船用天然氣-柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究.pdf

1、能源危機(jī)及日益嚴(yán)苛的環(huán)保要求促使船用發(fā)動(dòng)機(jī)利用新燃料，其中天然氣以其熱值高、儲(chǔ)量豐富等特點(diǎn)受到業(yè)界重視。在此背景下，國(guó)內(nèi)外船用天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)得到了發(fā)展，尤其是中國(guó)交通運(yùn)輸部更是對(duì)這種雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的船舶有一定的政策支持。當(dāng)前，內(nèi)河、近海、遠(yuǎn)洋市場(chǎng)上應(yīng)用較多的這種機(jī)器是用少量的柴油作為引燃摻燒的天然氣，其中燃?xì)鈿鉃橹魅剂?。這種機(jī)器，能夠?qū)⑻烊粴馀c空氣以一定比例進(jìn)行混合，之后共同在進(jìn)氣沖程的時(shí)間段進(jìn)入燃燒室，之后，大約占原柴油機(jī)柴油

2、消耗量約20％至30％的柴油，在壓縮行程時(shí)刻噴入燃燒室，柴油油束在高溫、高壓環(huán)境下燃燒，同時(shí)這些油束相當(dāng)于大量的著火點(diǎn)，引燃周邊的混合氣，這就是這種發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)，它的母型機(jī)是一款成熟的、缸徑為210mm的、中速船用柴油機(jī)，在保持柴油機(jī)配置的情況下，增設(shè)了雙燃料控制系統(tǒng)、天然氣進(jìn)氣系統(tǒng)，還有其它改進(jìn)的零部件。本文主要內(nèi)容如下:
　　第一，介紹發(fā)動(dòng)機(jī)的主要結(jié)構(gòu)以及工

3、作原理。該雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是以一款船用柴油機(jī)為基礎(chǔ)，增加了雙燃料控制系統(tǒng)、天然氣進(jìn)氣系統(tǒng)，還有其它改進(jìn)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(jìn)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(shí)刻打開或關(guān)閉?？刂破魍ㄟ^傳感器判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工況，計(jì)算分析后向執(zhí)行器件發(fā)出指令，使天然氣能夠在進(jìn)氣行程內(nèi)適時(shí)足量的噴入氣缸蓋的進(jìn)氣歧管，并與空氣混合后進(jìn)入燃燒室燃燒。
　　第二，要研發(fā)一種發(fā)動(dòng)機(jī)，大量的驗(yàn)證

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