柴油-LNG双燃料船用柴油机特性的试验研究- 杂志网.docx

柴油-LNG双燃料船用柴油机特性的试验研究-_杂志网.docx柴油-LNG双燃料船用柴油机特性的试验研究*_杂志网
论文导读:：介绍了柴油-LNG双燃料电控喷射系统的组成、特点及工作原理，在对X6170ZC-19柴油机进行简单改装的基础上，通过推进特性试验证明：柴油-LNG双燃料柴油机的天然气消耗量计量准确、能精确控制燃料消耗量；综合替代率高；与燃用纯柴油相比，具有燃料消耗量更低、热负荷更低、排放指标更环保等优点。论文关键词：柴油机，双燃料，混燃系统，特性试验，LNG 
一、前言
能源匮乏和环境污染已成为世界各国所面临的两大难题，为此采取了诸多解决措施。在环境污染方面，主要采用电控喷射、三元催化转化、混合动力等先进技术，最大限度地降低发动机的排放；为解决能源短缺，主要采用压缩天然气（CNG）、液化石油气（LPG）、液化天然气（LNG）、甲醇、乙醇、二甲醚（DME）、氢气等清洁代用燃料。在众多代用燃料中，天然气具有资源丰富、分布广泛、成本低廉等优点，并且可以改善微粒和NOx等有害排放[2]。柴油-天然气混燃系统就是通过对柴油机进行简单的改造和调试，将柴油机改造成既能使用纯柴油，又能使用柴油-天然气混燃的两用发动机。因此，LNG在柴油机上的成功应用对于解决能源匮乏和环境污染问题具有非常重要的意义。
二、双燃料电控喷射系统
（一）系统组成[3]
柴油-LNG双燃料电控喷射系统是为了使LNG能够作为柴油机的主燃料而开发的一种燃料供给控制系统。该系统采用微电子控制技术，通过控制用于引燃的微量柴油和用于主燃的LNG，使柴油机转换成为柴油-LNG双燃料发动机。其系统组成如图1所示，整个系统由两大部分组成。一是柴油-LNG 供油部分，主要由高压氮气瓶、柴油罐、液化石油气罐、混合器等组成杂志网，负责向发动机高压油泵提供燃油。二是系统控制部分，主要由ECU及外围控制电路、显示电路、驱动电路、压力传感器、模拟数字转换器、数据采集电路等组成，实现对电磁阀导通时间的控制及完成混合比例的设定及显示。
（二）工作原理[4]
柴油机加装柴油-LNG双燃料电控喷射系统后，通过接收传感器信号，ECU将严格限制柴油的供应量并协调同步控制喷射到进气道的天然气喷射量。
该系统通过控制柴油机原有燃油泵的输出限制柴油，所采用的方法是采用由ECU控制的带位移反馈的控油器闭环控制来调整发动机油泵，根据转速和负荷增加或减少来控制燃油的喷射量。天然气通过天然气喷射阀精确计量后喷射到发动机进气道内。天然气喷射量由ECU电控单元根据传感器接收到的信号通过控制喷射阀的有效开度来决定，以获得所需的转速和功率。为了提高天然气喷