【作者】

郑先权

【摘要】

面对日益严苛的排放法规，柴油-天然气双燃料发动机开始在船舶动力系统中被广泛应用。与传统柴油机模式相比，气体模式下的缸内混合气浓度与点火能量对燃烧过程，特别是低负荷有影响显著。通常，对柴油模式下起动的双燃烧发动机，当负荷超过20%后会由柴油模式切换至气体模式。显然，如果一台发动机在气体模式下起动，则可避免切换过程，且发动机可以在全工况下均运行在气体模式，这大大有助于发动机运转操作便利性及进一步降低排放。而且，气体模式起动可以作为发动机在柴油模式起动失败时的备用手段。 本文提出了双燃烧发动机喷射控制策略及预喷控制策略，并成功验证了发动机在气体模式下的起动。通过平台试验研究了某船用中速微喷引燃双燃烧发动机在气体模式下的起动过程。该双燃料发动机试验平台包含了燃烧分析仪与排放分析仪，基于该试验平台优化了该发动机气体模式下起动策略，并验证了策略的可行性与可靠性。 试验结果表明，气体模式下起动的发动机性能与柴油模式起动下的性能是相当的。在足够的预喷燃料量与合适的过量空气系数下双燃烧发动机能够在气体模式下成功起动。气体模式起动过程包含4个阶段，分别为未点火阶段、预喷燃烧阶段、气体模式低速燃烧阶段和其他模式正常燃烧阶段。预喷的量越多，第三阶段燃烧越剧烈，发动机起动越快。另外，在怠速条件下为优化瞬态性能与排放可以适当减少预喷量。

【会议名称】

第29届CIMAC会议

【会议地点】

加拿大 温哥华

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