船用天然氣-柴油雙燃料發(fā)動機試驗研究.pdf

1、能源危機及日益嚴苛的環(huán)保要求促使船用發(fā)動機利用新燃料，其中天然氣以其熱值高、儲量豐富等特點受到業(yè)界重視。在此背景下，國內(nèi)外船用天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機得到了發(fā)展，尤其是中國交通運輸部更是對這種雙燃料發(fā)動機的船舶有一定的政策支持。當(dāng)前，內(nèi)河、近海、遠洋市場上應(yīng)用較多的這種機器是用少量的柴油作為引燃摻燒的天然氣，其中燃氣氣為主燃料。這種機器，能夠?qū)⑻烊粴馀c空氣以一定比例進行混合，之后共同在進氣沖程的時間段進入燃燒室，之后，大約占原柴油機柴油

2、消耗量約20％至30％的柴油，在壓縮行程時刻噴入燃燒室，柴油油束在高溫、高壓環(huán)境下燃燒，同時這些油束相當(dāng)于大量的著火點，引燃周邊的混合氣，這就是這種發(fā)動機的燃燒過程。
　　本文介紹了一種以內(nèi)河為主要工作流域的船用雙燃料發(fā)動機，它的母型機是一款成熟的、缸徑為210mm的、中速船用柴油機，在保持柴油機配置的情況下，增設(shè)了雙燃料控制系統(tǒng)、天然氣進氣系統(tǒng)，還有其它改進的零部件。本文主要內(nèi)容如下:
　　第一，介紹發(fā)動機的主要結(jié)構(gòu)以及工

3、作原理。該雙燃料發(fā)動機是以一款船用柴油機為基礎(chǔ)，增加了雙燃料控制系統(tǒng)、天然氣進氣系統(tǒng)，還有其它改進的零部件，像防爆門、天然氣閥件等。天然氣通過安裝在氣缸蓋上的大流量天然氣噴射閥噴射到進氣岐管內(nèi)，該噴射閥還能夠?qū)崿F(xiàn)天然氣按照設(shè)定的時刻打開或關(guān)閉?？刂破魍ㄟ^傳感器判斷發(fā)動機的工況，計算分析后向執(zhí)行器件發(fā)出指令，使天然氣能夠在進氣行程內(nèi)適時足量的噴入氣缸蓋的進氣歧管，并與空氣混合后進入燃燒室燃燒。
　　第二，要研發(fā)一種發(fā)動機，大量的驗證

4、試驗十分必要，比如船舶推進特性試驗、發(fā)電負荷特性試驗、廢氣排放性能試驗、整機耐久試驗等。經(jīng)過大量實驗驗證，這種發(fā)動機的動力性能與原機一致，燃料消耗成本也低于柴油機，氮氧化物及顆粒物的排放低于柴油機;可以說這種新型發(fā)動機完全能夠替代柴油機作為船舶動力。
　　第三，這種燃燒模式既有柴油機的邊噴射邊燃燒的特性，也包含了汽油機的火花塞點火的燃燒特性，只是雙燃料發(fā)動機的著火點比火花塞多，點火能量更大。在試驗過程中，出現(xiàn)了這種發(fā)動機爆發(fā)壓力不