船用LNG-柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)及試驗(yàn)研究.pdf

1、環(huán)境污染和石油短缺已成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展不可回避的兩大問題。作為航運(yùn)動(dòng)力來源的船用柴油機(jī)，受這兩大問題的制約，對其發(fā)展也提出了更高的要求。因此，尋找替代燃料降低對石油的依賴以及滿足越來越嚴(yán)格的排放法規(guī)，成為船用柴油機(jī)發(fā)展方向之一。天然氣儲(chǔ)量豐富而又兼具清潔能源的優(yōu)勢，是船用柴油機(jī)的理想替代燃料，國內(nèi)外也進(jìn)行了內(nèi)燃機(jī)燃用天然氣的應(yīng)用研究。與CNG相比LNG存儲(chǔ)密度高，應(yīng)用在船機(jī)上可以解決頻繁加氣的問題，本文將船用柴油機(jī)改裝為 LNG/柴油雙燃

2、料發(fā)動(dòng)機(jī)，設(shè)計(jì)開發(fā)其電控系統(tǒng)，并進(jìn)行雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)性能試驗(yàn)研究。
　　本文以燃用LNG為目標(biāo)為船用柴油機(jī)X6170設(shè)計(jì)匹配一套燃?xì)庀到y(tǒng)，安裝供油量調(diào)節(jié)執(zhí)行器，實(shí)現(xiàn)燃?xì)舛帱c(diǎn)噴射配合燃油位置式電控的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。選用雙核16位高性能微控制器開發(fā)其電控系統(tǒng)，設(shè)計(jì)控制器硬件，分層分模塊編制軟件。闡述多點(diǎn)噴射技術(shù)噴氣正時(shí)、轉(zhuǎn)速等重要參數(shù)的計(jì)算處理方法。根據(jù)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)特點(diǎn)制定運(yùn)行管理策略合理分配控制系統(tǒng)任務(wù)，基于轉(zhuǎn)速閉環(huán)計(jì)算當(dāng)量燃料的思想

3、制定燃?xì)庹{(diào)速控制策略，并特別針對兩種燃料運(yùn)行模式的過渡過程制定油氣切換控制策略。最終達(dá)到全工況范圍內(nèi)雙燃料模式下發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行而又節(jié)能減排的目的。
　　在進(jìn)行試驗(yàn)研究之前首先進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)，為接下來的各項(xiàng)試驗(yàn)研究進(jìn)行必要的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。油氣切換試驗(yàn)表明切換過程中緩慢改變?nèi)細(xì)鈬娚淞靠梢越档娃D(zhuǎn)速波動(dòng)率，縮短穩(wěn)定時(shí)間。燃?xì)庹{(diào)速試驗(yàn)證明雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)可以采用燃?xì)膺M(jìn)行調(diào)速控制并且動(dòng)力性上能夠達(dá)到船用發(fā)動(dòng)機(jī)的要求。從推進(jìn)工況下兩種燃料模式的對比試驗(yàn)可