全球化石能源的枯竭、排放法規(guī)的日益嚴(yán)格以及公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)推動(dòng)了船用柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)用和推廣。雖然天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)能夠在降低NO_x和PM的同時(shí),在大部分工況下保持與原機(jī)相當(dāng)?shù)臒嵝?然而相對(duì)于傳統(tǒng)柴油機(jī),雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在中低負(fù)荷時(shí)存在著熱效率低、THC和CO排放高、燃燒穩(wěn)定性差等問(wèn)題,因此如何改善雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在中低負(fù)荷燃燒和排放特性成為國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)的研究熱點(diǎn)。盡管國(guó)內(nèi)外大量研究表明采用適當(dāng)提前引燃柴油噴射正時(shí)、增大引燃柴油量、提高進(jìn)氣溫度、提高柴油噴射壓力、降低替代率等手段可以有效的提高發(fā)動(dòng)機(jī)在低負(fù)荷時(shí)的熱效率,降低THC、CO排放,但是這些手段的應(yīng)用都具有一定的局限性,因此,國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者開(kāi)始提出并研究不同的柴油噴射策略對(duì)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放的影響,尤其是帶有預(yù)噴的柴油噴射策略。雖然大量的研究表明對(duì)于提高雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)在中低負(fù)荷時(shí)燃燒和排放特性,帶有預(yù)噴的柴油噴射策略是一種更加富有潛力的燃油噴射策略,但是對(duì)于預(yù)噴柴油噴射參數(shù)對(duì)燃燒和排放的影響以及如何優(yōu)化預(yù)噴柴油噴射參數(shù)的研究較少,因此本文的目的在于探究不同柴油噴射策略以及不同燃油噴射參數(shù)對(duì)... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

霧霾天氣船舶對(duì)大氣的污染主要是來(lái)自于柴油機(jī)廢氣排放中的一氧化碳(CO)、二氧化碳

在進(jìn)氣沖程的過(guò)程中通過(guò)缸外進(jìn)氣總管或者進(jìn)氣歧管噴射進(jìn)入的空氣提前混合，形成可燃混合氣；柴油作為高活性的燃料，在壓縮行程末噴的方式噴入缸內(nèi)，進(jìn)而在缸內(nèi)形成眾多著火源，當(dāng)?shù)竭_(dá)柴油的著火點(diǎn)后，燃可燃混合氣。這種燃燒模式下，天然氣與空氣提前混合形成的均勻混合氣在缸內(nèi)形成眾多的著火源、缸內(nèi)較高的壓縮比、天然氣混合氣的清潔燃燒都然氣發(fā)動(dòng)機(jī)具有高效、多點(diǎn)、均質(zhì)、清潔的燃燒優(yōu)勢(shì)。因此柴油/天然氣雙燃能夠在同時(shí)降低 NOx和 PM 的同時(shí)，保持與原有柴油機(jī)相當(dāng)?shù)責(zé)嵝噬踔谅圆裼?天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)按照天然氣進(jìn)氣方式的不同可以分為缸內(nèi)直噴式的氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和缸外進(jìn)氣總管或進(jìn)氣岐管式的柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，構(gòu)原理圖如下圖 1.2 和 1.3 所示。其中，缸內(nèi)直噴式的柴油/天然氣雙燃料發(fā)是裝配了 HPDI 噴嘴，它可以獨(dú)立控制柴油、天然氣的噴射，滿足兩種燃料需求。

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文6圖 1.3 配有缸內(nèi)高壓直噴天然氣系統(tǒng)柴油/天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖1.3 柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展和研究現(xiàn)狀柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)因擁有較高的有效熱效率、更低的燃油消耗率和排放等的優(yōu)勢(shì)逐而漸成為天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)中最具發(fā)展?jié)摿Φ陌l(fā)動(dòng)機(jī)類型。近年來(lái)，柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的研究熱點(diǎn)是高壓直噴技術(shù)、柴油微引燃、多點(diǎn)電控噴射、燃燒及排放特性等[11]。1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀目前，柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)絕大部分是在原柴油機(jī)的基礎(chǔ)上加裝天然氣供給系統(tǒng)、噴射裝置和電控系統(tǒng)而成的[12]，其中最有具代表性的就是美國(guó) Clean Air Power 公司研發(fā)的配有缸外進(jìn)氣總管燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng)的高壓共軌雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和加拿大 WestPort公司研發(fā)的缸內(nèi)直噴式的雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。這兩款發(fā)動(dòng)機(jī)最大的差異就是在于天然氣供給系統(tǒng)的不同，特別需要說(shuō)的是，加拿大 WestPort 公司研發(fā)的缸內(nèi)高壓直噴式的柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，其配有天然氣高壓直噴系統(tǒng)(HPDI)，柴油的替代率能夠達(dá)到 95%，發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率顯著提高。此外，瓦錫蘭公司開(kāi)發(fā)具有柴油微引燃系統(tǒng)的的型號(hào)為 W31DF 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國(guó)內(nèi)外雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 黃超偉,聶志斌,秦炳甲,葛堅(jiān).  內(nèi)燃機(jī)與配件. 2018(17)
[2]我國(guó)船舶尾氣污染物排放現(xiàn)狀與對(duì)策[J]. 盧志剛,洪文俊,鄭靜珍.  綠色科技. 2018(02)
[3]船用天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 趙國(guó)鋒,姚崇,孫軍.  柴油機(jī). 2017(04)
[4]船用柴油機(jī)排放控制技術(shù)[J]. 陳峰.  航海. 2016(04)
[5]船用雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 雷偉,甘少煒,周國(guó)強(qiáng).  船海工程. 2016(03)
[6]高壓共軌噴油系統(tǒng)多次噴射噴油量的波動(dòng)[J]. 范立云,白云,敬思,劉洋,馬修真.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(08)
[7]上海港船舶排放控制區(qū)的SWOT分析[J]. 張凌赟,錢(qián)靈艷.  中國(guó)海事. 2016(02)
[8]引燃柴油量和當(dāng)量比對(duì)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷燃燒的影響[J]. 李偉峰,劉忠長(zhǎng),王忠恕,竇慧莉.  內(nèi)燃機(jī)學(xué)報(bào). 2015(06)
[9]柴油噴射壓力對(duì)柴油/甲醇二元燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒和排放影響的試驗(yàn)研究[J]. 王斌,姚安仁,姚春德,郭磊,翁中正,裴卡斯.  內(nèi)燃機(jī)工程. 2017(03)
[10]引燃柴油噴油正時(shí)對(duì)LNG-柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒特性的影響[J]. 張春化,李剛,宋建桐,李陽(yáng)陽(yáng).  內(nèi)燃機(jī)工程. 2016(05)

博士論文
[1]柴油機(jī)高壓共軌噴油系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性研究[D]. 田丙奇.哈爾濱工程大學(xué) 2014

碩士論文
[1]替代率和噴油時(shí)刻對(duì)雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)低負(fù)荷性能的影響[D]. 付本奇.吉林大學(xué) 2017
[2]柴油機(jī)雙機(jī)熱備份電子調(diào)速器設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)研究[D]. 趙楠.哈爾濱工程大學(xué) 2017
[3]某型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程仿真及性能優(yōu)化[D]. 徐亮.江蘇科技大學(xué) 2016
[4]天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)引燃柴油噴射策略仿真研究[D]. 趙靜.重慶交通大學(xué) 2016
[5]生物質(zhì)氣/柴油雙燃料在壓燃式發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用研究[D]. 朱利鋒.上海交通大學(xué) 2016
[6]柴油引燃天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過(guò)程三維仿真研究[D]. 趙江雄.重慶交通大學(xué) 2015
[7]柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒及排放特性研究[D]. 劉振.山東大學(xué) 2015
[8]基于共軌系統(tǒng)的柴油引燃式天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)控制與優(yōu)化研究[D]. 穆林.清華大學(xué) 2013



本文編號(hào)：3623746