增壓中冷LNG-柴油雙燃料發(fā)動機排放特性研究.pdf

1、柴油機因其高效的能源利用方式、良好的動力性、較強的適應性和高可靠性被廣泛用于國民經(jīng)濟各個領域，對社會發(fā)展做出了巨大貢獻。目前全世界正面臨能源短缺和環(huán)境惡化的雙重威脅，替代燃料可有效改善能源結構和控制排氣污染，天然氣是一種儲量豐富、熱效率高、經(jīng)濟性好的清潔能源，是目前內燃機代用燃料研究的重點之一。天然氣作為替代燃料在車用領域的應用已相對成熟，在航運行業(yè)以天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機技術為主的LNG燃料動力船正在成為行業(yè)發(fā)展的熱點。由于船舶的特

2、殊性，我國天然氣在船用柴油機上的應用尚處于試點階段，有必要對現(xiàn)有天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機技術在船用柴油機上的應用進行試驗研究，對當前典型的船用天然氣/柴油雙燃料發(fā)動機技術進行排放評估，并提出改善船用雙燃料發(fā)動機排放性能的方案。
　　本文以船用Z6170柴油機為原型機，在不改變其參數(shù)和結構的前提下，采用典型的單點進氣技術將該型柴油機改裝為LNG/柴油雙燃料發(fā)動機，依據(jù)船用柴油機臺架性能試驗相關標準，搭建雙燃料發(fā)動機試驗臺架，并根據(jù)船

3、用柴油機使用特點制定雙燃料發(fā)動機試驗方案，對改裝后雙燃料發(fā)動機的排放特性、經(jīng)濟性等進行了研究。主要工作內容如下：
　　1、在分析雙燃料發(fā)動機改裝原理基礎上，分別采用不同的單點進氣方式將Z6170柴油機改裝成LNG/柴油雙燃料發(fā)動機；
　　2、依據(jù)船用柴油機臺架性能試驗相關標準，搭建雙燃料發(fā)動機試驗臺架，并根據(jù)船用柴油機使用特點制定雙燃料發(fā)動機試驗方案；
　　3、分別對不同進氣系統(tǒng)進行雙燃料發(fā)動機排放試驗，并對相關數(shù)據(jù)進

4、行處理和分析；
　　4、將雙燃料發(fā)動機試驗結果與原柴油機進行對比，提出改進當前簡單改裝雙燃料發(fā)動機排放性能的方案。
　　試驗結果表明：采用當前典型技術簡單改裝的雙燃料發(fā)動機各工況下當量過量空氣系數(shù)均不同程度減小，缸外進氣方式對過量空氣系數(shù)影響較大；雙燃料發(fā)動機經(jīng)濟性良好，能耗略差于柴油機；替代率對雙燃料發(fā)動機的燃燒狀況影響明顯，高負荷高替代率時燃燒較粗暴，低負荷時燃燒狀況較差；雙燃料發(fā)動機HC和CO排放量遠高于柴油機，負荷特