隨著能源與環(huán)境問題的日益突出。在所有排放中，船舶發(fā)動機(jī)的排放占有很大的比例。為了能夠滿足國際海事組織（IMO）將要實(shí)施的Tier III船舶排放標(biāo)準(zhǔn)，天然氣由于其已探明的儲量大，且碳?xì)浔鹊停欧藕玫忍攸c(diǎn)，受到人們的廣泛關(guān)注。如何更好的利用天然氣作為發(fā)動機(jī)燃料，已成為一個研究的熱點(diǎn)。 目前在發(fā)動機(jī)領(lǐng)域?qū)μ烊粴獾倪\(yùn)用多處于氣態(tài)形式。因此其燃料供給系統(tǒng)都是供給氣態(tài)天然氣的系統(tǒng)。這樣雖然有效地降低了碳煙顆粒和溫室氣體的排放，但是對NOx排放物的改善并不明顯。若采用天然氣以液態(tài)的形式噴入發(fā)動機(jī)缸內(nèi)，這樣不僅可以降低碳煙顆粒和溫室氣體的排放，還可以利用液態(tài)天然氣在氣缸內(nèi)汽化潛熱，有效地降低缸內(nèi)最高溫度，進(jìn)而降低NOx的產(chǎn)生。這就要求研究和設(shè)計(jì)一套液態(tài)天然氣的燃料供給系統(tǒng)。 本文主要任務(wù)是為6L21/31中速柴油機(jī)改裝為柴油/LNG雙燃料發(fā)動機(jī)所需的燃料供給與控制系統(tǒng)建模并仿真。通過對現(xiàn)有柴油和天然氣燃料供給系統(tǒng)的分析，確定了改裝后柴油和天然氣燃料供給系統(tǒng)的形式，即柴油使用高壓共軌系統(tǒng)作為燃料供給系統(tǒng)，而液態(tài)天然氣之前沒有相應(yīng)的供給系統(tǒng)，本文采用高壓共軌燃料供給系統(tǒng)的工作形式作為液態(tài)天然氣的供給系統(tǒng)...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景和意義
    1.2 課題發(fā)展現(xiàn)狀以及國內(nèi)、外研究與發(fā)展趨勢
        1.2.1 LNG 發(fā)動機(jī)燃料供給系統(tǒng)的發(fā)展以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 雙燃料發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展以及國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要的研究工作
第2章 LNG/柴油雙燃料發(fā)動機(jī)設(shè)計(jì)方案的研究
    2.1 燃料供給系統(tǒng)方案的確定
        2.1.1 現(xiàn)代柴油機(jī)的電控噴油系統(tǒng)的幾種方式
        2.1.2 柴油供給系統(tǒng)的確定與工作原理分析
        2.1.3 天然氣的供給系統(tǒng)的幾種方式以及方案的確定
    2.2 雙燃料發(fā)動機(jī)的電控系統(tǒng)的確定
    2.3 本章小結(jié)
第3章 柴油/LNG 雙燃料發(fā)動機(jī)燃料供給系統(tǒng)模型的建立與研究
    3.1 高壓共軌燃油供給系統(tǒng)的組成
        3.1.1 高壓油泵的組成與工作原理
        3.1.2 共軌管的組成及其工作原理
            3.1.2.1 壓力限制閥
            3.1.2.2 流量限制閥
        3.1.3 噴油器組成與工作原理
    3.2 高壓共軌系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
        3.2.1 計(jì)算模型描述
        3.2.2 高壓供油泵的數(shù)學(xué)模型
        3.2.3 共軌部件數(shù)學(xué)模型
        3.2.4 共軌噴油器數(shù)學(xué)模型
    3.3 柴油燃料供給系統(tǒng)的建模
        3.3.1 高壓共軌系統(tǒng)數(shù)值模擬軟件的選擇
        3.3.2 高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)的各個部分的建模
            3.3.2.1 管路模型的選型
            3.3.2.2 高壓油泵模型的建立
            3.3.2.3 共軌管模型的建立
            3.3.2.4 噴油器模型的建立
        3.3.3 柴油燃料高壓共軌系統(tǒng)總體仿真模型的建立
    3.4 LNG 燃料供給系統(tǒng)的建立
    3.5 本章小結(jié)
第4章 雙燃料發(fā)動機(jī)控制系統(tǒng)的建模
    4.1 ECU 控制策略的選擇
        4.1.1 軌壓的控制策略
    4.2 控制系統(tǒng)的建模
        4.2.1 電控系統(tǒng)建模軟件的選擇
        4.2.2 雙燃料控制系統(tǒng)的模型的建立
    4.3 本章小結(jié)
第5章 雙燃料供給系統(tǒng)的仿真分析
    5.1 柴油噴油器主要參數(shù)對噴油特性影響的分析
        5.1.1 共軌壓力對柴油噴油器噴油特性的影響
        5.1.2 控制腔進(jìn)、出油節(jié)流孔對噴油器噴油特性的影響
        5.1.3 控制腔活塞直徑對噴油器噴油特性的影響
        5.1.4 控制腔活塞質(zhì)量對噴油器噴油特性的影響
    5.2 柴油噴油器噴射柴油與 LNG 的噴射特性對比
    5.3 LNG 噴油器參數(shù)對噴油器特性影響的分析
        5.3.1 出油節(jié)流孔 A 參數(shù)對噴油速率的影響
        5.3.2 進(jìn)油節(jié)流孔 Z 參數(shù)對噴油速率的影響
        5.3.3 不同軌壓對噴油器性能的影響
        5.3.4 控制腔頂桿的柱塞面積對噴油器的影響
        5.3.5 噴油嘴針閥底座的噴孔直徑對噴油器噴油特性的影響
    5.4 燃料供給系統(tǒng)和電控系統(tǒng)的聯(lián)合仿真
        5.4.1 6L21/31 中速柴油機(jī)的參數(shù)以及改裝計(jì)算
        5.4.2 燃料供給系統(tǒng)與電控系統(tǒng)聯(lián)合仿真的結(jié)果分析
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作的總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3803465