柴油天然气双燃料发动机性能和排放特性研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com汽_一实，lIJ技术2014第12苴』jA【jTOMOBILEAPPIIEDTEC}tNOI0Gy2O14N0．1l2柴油一天然气双燃料发动机性能和排放特性研究李静，田新宇(西安兰德新能源汽车技术开发有限公司，陕西西安710043)摘要：本文以某柴油天然气双燃料发动机为对象，通过台架试验对其性能和排放进行了研究。结果表明，双燃料发动机与原柴油机相比，其可发出的功率与原柴油机相当，动力性不降低；有效燃料消耗率较低，具有良好的经济性；排放性相比原机有明显的改善。关键词：双燃料发动机；动力性；排放性中图分类号：U464．3文献标识码：A文章编号：1671-79

2、88(2014)12-65-03StudyonPerformanceandEmissionofDiesel-NGDual-FuelEngineLiJing，TianXinyu(Xi’anLandeNewEnergyAutomobileTechnologyDevelopmentCo．，Ltd．，ShaanxiXi’an710043)Abstract：Inthispaper,theperformanceandemissionofdiesel-NGdualfuelenginewasstudiedbasedonthebenchtest．Thetestresultshowsthat，comparin

3、gwiththedieselengine，thepowerofthedual—fuelenginewasnotreduced，andlessspecificfuelconsumptionwithgoodeconomy；theemissionswasimprovedgreatly．Keywords：DuelFuelEngine；Perfomance；EmissionCLCNO．：U464．3DocumentCode：AArticleID：1671-7988(2014)12—65-03引言1、试验装置和过程柴油．天然气双燃料发动机是在原柴油发动机上加装一1．1试验用发动机及其组成套天然气供给系

4、统和双燃料电控系统，无须更换任何的零部试验所用发动机的具体参数如表1所示。件。该电控系统同时精确控制柴油喷射及天然气喷射，利用表1试验用柴油机主要性能参数柴油引燃气缸内的天然气和空气混合气体实现燃烧对外做形式立式、直列六缸、水冷、四冲程、直喷功。双燃料发动机保持了原柴油机高压缩比的特点，具有优活塞总排量7．8L良的动力性和经济性，同时，其排放水平与原柴油机相比也吸气方式增压中冷得到明显的改善。额定功率／转速199kW／2200r／min此外，双燃料发动机在天然气供气不足时，还可以灵活最大扭矩／牟专速1080N·m／1400—1600r／min转换为纯柴油工作模式，保障了无气状态时的正常运行

5、。最高空载转速2400-2480r／min本文以一台六缸增压中冷柴油机为原机，加装天然气供标定工况燃油消耗率250g／kWh气系统和电控喷射系统，就其动力性、经济性和排放性进行压缩比175：l了试验研究。排放标准国三外特性最低燃油消耗率210g／kWh排气温度580作者简介：李静，就职于西安兰德新能源汽车技术开发有限公司。柴油．天然气双燃料发动机主要由天然气供给系统和电学兔兔www.xuetutu.com2014年第12期李静等：柴油．天然气双燃料发动机性能和排放特性研究控系统构成，其总体结构图如图1所示。2、试验结果及分析2．1外特性动力性分析王l柴油箱I双燃料发动机和纯柴油发动机外特性

6、功率和扭矩对比如图2和图3所示。一天然气l高疆其轨1l喷射阀组I．．赎油正封I兰l8016。r—土—传感I一I．．．．．．．．．．．．．．．．．．．-_JⅢ喷气正时：L．娄12o；燃气供给系统；；双燃随控系统；l。0图1双燃料发动机总体结构图808o01200l60020002400天然气供给系统主要由LNG气瓶、稳压阀、低压滤清转速／r~min。器、天然气喷轨以及混合器。图2外特性功率随转速变化曲线双燃料发动机电控喷射系统是保留原机控制系统的基础10o0上加装一套控制单元来实现的。该系统共享原柴油机的传感90O器信号，对柴油喷射和天然气喷射进行实时精确的控制。双料燃料控制单元可以监控发动

7、机各个参数，根据既定策略灵活基800Z选择是否对柴油喷射系统和燃气喷射系统的控制。在不适合700使用天然气的情况下(如燃气喷嘴断路、传感器失效等)，切600断天然气喷射，并将系统控制权归还原柴油机系统。若该系5008001：o0l6oo2Oo02400统完全失效，则整机的控制权自动移交给原柴油机的控制系转速r,,min1统，实现灵活控制，保证发动机的平稳运行。图3外特性扭矩随转速变化曲线1．2试验测试设备从图中可以看出，