發(fā)布時間：2021-03-25 10:23

　　石油資源日益減少、霧霾等新型環(huán)保問題凸顯、排放法規(guī)逐步嚴苛,在此背景下,人們迫切需要探尋石化資源的替代燃料。天然氣具有熱值高、儲量多和清潔環(huán)保的優(yōu)點,是非常受發(fā)動機行業(yè)重視的可替代資源。近年來國家一直鼓勵將天然氣應用于船舶運輸,對采用柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的船舶給予一定的政策支持。天然氣是柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的主要燃料,微量的柴油起到點火引燃的作用,其功率與原型柴油發(fā)動機相當,能夠根據(jù)目前的工況轉(zhuǎn)換為純柴油模式或雙燃料模式,實現(xiàn)燃油替代率的最大化（目前該值已經(jīng)超過80%）,成為行業(yè)內(nèi)新的研究熱點。目前國內(nèi)多個船用主機廠也已經(jīng)研發(fā)成功船用雙燃料發(fā)動機,但基本上都是預混合供氣方式和電控單點噴射方式,這兩種方式相對較為落后,安全性較低,難以達到較好的燃燒效果和較佳的排放水平,天然氣對于排放性能的優(yōu)勢得不到有效的發(fā)揮。本文對淄柴的某船用柴油發(fā)動機進行改進,增加了天然氣供氣系統(tǒng),并設計了相匹配的電液聯(lián)控多點噴射系統(tǒng),燃料供應的準確性、穩(wěn)定性、均衡性和排放性都比電控單點噴射和預混合供氣方式更優(yōu),并且安全性也有很大提升。本文主要內(nèi)容如下:第一,介紹了雙燃料發(fā)動機及其燃氣噴射系統(tǒng)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀... 

【文章來源】：山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１能源結構及需求分布圖??柴油發(fā)動機的尾氣中含冇氮氧化物（Ｎ０Ｘ）、硫氧化物（Ｓ０２）、二氧化碳（Ｃ０２）、??未完全燃燒的碳氫化合物（ＣＨ）和微粒物（ＰＭ）等污染物，隨著船舶運輸量的??

或進氣口處，又分為單點和多點兩種噴射方式。缸內(nèi)直噴技術包括缸內(nèi)低壓噴射??和缸內(nèi)高壓噴射［４７］。缸內(nèi)直噴技術是目前研究的前沿和熱點，國內(nèi)的研究較少，??且僅局限于單缸機上的燃燒理論分析，并不深入［４８］。圖１．２是典型進氣管預混合供??氣方式原理圖。進氣管預混合供氣方式是靠機械或電控控制混合器實現(xiàn)空氣與天然氣預??混合，混合后進入進氣總管，這時混合氣可以進入各缸燃燒，預混合方式可以通過調(diào)節(jié)??供氣管道中的蝶閥開度來調(diào)節(jié)天然氣供氣量，從而實現(xiàn)ｔｉ標替代率。采用預混合供氣時，??天然氣和空氣在進氣管內(nèi)就已經(jīng)混合，由于？進氣門和排氣門之間存在重疊的角度，發(fā)動??機在工作時會有一些混合氣體從燃燒室屮排出，導致燃料浪費和安全隱患。其優(yōu)點是幵??發(fā)成本低、不需要對柴油機做大的改動，供氣系統(tǒng)比較簡單。??器?》．介《?屮冷器??ＦＩＬＴ１Ｒ?ＧＡＳ?ＭＩＸＣＫ?ＴＵＲＢＯ?ＣＯＯＬＥＲ??燃氣於汝閥?Ｏｐｔｉｏｎ：?Ｂｏｏｓｔ?Ｐｒｃ?＾?１??ＧＡＳ?ＴＨＲＯＴＴｉｌ?Ｊ?ＤＨＩＩＩＩ?３??Ｈ?［７??＾７；：??－?｜?ＥＸＨＡＵＳＴ?ＴＥＭ＾?ＭＯＮｎＯＲＩＮＧ??３Ｅ＾５Ｂ?＜柴油油門位堇油（ｍｓ傳拷器??燃ｎ使用，ｍ??｜?ｓｉｇｎａｌ?ｏｕｔｐｕｔ?ｒＧａｓ?ｉｎ?ｕｓｅ??ｔ轚油模氏／雙燃料橫汽??這抒丌關??Ｄｉｅｓ？ｌ?Ｍｏｄｅｌ／Ｄｕａｌ?ｆｕｅｌ?Ｍｏｄｆｉｌ??Ｓｗｉｔｃｈ??閽１．２進氣管預混合供氣方式原理圖??各缸進氣歧管單獨供氣的原理圖如圖１．３所示。各缸進氣歧管單獨進氣就是在各缸??進氣歧管上安裝天然氣噴射閥

增加電子控制系統(tǒng)、天然氣供氣系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)，使發(fā)動機能夠使用??柴油、天然氣在純柴油模式和雙燃料模式兩種模式下進行工作，系統(tǒng)結構如圖??２．１所示，信號系統(tǒng)如圖２．２?????ｉｓ燃氣系統(tǒng)信號?＾?電』單－?＂?ｉ４?ａｎ觀百＃??１６工作狀態(tài)信號｜——？?＂?１?１３狐系統(tǒng)信號??４??１２調(diào)速器信號??３電控?＾?４負荷＾???；???幵關閥?調(diào)節(jié)閥?＾?１１轉(zhuǎn)速系統(tǒng)＂ｆｅ號??２?高壓?５?？丨?Ｉ?Ｉ?」?Ｌ??ｎ?６１噴射裝？?９１進氣支管＾??％?＾?６２噴射裝Ｓ?Ｉ一￣＾?９２進氣支管＿?邊????燃??一?｜??＾?．巇?ｎ??１?］ｆ?￣￣?”?卜６３噴射裝１?一￣！一￣＾?９３進氣支管＿?■?（增昂器??Ｃ￣＾?管?＾?６４噴射裝置Ｉ—＞?９４進氣支管１

【參考文獻】：
期刊論文
[1]國內(nèi)外雙燃料發(fā)動機發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 黃超偉,聶志斌,秦炳甲,葛堅.  內(nèi)燃機與配件. 2018(17)
[2]天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機研究現(xiàn)狀分析[J]. 李玉蘭,王謙.  化工設計通訊. 2016(08)
[3]《船舶與港口污染防治專項行動實施方案（2015—2020年）》實施進展情況及重點工作推進建議[J]. 徐洪磊,韓兆興.  港口科技. 2016(06)
[4]天然氣缸內(nèi)高壓直噴發(fā)動機技術[J]. 黃家義,龔建政,胡偉,高申德.  機電工程技術. 2015(02)
[5]國內(nèi)外雙燃料發(fā)動機發(fā)展狀況分析[J]. 彭雪竹.  船舶物資與市場. 2012(03)
[6]燃氣汽車發(fā)動機研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 李西秦,劉冰.  天然氣工業(yè). 2009(04)
[7]可替代能源的新軍——固體生物質(zhì)燃料檢測標準的制定[J]. 袁曉鷹,孫燦.  煤. 2008(04)
[8]雙燃料發(fā)動機技術淺析[J]. 崔怡.  現(xiàn)代車用動力. 2007(02)
[9]甲醇燃料——最具競爭力的可替代能源[J]. 吳域琦,馮向法.  中外能源. 2007(01)
[10]天然氣發(fā)動機供氣方式及其特點分析[J]. 尤秋菊,張來斌,王朝暉,段禮祥,樊鑰寬.  柴油機. 2007(01)

碩士論文
[1]船用LNG/柴油雙燃料發(fā)動機控制系統(tǒng)設計及試驗研究[D]. 劉慶偉.哈爾濱工程大學 2015
[2]船用雙燃料發(fā)動機燃料噴射控制系統(tǒng)設計開發(fā)[D]. 張占虎.哈爾濱工程大學 2014
[3]船用柴油—天然氣雙燃料發(fā)動機控制系統(tǒng)設計與試驗[D]. 江楠.山東大學 2013
[4]柴油/天然氣雙燃料發(fā)動機的開發(fā)與試驗研究[D]. 孫建文.山東大學 2012



本文編號：3099529