1油门位置传感器2)型号：A.11.3.2节气门位置传感器2)型号：A.11.3.3甲醇流量传感器2)型号：工作压力1)：kPa材质：12安装尺寸：A.11.3.4气体温度传感器2)型号：安装尺寸：数量：A.11.3.5水温传感器型号：安装尺寸：数量：A.11.3.6转速传感器型号：安装尺寸：数量：A.11.3.7压力传感器2)型号：安装尺寸：数量：A.11.3.8绝对压力传感器2)型号：安装尺寸：数量：A.11.3.9相位传感器2)型号：安装尺寸：数量：A.11.4执行器A.11.4.1节气门2)型号：A.11.4.2高压EGR阀2)型号：A.11.4.3低压EGR阀2)型号：A.11.4.4排气背压阀2)型号：A.11.4.5怠速旁通控制阀2)型号：A.11.4.6废气旁通控制阀2)13型号：A.12电气系统A.12.1发电机输出电压：型号：A.12.2起动机输入电压：型号：A.13其它（详细目录，必要时简要说明）注1)：应给定范围或公差。
C6190双燃料船用发动机主要性能规格
技术规格
C6190型双燃料发动机技术规格
型号
C6190ZLC1S-1(右机）
C6190ZLCZS-1R(左机）
结构型式
直列式、四冲程、直喷式燃烧室
废气涡轮增压、空气中冷船用发动机。
气缸数及排列
6缸
气缸直径（mm）
190
活塞行程（mm）
230
活塞总排量（L）
39.19
压缩比
14:1
标定转速（r/min）
1200
标定功率*（kW）
400
平均有效压力（MPa）
1.227
活塞平均速度（m/s）
9.2
最低空载稳定转速（r/mห้องสมุดไป่ตู้n）
540
机油消耗率（g/kW·h）
≤1.2
排气温度(涡轮前.℃）
≤500
出水温度（℃）
≤85
天然气压力（KPa）
气化撬压力0.1~0.4MPa, 压力阀后5KPa
最高爆发压力（MPa）
13
燃油消耗率（g/kW·h）
210+5%g/kW·h（纯柴油模式下）
最高替代率
80%
润滑方式
压力和飞溅润滑
冷却方式
强制冷却
主油道压力（MPa）
0.3～0.6
稳定机械调速率（%）
≤8%
起动方式
气起动
允许排气背压
≤2
噪声dB(A、声功率级)
＜120
曲轴转向（面向输出端视）
逆时针
顺时针
气缸编号
功率输出端—1 2 3 4 5 6
发火顺序
1--5--3--6--2--4
1--4--2--6--3--5
天然气汽油两用燃料发动机的发展历程与展望
天然气汽油两用燃料发动机的发展历程与展望【摘要】天然气汽油两用燃料发动机是一种重要的新型发动机技术，具有环保、节能等优势。
本文通过梳理了天然气汽油两用燃料发动机的起源、技术发展与创新、应用领域拓展、环境保护与节能减排等内容，展望了其未来发展方向。
该发动机在汽车、船舶等领域有广阔的应用前景，但也面临着技术挑战与发展机遇。
对于未来的发展，需要制定相应的发展策略与政策建议，以推动其在市场上的普及和应用，促进环境保护和能源节约。
在不断创新和完善的过程中，天然气汽油两用燃料发动机将逐渐走向成熟，成为推动绿色交通发展的重要技术。
【关键词】关键词：天然气汽油两用燃料发动机、发展历程、技术创新、环境保护、节能减排、应用领域、未来发展方向、前景、技术挑战、发展机遇、发展策略、政策建议。
1. 引言1.1 天然气汽油两用燃料发动机的重要性1. 节能减排：天然气和汽油作为燃料的双重利用，可以有效减少汽车的燃料消耗，降低尾气排放，减少对环境的污染。
天然气相比传统汽油具有更高的燃烧效率，可以进一步提高发动机的动力性能和燃烧效率，实现节能减排的目标。
2. 多样化的燃料选择：天然气汽油两用燃料发动机可以根据实际需求选择不同的燃料进行燃烧，具有较大的灵活性和适应性。
在天然气资源丰富的地区，可以优先选择天然气作为燃料，提高能源利用效率；而在其他地区则可以选择汽油等传统燃料进行燃烧，满足不同地区的能源需求。
3. 促进技术创新和产业升级：天然气汽油两用燃料发动机的发展促进了汽车行业的技术创新和产业升级，推动了新能源汽车和清洁能源汽车的发展。
通过不断改进和优化技术，天然气汽油两用燃料发动机将成为未来汽车工业发展的重要方向，为整个行业带来更广阔的发展空间。
1.2 研究背景天然气汽油两用燃料发动机是一种具有重要意义的新型发动机技术，其燃料可以根据实际需求在天然气和汽油之间进行切换使用，具有节能、环保等优势。
随着全球能源资源的日益紧缺和环境污染问题的加剧，研究开发天然气汽油两用燃料发动机已成为当前国际能源领域的热点议题。
船用双燃料发动机工作原理及排放控制
近年来 ， 国际海事组织（ ｉ Ｍｏ ） ｑ ， ｌ 台的 Ｉ Ｍ Ｏ的 Ｔ ｉ ｅ ｒ Ｉ Ｉ Ｉ 排放标准下 越来越严格 ， 自２ ０ １ ６年 １ 月 １日起 ， Ｉ Ｍ Ｏ Ｔ ｉ ｅ ｒ Ｉ Ｉ Ｉ 排放标 准生效 ， 也 就是说 自此 以后在排放控制 区（ Ｅ ｃ Ａ ） 内航行 的船舶所产生 的废气排 放必须符合这一新标 准。随着航运业对节能减排 日益重视 ， Ｌ Ｎ Ｇ逐 渐成为最有前景的替代燃料 。为了适应市场需要 ， 瓦锡 兰公 司研发 了以 Ｌ Ｎ Ｇ为燃料的船用二冲程双燃料发动机 。 １ 瓦 锡 兰 柴 油 一 天 然 气 双燃 料发 动 机 工作原理： Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ Ｄ Ｆ双燃料发动机最 核心的概念是燃气低 压喷射预混 合燃烧 ， 如图 １ 所示 ， 主要采用“ 微点火 ” 和“ 预燃室” 技术 。 发动机根 据Ｏ ｔ ｔ ｏ循环原理工作 ， 如 图 ２所示通过缸 内低压 喷射 喷入燃气 ， 即 蛔气 觚瓣 旃 囔射 瓣巍 Ｉ 隧 馨 在 活 塞将 扫 气 口关 闭之 后 ， 以较 低 压 力 向 缸 内 喷 活 塞 在 上 行 中部 喷 入适量 的低压 天然气 ， 活塞在一 卜 行 程 中 ， 燃气与空气进行 混合 ， 点火 预 燃 室 活塞运 动到上止点 附近时 向缸 内喷射少量点火油 ， 利用点火油的着 火能量将缸 内天然气和空气的混合气点燃 ， 从 而进行燃 料的燃烧并 完 成做 功过 程 。 ２ 燃气系统和燃气模 式工作过程 ２ ． １ 燃气系统 燃 气系统最核心 的部 分是燃气控 制系统 Ｇ Ｖ Ｕ（ Ｇ ａ ｓ Ｖ ａ ｌ ｖ ｅ Ｕ — ｎ ｉ ｔ ） ， Ｇ ＶＵ包括燃气进气 阀 、 气 体压力调 节阀和一 系列 的模块和进 、 排气 阀门， 该 系统作 为缸内低压燃气直喷技术 的保 障 ， 可 以保证 燃 气 喷射压力 的稳 定 ， 并精 确控制燃气喷 射量 ， 以确保 发动机 可靠 和 安全运行 。Ｇ Ｖ Ｕ控 制单元获取定时和调速器油门指数 ， 控制燃气喷 射 时间和进气量 ， 并对气缸燃烧情况进行监测 ， 实现控制 、 报警和安 图３ ＷＡ Ｒ Ｔ Ｓ Ｉ Ｌ Ａ Ｄ Ｆ 双燃 料发 动 机 点 火 喷 油 器 全保护功能 。Ｇ Ｖ Ｕ独立地控制燃气系统 ， 负责 双燃料发动机燃气模 式 的运行控制 。发动机是压缩冲程 中间行程喷入燃气 ， 缸内气压不 高， 所以燃 气喷射压 力也较低 ， 一般在 １ ． ６×１ ０ ６ Ｐ ａ 。 ． ‘ ． Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ Ｄ Ｆ双燃料 发动机燃气喷射 系统如图 ３所示 ，由燃 气 模块和燃气喷射 阀组成。其中 ， 燃气模块 由窗 口阀 、 电控窗 口阀、 电 ／ ． 控燃气喷射 阀、 蓄压器 、 放气阀 、 除气阀等组成。 除主燃油喷油器外 ， 每缸设 有单独 的点火油 喷油器 ， 点火油来 自电动点火油泵 ， 主要 采 用“ 微点火 ” 和“ 预燃室 ” 技术。 Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ Ｄ Ｆ发动机 在 １ ０ ０ ％ 功率时 点火油 约 ２ ｗ・ ｈ ， ３ ０ ％ 功 率时 约 ８ ｇ ／ ｋ Ｗ・ ｈ ，即最 大功 率 时点 火油 最小 ，约 ｌ ％ 左右 。 Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ Ｄ Ｆ发动机采用“ 预燃室” 技术 ， 也许 是“ 预燃 室” 空间较小 ， 图４ ＧＶ Ｕ系统示意图 燃油喷 人时 ， 在“ 预燃 室” 较 小的空间 内油气浓度 较大 ， 发动机容 易 如果检测到 过高的压力 ， 可 以及 时切断燃气 着火。Ｗａ ｒ ｔ ｓ ｉ ｌ ａ Ｄ Ｆ发动机的燃气管采用双壁式设训‘ ， 内管输 送高压 配备 一个安全切断 阀， 以保护下游设备 。 燃气 ， 外管起保护作用 ， 以防止 内管破 裂时高压燃 气喷出。此外 ， 内 供应 ， 当双 燃 料 发 动 机 运行 于燃 气 模 式 时 ，如 图 ４所 示 ， Ｇ Ｖ Ｕ 系统 通 外管之间机械通风 ， 内外管之间空间的换气能力约为 ３ Ｏ次 ， 小时 ， 抽出的气体排放至安 全区域 。由于采用 了抽 吸式 通风 ， 所 以双壁 管 过控制电控窗 口阀和电控燃气 阀来实现燃气的喷射。 共轨管路将 引燃燃油输送 至各个 喷油器 ， 同时 它还 作为一个 蓄 中间空间的压力低于机舱压力 。在通风管末端安装有 ＨＣ （ 碳氢 ） 传 压器 ， 防止压力波动 。 供油管将引燃燃 油从共轨管路分配到喷射阀。 感器， 一旦探测到燃气泄漏 ， 立刻给 出报警信 号 ， 同时 自动切换至燃 双燃料发动机使用 的是双针 阀喷油器 。 大的针阀在燃油 和备用操作 油模 式 运行 。 小的针阀在气体操作模式下用于喷射引燃 为了达到要求 的精确燃烧控制 ， 发动机汽缸 内燃气 的进人和点 模式下用于喷射 主燃 油 ， 引燃燃 油喷油器针阀的定时和喷射延迟时间通过 电磁 阀来控 燃 是通 过电控 的。各缸都配备 了电控 阀 ： 一个进气 阀使燃气喷人进 燃油 。 制。为了保 持引燃燃 油针 阀的清洁 ， 当双燃料 发动机以柴油模式工 气道 ， 一个引燃喷油器用来引燃 。 ２ ． ２燃气模式工作过程 作时 ， 引燃燃油喷射阀仍然处 于工作状态 。 电控窗 口阀首先动作 ， 通 过 电控 窗 口阀打开 窗 口阀 ， 低压燃 气 燃气 控制 系统主要包 含包含燃气 进气 阀 ， 燃气 过滤器 ， 燃 气压 通过电控燃 气 力调节器， 通风 阀， 压力仪 表和气体 温度传感 器等部件。燃气控制系 到达燃 气喷射阀前等待 。电控燃气喷射 阀然后动作 ， 统可 以根据引擎负载通过燃气调压阀调整天然气输送压力 ， 此外还 喷射阀打开燃气喷射 阀， 低 压燃气通过燃气喷射阀喷入气缸。电控
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二冲程机
2. 低压双燃料发动机（DF） 柴油引燃 燃气进口在扫气口上方冲程中部的位置 奥托循环 满足IMO Tier Ⅲ要求 效率大于四冲程机
二冲程机
三．典型双燃料发动机
1. MAN ME-GI（低速机） 2. Wärtsilä50DF（中速机）
1. ME-GI 电控双燃料柴油机
主燃油系统采用传统方式由凸ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ轮轴驱动高压油泵产生150MPa 的高压油，送至大孔； 点火油由点火油泵单元升压至 90Mpa送至小孔
Wärtsilä 50DF
供气系统
Wärtsilä 50DF
Pe与空燃比
启动模式
运行模式
双燃料发动机简介
2013.4.10
目录
一．前言 二．双燃料发动机的分类 三．典型双燃料发动机的简介
一． 双燃料发动机的发展动力
１. 海事环保法规的要求
２. ＬＮＧ作为清洁能源的优势
二．双燃料发动机的分类
1. 高压燃气喷射发动机（Gas Diesel engine, GD） 2. 电火花点火的气体发动机（Spark ignited Gas engine, SG） 3. 低压双燃料发动机（Dual Fuel engine, DF）
四冲程机
（一）四冲程机 1. 高压燃气喷射发动机（ＧＤ或ＧＩ） 可在不同燃气/柴油比例下运行，或可仅燃用柴油 可燃气体在压缩终点喷入气缸 燃气进气/喷射压力高，350bar 狄赛尔循环 真正的“双燃
料”发动机
2. 电火花点火的气体发动机（SG） 只能使用气体燃料 燃气与空气一起压缩，电火花点火 燃气进机压力低，<5bar 奥托循环 单燃料发动机
ME-GI，即ME engine with gas injection。 MAN B&W公司于 2005年在ME柴油机 的基础上推出的电子 控制双燃料柴油机。
ME-GI
ME-GI
在ME电控机的基础上增加了燃气供给系统及 250bar~300bar的天然气共轨管。增加了燃气喷射 阀、双壁燃气管、蓄压块、ELGI阀等。
四冲程机
四冲程机
3. 低压双燃料发动机（DF） 分为燃气模式和柴油模式 燃气模式下燃气与空气一起进入气缸，一起压缩 压缩终点使用1%能量的柴油引燃 燃气进机压力低，<5bar 奥托循环
四冲程机
柴油模式可使用重油作燃油，柴油依然作点火油 只有空气被压缩 狄赛尔循环 双燃料发动机
（二）二冲程机 1. 燃气发动机（GD或GI） 狄赛尔循环 不满足IMO Tier Ⅲ要求
ME-GI
Wärtsilä 50DF
2. Wärtsilä 50DF 中速机 2006年，50DF发动机应用在第一艘LNG船上
Wärtsilä 50DF
至2012年2月，共720台DF发动机（含陆用），累计运行 >5,000,000小时
点火油和主燃油系统
Wärtsilä 50DF
点火油和主燃油系统
燃油喷射系统
ME-GI
燃气系统
ME-GI 燃气供给系统
ME-GI 燃气阀块： 燃气阀块供气给蓄压块，并在安装一个截止阀和两个放气阀，通过 止回阀进入气缸。
V4
V3
V5
燃气系统
ME-GI 燃气喷射
燃料比例变化
作主机时可以在25%负荷以上时，从 100%燃油到95%天然气+5%燃油之间， 燃气和燃油可进行任意比例切换。但 无法满足Tier Ⅲ 的要求，除非使用 EGR或SCR