柴油—天然气双燃料发动机燃料系的控制

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柴油——天然气双燃料发动机介绍

柴油——天然气双燃料发动机介绍

柴油——天然气双燃料发动机介绍耿志勇【摘要】本文通过对双燃料系统进行原理、系统优缺点介绍,经济性进行分析,认为双燃料发动机比柴油发动机有更大的推广潜力,使人们对双燃料重卡相对于柴油重卡有有比较深刻的认识.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】2页(P52-53)【关键词】双燃料;柴油;发动机【作者】耿志勇【作者单位】西安兰德新能源汽车技术开发有限公司,陕西西安710043【正文语种】中文【中图分类】U464.11CLC NO.:U464.11Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)02-52-02随着中国汽车工业的发展,中国石油进口对外依存度已经超过国内外公认的能源警戒安全线。

柴油作为战略性物资,商用车数量逐年上升,每年冬季柴油供应不上已经成为常态。

随着人们对环境要求越来越高,PM2.5已经被作为城市环境考量指数最重要的一个指标。

柴油车排放物包含的颗粒物就是造成PM2.5上升的一个重要推动要素。

而天然气燃烧后产生物主要是CO2和水,对环境没有任何危害。

双燃料发动机是用柴油点燃天然气和空气混合气的车用发动机,由控制系统控制燃油ECU和燃气ECU,来精确控制燃气、燃油喷射混合比例,达到合理燃烧。

该系统的工作原理是在柴油发动机车辆上加装一套天然气供给系和天然气电喷系统,从而使车辆可在纯柴油和柴油--天然气混燃两种状态运行。

混燃状态下,柴油只作为引燃和部件润滑剂作用,天然气主要提供所需动力。

该车可在柴油、柴油-天然气之间自由切换。

还可根据当地气源情况,选择CNG或者LNG作为车辆燃料。

1. 采用系统外挂式安装,对原柴油机无改动;2. 改装后动力性、驾驶性、发动机性能与原机相同;3. 天然气对柴油的综合替代率可达到70%以上,全负荷时可达85%以上;4. 在LNG加气站建设不完善的情况下,车辆可灵活选择纯柴油或柴油-天然气混燃两种状态运行;5. 由于天然气自身燃料特性:辛烷值高、抗爆震性好,因此发动机在混燃模式下将更加平顺,安全;同时发动机的噪音也将会显著降低;提高发动机的使用寿命。

论天燃气-柴油及双燃料发动机的技术资料

论天燃气-柴油及双燃料发动机的技术资料

论天燃气-柴油及双燃料发动机的技术(金恒信达科技协会任一虎汇编)2012/06/07双燃料发动机的技术摘要:简要介绍了气体燃料发动机的主要特点是缓解能源危机和降低摘要有害物排放,按使用燃料的特点可分为单一燃料、两用燃料和双燃料发动机,双燃料发动机是气体燃料使用的主要方式。

综述了国内外双燃料发动机技术的研究进展和现状。

目前国内外天然气--柴油双燃料发动机的研究开发状况及其技术特点,双燃料发动机已成为目前柴油机燃用清洁气体燃料以使发动机燃油经济性、排放和噪声得到改善的技术方案之一。

通过对天然气品质、天然气对柴油的替代率、热效率及排放等问题的分析和探讨,提出了双燃料发动机进一步发展的方向和建议。

天然气-柴油双燃料发动机由于其良好的排放性、动力性、经济性,而成为目前研究的热点。

综述了天然气-柴油双燃料发动机在国内外的研究与开发现状,重点介绍了天然气柴油双燃料发动机天然气供给形式及特点,LPG-柴油双燃料发动机的技术解析。

分析了天然气柴油双燃料发动机目前研究所存在的关键技术问题和发展前景。

当前一种顺序喷射、稀燃、全电控天燃气--柴油双燃料发动机已经被开发出来,电控喷气技术、微喷技术、稀薄燃烧技术乃是天燃气-柴油双燃料发动机关键技术问题。

综述了甲醇-柴油燃料的发展概况,介绍了甲醇-柴油的乳化和节能环保机理,以及近年来燃料配方的研究进展,其中微乳化甲醇-柴油与普通柴油相比,具有燃烧性能好、能耗低、污染少等优点。

并对甲醇-柴油的发展趋势进行了展望。

关键词: 关键词 1 LPG-diesel dual fuel engine optimization Abstract: This article by reducing the compression ratio for a solution to the LPG diesel dual fuel engine knock at high load conditions a serious problem, focuses on the analysis of the dual fuel engine at different compression ratio of maximum combustion pressure.Force, the maximum rate of pressure rise, pressure and combustion heat release rate of cyclic variation, and as a basis for optimization ofa dual fuel .Feed the engine compression ratio. In addition, in the optimalcompression ratio of fuel ignition under a full load of different smoke emission .Discharge test. The results showed that: reduce the compression ratio, dual-fuel engine maximum combustion pressure and maximum pressure .Greatlyreduce the power rate increase, while smaller changes in the pressure cycle, but the ignition delay period, the combustion duration is .Will increase. Optimized, that when the compression ratio of 14.5, ZHll05W LPG as fuel for a diesel engine .Dual fuel oil after the heavy load conditions without serious detonation, the pressure change in relatively small circulation, and the economy is good, Thermal efficiency to be significant. Another dual-fuel engine full load smoke emissions than diesel decreased significantly, and the doped .Burned than the higher, more significantly reduce the smoke. However, too much blending ratio also resulted in decreased dynamic.optimized compression ratio smoke Key words: dual fuel engine引言我国的大气污染状况日趋严重,其中最重要的污染源之一是汽车尾气,降低汽车尾气排放刻不容缓。

天然气/柴油双燃料发动机燃气供给系统特性研究

天然气/柴油双燃料发动机燃气供给系统特性研究
A b t a t Ba e n t e e p rme t ,t ec a a t rsiso sr c sd o h x e i n s h h r ce itc fCNG s p l y tm fCNG/ is 1e — u py s s e o de e n
收 稿 日期 :0 l 1 2 2 0 一1 —0 国 寒 宣 然 科 学 基 盒 资 助 项 目c0 0 { 4 5 16 1 1 ] 作 者 简 介 : 震 涛 { 9 1 )男 。 站 博 士后 。 要 研 究 方 向为 发动 机 测试 技 术及 代 用 燃 料 技 术 刘 17 一 . 在 主
天 然 气 是 双 燃 料 发 动 机 的 重 要 燃 料 , 供 给 系 其 统是 双燃 料发 动机 的关 键 部 分 , 发 动 机 动 力 性 、 对
经济性 及 排放 性 都 具 有 十 分 重 要 的影 响 。作 为 燃 气供给 系统关 键部 件—— 混 合 器 , 喉 口真 空度 直 其 接 决 定 天 然 气 和 空 气 的 供 给 量 , 而 混 合 器 的 开 发 因
g n eit d f o X6 3 r t d e .Th o u e f h t d r h n e to ft r tl' a d t r a i e r f e r m ] 0 we e s u id t e f c s so e s u y we e t e i f c i n o h o te n h 0 t t s d a t r h n e n t e v c iy o d x r a d d a u le g n e f r n e i me e ' c a g s o h a u t f mi e n u lf e n i e p r o ma c . s a

LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系安全监控系统研究的开题报告

LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系安全监控系统研究的开题报告

LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系安全监控系统研究的开题报告一、研究背景燃料是车辆运行的必需品,其中柴油是目前重型货车、工程机械等重要装备的主要用燃料。

然而,柴油在燃烧时排放出的废气中含有大量的氮氧化物、颗粒物等有害物质,对环境和人类健康造成了极大的威胁。

因此,研究如何减少柴油燃烧产生的有害物质排放,是当前汽车工程学界的重要课题。

LNG作为一种清洁能源,具有储量大、燃烧效率高、排放净化能力强等优点,受到越来越多的关注。

将LNG与柴油双燃料运用于发动机燃烧过程中,不仅可以减少柴油燃烧排放的有害物质,还可以提高发动机的燃烧效率,降低燃油消耗成本,因而具有广阔的应用前景。

然而,LNG与柴油混合燃料的燃烧过程不同于单一燃料的燃烧,需要对燃料管路进行特殊安装和快速监控系统的研究,在提高车辆性能的同时保障车辆安全运行。

因此,本文旨在研究LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系安全监控系统,为其在实际应用中提供有力的技术支持和理论依据。

二、研究内容和方法1. 研究内容(1)LNG柴油双燃料发动机的设计和参数优化(2)LNG柴油双燃料发动机燃料管系的安装和优化设计(3)LNG柴油双燃料发动机燃料管系的快速监控系统的研制(4)LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系的实验研究与性能测试2. 研究方法(1)查阅资料:通过查阅文献资料,了解LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系的研究进展和相关技术,为研究提供理论支持和技术参考。

(2)仿真模拟:运用先进的仿真软件对LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系进行仿真模拟,优化设计参数。

(3)实验测试:通过搭建LNG柴油双燃料发动机实验样机,对其进行性能测试,验证研究成果的可行性和实用性。

三、预期研究结果及意义1. 预期研究结果(1)设计出LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系,实现双燃料的顺畅转换。

(2)研究出LNG柴油双燃料发动机燃料管系的快速监控系统,可以对燃油流量、压力等参数进行实时检测,保障车辆安全运行。

柴油双燃料发动机油气切换的优化控制的开题报告

柴油双燃料发动机油气切换的优化控制的开题报告

天然气/柴油双燃料发动机油气切换的优化控制的开题报告
一、选题背景
随着环境污染日益加剧,全球各国纷纷加大了环保力度,其中汽车排放是排放物很大的一块,国际上已经开始应用双燃料汽车来减少污染物的排放。

天然气和柴油双燃料发动机是一种新型节能环保发动机,其能同时使用天然气和柴油燃料,大幅度降低排放物和能源消耗,接下来将利用现代控制理论对其进行优化控制,以达到更高的效率。

二、研究内容
本文将主要对天然气/柴油双燃料发动机进行优化控制研究。

首先建立双燃料发动机的数学模型,并使用现代控制理论进行优化控制设计。

其次,将针对天然气/柴油油气切换的过程进行深入探究,考虑燃料属性的不同导致切换过程的复杂性,通过数学模型来优化油气切换过程,使得切换更加稳定、可靠。

三、研究意义
本研究的成果将进一步促进双燃料汽车的发展,有效地减少大气污染和提高能源利用效率。

此外,本研究还将探索天然气/柴油双燃料发动机的优化控制方法,为相关领域的研究提供了新思路和方法。

四、研究方法
本文将采用以下研究方法:
1. 建立天然气/柴油双燃料发动机的数学模型,包括燃烧模型、混合气模型、废气模型、热力学模型等。

2. 使用现代控制理论进行优化控制设计,包括模型预测控制、自适应控制、神经网络控制等方法。

3. 通过仿真和实验验证,测试控制方法的有效性和性能。

五、预期结果
本研究将提供天然气/柴油双燃料发动机的优化控制方法,以及油气切换过程的优化技术,为相关领域的工程应用提供技术支持和参考。

同时,预期将为双燃料汽车的发展提供新的思路和方法,促进相关领域的发展。

柴油/天然气双燃料发动机控制策略研究课件

柴油/天然气双燃料发动机控制策略研究课件

研究不足与展望
虽然本文在柴油/天然气双燃料发动机控制策略 方面取得了一定的成果,但仍存在一些不足之处 。
在排放性能方面,虽然有所改善,但仍未能达到 最优水平,需要进一步研究和优化控制策略。
在实验过程中,由于实验条件和时间的限制,只 选取了部分工况点进行测试,未能全面覆盖发动 机的所有运行范围。
未来可以进一步拓展双燃料发动机在其他领域的 应用,如船舶、电力等领域。同时可以深入研究 其他新型燃料在发动机中的应用,如氢气、生物 质等。
柴油/天然气双燃料发动机控 制策略研究课件

CONTENCT

• 引言 • 柴油/天然气双燃料发动机概述 • 柴油/天然气双燃料发动机控制策
略设计 • 柴油/天然气双燃料发动机控制算
法实现

CONTENCT

• 柴油/天然气双燃料发动机控制系 统仿真与实验
• 结论与展望 • 参考文献
01
引言
研究背景与意义
07
参考文献
参考文献
02
01
03
参考文献1 标题:柴油/天然气双燃料发动机控制策略研究 作者:张三,李四,王五
THANK YOU
感谢聆听
动力平顺性
由于两种燃料的燃烧特性不同 ,柴油/天然气双燃料发动机 可以在不同工况下实现平稳的 动力输出。
适用范围广
柴油/天然气双燃料发动机适 用于多种应用场景,如城市公 交、出租车、物流车辆等。
柴油/天然气双燃料发动机发展现状
技术研发
政策支持
市场应用
目前,国内外众多企业和研究机构都 在进行柴油/天然气双燃料发动机的 技术研发和优化。一些主流的发动机 制造商已经推出了成熟的产品,并在 市场上得到广泛应用。

柴油引燃天然气的双燃料燃烧机理的研究

柴油引燃天然气的双燃料燃烧机理的研究近年来,随着全球科技的飞速发展,各行业都在努力改善能源利用效率,以减少环境的污染,特别是在发动机领域,研究正在着重于在低排放水平下提高发动机性能。

在这种情况下,双燃料燃烧技术受到越来越多的关注,因为它是一种强大的技术,能够提高发动机性能,并能够有效减少污染物排放。

其中,柴油引燃天然气的双燃料燃烧技术发挥着举足轻重的作用。

柴油引燃天然气的双燃料燃烧技术是一种在柴油燃料引燃天然气混合气的燃烧过程中,采用柴油燃料的火花点火的技术。

柴油作为点火源,通过挤压原理,将空气混合物引入柴油燃烧室,柴油燃料引发火花点火,将空气混合物反应,形成燃烧火焰,引燃天然气,这样,混合气中的污染物排放量将明显减少,发动机的燃效、驱动力和可靠性也会提升。

在柴油引燃天然气的双燃料燃烧技术的研究中,首先要研究火花点火的机理。

由于点火源的释放,柴油燃料可以很快混合物,但发动机在不同的运行工况下就需要不同的火花点火机理,因此,要研究出一套工作机制,使燃烧过程可控且节能。

其次,要研究燃烧过程中物理化学变化。

当柴油燃料引发火花点火以后,混合气会发生微小的爆炸,生成更多的自由基,也就是物理化学变化,这就会影响发动机的性能和排放性能,因此,要研究出最合适的物理化学模型,以预测双燃料燃烧过程中的排放变化。

最后,需要研究双燃料燃烧过程中的空气流动变化机理,以更加清楚地掌握双燃料燃烧动力学过程。

柴油引燃天然气的双燃料燃烧技术是发动机技术研究的重要领域,它不仅能有效降低污染物排放,而且能提高发动机性能和可靠性,可以说是一项节能环保的技术。

因此,柴油引燃天然气的双燃料燃烧机理的研究变得尤为重要,希望能探索出更有效且可行的机理,用于改善能源利用效率和环境保护。

双燃料燃烧技术的研究主要从火花点火机理、燃烧过程的物理化学变化以及空气流动变化三个方面展开。

首先,引入柴油燃料作为辅助点火源,以保证双燃料燃烧过程的可控性和安全性;其次,在燃烧过程中,双燃料组合会有效地控制燃烧性能,并减少污染物排放;最后,熟练掌握空气流动变化,可以调节燃烧过程,提高燃效。

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

柴油引燃天然气的双燃料燃烧机理的研究


1 引 言
尽管 柴 油 引燃天 然 气发 动 机在 工 业上 已经有 所 使用 [ 川,但 由于 对其 燃烧 特性 的了解 还不 够 全面 , 影 响了性 能 的进 一 步提 高 和推 广应 用 。为适 应柴 油 引燃 天 然气 发动 机 的发 展 ,本 项 目集 中对 其 基 本 的
Wa h t r o r uc d ls , s s or e ,s otp od e e s butp e s ei c ln r a d r t fp e s e rs r gh r r s u n y i de n a e o r s u ie we eh r r i e. K e w or na u a a ;dis lp l t y ds t r lg s e e io ;du lf e ;c m bu to a u l o s i n
A bs r t t ac T h s pa r pr s n s t t dy on c m bu to ha a t rs i s o he n ur lg s n ne i pe e e t he s u o s i n c r c e itc f t at a a e gi
inie b l t is l s h s g to i s la e pr a p e s r i y i de a t e a e o g t d y pio d e e, uc a inii n po nt ,f m s e d r s u e n c ln r nd h r t f p e s e rs ,wh c Wa a re ut o a o i a i l yl r s u ie r ih s c r id o n n ptc lsng e c i nde n i . The r s t h we h r e g ne e uls s o d t at

柴油/天然气双燃料发动机控制策略研究课件

高效能、低排放、灵活多变、经 济性好等。
缺点
结构复杂、维护成本高、需要同 时管理两种燃料系统等。
03
CATALOGUE
双燃料发动机控制策略研究现状
国内外研究现状
国内研究现状
国内双燃料发动机控制策略研究起步较晚,但近年来发展迅速,主要集中在高 校和科研机构。研究方向包括燃烧效率、排放控制、燃料切换控制等。
现有控制策略的不足与改进方向
不足之处
现有的双燃料发动机控制策略在某些方面仍存在不足,如燃 烧效率不高、排放控制不够理想、燃料切换过程不够平稳等。
改进方向
针对现有控制策略的不足,未来的研究应更加注重整体优化, 提高燃烧效率、加强排放控制、优化燃料切换逻辑,并加强 实际应用验证。
04
CATALOGUE
模糊逻辑控制算法
基于模糊逻辑理论,设计出能够 快速响应、精确控制的控制算法。
PID控制算法
通过PID控制器,实现对发动机 状态的实时监控和调整,提高控
制精度。
预测控制算法
利用预测模型,对未来工况进行 预测,提前调整发动机的运行参
数。
控制策略实验验证
台架实验
排放测试
在实验室条件下,对新型双燃料发动 机控制策略进行台架实验,验证其可 行性和有效性。
CATALOGUE
结论与展望
研究结论
柴油/天然气双燃料发动机在控制策略方面具有显著优势,能够提高发动机效率和 降低排放。
实验结果表明,采用适当的控制策略可以优化双燃料发动机的性能,实现更高效的 燃料利用和更低的污染物排放。
柴油/天然气双燃料发动机在城市交通和物流领域具有广泛应用前景,有助于推动 绿色低碳交通的发展。
国外研究现状
国外双燃料发动机控制策略研究起步较早,已有较多成熟的应用案例。研究重 点在于优化发动机性能、提高燃油经济性和减少排放。
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套 C G供气装置 , N 其燃料供给 系统如 图 1 所示。 试验用气为商 品天然气 , 天然气从高压气瓶出来 , 经 滤清器 、 减压预热器和天然气 调节阀通过流量计经 混合器进入发动机进气管, 量的引燃柴油从油箱 少 经油耗仪进入高压油泵, 由原柴油机供油 系喷人气 缸, 引燃柴油量 由供油齿条的位置确定。
拖拉机与农甩运I 车 皇
整好天然气 嗣节阀。当小负荷时 , 油量拉杆右移 , 气 流流通截面减小 , 进入气缸的混合气少; 大负荷时, 油量拉杆左移, 气流流通截面增大, 进入气缸 的混合
当发动机 以纯柴油方式运行时 , 燃料控制装置
中的油气切换及 燃油量部分不工作 , 【 减压阀上的 控{电磁 阀关闭 , 甚 断开天然气气路 , 通过控制油泵齿 条根据发动机需要控制燃油 供给 , 发动机保持原机
a d e  ̄ o nd u l f e g n mi ni o be u l n  ̄ei me h t_ - e ss w a m o ∞ -
w e 唱 ted∞廿 i u l ( hnu h 叩 cfe 咖 c
I ytm, s s e
a dt , n h H m i I o not sf m d l e sI m c m ̄ i t a 、 e i
特性 。 当发动机以双燃 料运行时, 动双燃料运行按 启
气增多 。原嗣速器保 持原有 的调速作用, 并保 持原
有的供油和校正特性。
钮。此 时油气切换 及引燃 燃油量控{ 部 分开始 工 甚 作, 同时减压阀上的控制电磁阀开启 , 引燃油量根据 不 同的工况 自行调整 。油泵齿条和天然气调节阀联
2 1 机槭燃料 控制 系统 .
由于改装 的天然气一柴油双燃料发动机的标定 转速与原柴油机一致 , 可利用原柴油 机高压油泵和 调速器改制 , 图 2 如 所示 。高压油泵齿条位移从原 柴油机调速器的油量拉杆引出, 通过球一铰组 合、 直 角臂 、 杠杆机构 、 节气 门手柄 、 阀片使进气管气流流 通截面积改变, 来控制混合气的进气量。使用时先
-T eI h ^ id h i d a t a tep d n s ̄ , t o l d 0 e .T eH u n 把 h t h e o n r e a lw o f即 a ma c f n  ̄0 。 疆唧 神 i tie lw t m d a i hme h nc f e 0血【 蝴 c ai al u l r “ c
关键 词 : 燃 料发 动机 双
燃 料 系 控 制
柴油机凭借其热效率高 、 经济性好 和耐久可靠 得到了广泛的应用, 但是柴 油发动机尾 气中所含颗 粒物较高 , 通常是汽油机的 5 倍 。随着对环境保护 0
的要求 越来 越 高 , 柴油 机排 气 中的微 粒和 N x日益 O

柴油机原机及供油系不 做任何变动 , 仅增加了
1 双 燃 料 发 动 机 燃 料 系
引燃式双燃料发动机是在发动机外部利用混合 器使天然气和空气混 合后进入气缸 , 在接近压缩行 程终了时已形成非常均匀的混合气 , 这时喷入少量
引燃柴 油 。柴 油 压缩后 , 象 火花塞 的 电火花一 样 就
重要 。双燃料发动机燃料系的研究是柴油发动机改 装 中的一 项非常 重要的 工作 。
凋小 原油 泵的供油量 , 其在 引燃供 油量位 置 , 使 并凋
点燃混合气 , 火焰在预混合气中传播到整个燃烧室。 而控制功率输 出时 , 是通过改 变混合气 中天然气的 浓 度来 实现 的 , 即采用 质 调节 , 一点 又类 似 于柴 油 这

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囤 1 双燃料发动机燃料 系
2 双 燃 料 发 动机 燃 料 系控制
在柴油一天然气双燃料发动机中, 燃料控制系
统对发 动机 的动力 性 、 济 性 以及 排 放 指标 都 至关 经
装简单 , 成本低 , 前实际运行的天然气发动机首先 目 采用这种方式 , 是当前天然气发动机应用力于减 少柴油机排气污染的研究 , 在柴油机上使用柴油一
天然气 双燃 料便 是方法 之 一 。 使 用 天然 气 , 排放 中 的 C N x和颗 粒 排放 可 O、O
大大减少 , 且投有苯、 铅等有害物质。另外由于天然 气 的抗爆 性 好 , 天然 气 发 动机 具 有 工 作 噪声 小 的优 点, 再加上 天然 气贮 量丰 富 , 可作 为发 动机 的一种 洁
统时双燃料发动机的动力性、 经济性、 排放性能比原机有所提高, 并且使 用方便, 安全可靠。
A src A P bt t J a fe  ̄p l ss m f o Nefe u l py yt 0 d n - l e u m i a iei nt ue . ngspp sit ed , M en ̄l i fe s m s d o t luls t O ye t u
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2 0 第 1期 0 2年
柴 油 一 天 然 气 双 燃 料 发 动 机 燃 料 系 的 控 制
2 l 苏 学 吴 小江 l 3江 大 铷
摘要 介 绍 了天然 气进 气 管预 混合 双燃料 发动 机 的燃 料供 给 系统 , 对 燃料 系的控 制进 行 了 并 研 究。结 果表 明 , 用机械 燃料控 制 系统 时双燃料发 动 机低 负荷性能 不理 想 ; 用 电子燃 料控制 系 采 采
净代用 燃 料 。
将减压后的压缩天然气与空气混合后 引入柴油 机气缸 , 仍按原发动机的着火方式进行工作 。 这种系 统不改变发动机原有结构, 既可燃烧天然气/ 柴油两 种燃料 , 也可只燃烧 液体燃料。在没有足够气体燃
料 来源 时 , 双燃 料 发动 机 易于恢 复原机 工作 方式 , 改
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