船用双燃料发动机特性研究

发布时间：2017-04-07 21:26

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【摘要】：能源危机和环境问题使得天然气发动机的研究成为发动机技术的一个重要发展方向。其中用柴油作引燃燃料的柴油/CNG双燃料发动机以其改装方便、经济性好、热效率高等优点日益受到重视。 本文选用船用柴油机2135G改装成双燃料发动机；以MC9S12XDP512单片机为核心设计了电路板用来处理发动机状态参数信号、控制步进电机以及和监控界面进行通讯。基于LabVIEW软件,本文设计了双燃料发动机监控系统,实现了柴油机转速显示、爆震信号显示、步进电机控制等功能。 谐振进气系统是提高发动机的充气系数、改善其动力性能的一种行之有效的方法。根据谐振理论,本文设计了一套谐振腔进气系统,在双燃料发动机试验台上研究了谐振腔体积对发动机动力性能的影响。试验表明,谐振进气系统能够增加进气量,为CNG单一燃料发动机功率提升做了技术储备。 本文研究了基础油量对双燃料发动机性能的影响。试验表明,在相同负荷下,基础油量增加,CO排放减少,NOx排放增加,在中低负荷时尤为明显。在高负荷时改变基础油量对CO和NOx的排放影响变小。 本文研究了喷油提前角对双燃料发动机性能的影响。试验表明,当供油提前角增加时,NOx排放升高,CO的变化不明显,因此增大供油提前角对降低NO、排放不利。若供油提前角过小,则会出现严重的后燃现象,爆震值增加。
【关键词】：双燃料 谐振进气 监控界面 喷油提前角 基础油量
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：U664.1
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 引言9-10
• 1.1.1 能源问题9
• 1.1.2 环境问题9-10
• 1.1.3 天然气燃料的优势10
• 1.2 CNG发动机分类及特点10-12
• 1.3 国内外对柴油机燃用CNG的研究现状12-13
• 1.4 船用双燃料发动机13-15
• 1.4.1 船用双燃料发动机发展现状13-14
• 1.4.2 天然气/柴油双燃料船舶发动机的特点14-15
• 1.4.3 CNG/柴油双燃料船舶关键问题15
• 1.5 本文的主要工作15-16
• 第2章 双燃料发动机试验台建设16-21
• 2.1 概述16
• 2.2 发动机试验台设计16-19
• 2.3 试验台测试仪器介绍19-21
• 2.4 本章小结21-22
• 第3章 谐振腔进气系统设计及试验验证22-41
• 3.1 谐振进气理论22-24
• 3.2 无限可变谐振腔进气系统设计24-25
• 3.3 谐振系统电路板设计25-34
• 3.4 谐振系统软件设计34
• 3.5 监控界面设计34-39
• 3.6 谐振腔系统试验验证39-40
• 3.7 本章小结40-41
• 第4章 发动机台架试验41-64
• 4.1 发动机尾气排放概述41-44
• 4.2 原型机试验44-48
• 4.3 基础油量对双燃料发动机性能影响48-54
• 4.4 双燃料发动机与柴油机机性能比较54-60
• 4.5 喷油提前角对双燃料发动机性能影响60-63
• 4.6 本章小结63-64
• 结论64-66
• 参考文献66-70
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果70-71
• 致谢71

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前3条

1 安阳;小型LNG船舶主动力系统选型研究[D];大连海事大学;2013年

2 任川;船用天然气—柴油双燃料发动机性能数值研究[D];大连海事大学;2013年

3 杨毓娟;三维技术在智能变电站传感网中的应用研究[D];华北电力大学;2013年

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本文编号：291362