$*高压天然气 !*调节阀 =*高 压 截 止 阀 %*减 压 阀 >*线 性 负荷阀 #*步进电机阀 ?*混 合 器 @*发 动 机 A*油 量 限 制 电 磁 阀 $B*进 气 压 力 传 感 器 $$*进 气 温 度 传 感 器 $!*发 动 机 转速传感器 $=*电控单元
扭 矩 储 备 C降 低 排 放 提 供 了 手 段 D使 发 动 机 的 有 害 排 放 减 少 E缺 点 是 结 构 复 杂 D成 本 较 高 D开 发 周 期 较 长 E FGH 气口顺序喷射C稀燃C电控柴油&34;开关阀控制天 然气 管路的 通断 以 便 转 换 发 动 机 的 工 作 方 式 0纯 柴 油 或 双 燃 料 1$ 天 然 气 经 过 滤 器 和 开 关 阀 后 进 入 低 压 减 压 阀 +2内 进 行二 次减压"使 天 然 气 的 压 力 降 低 到 符 合 发 动 机 的 工作要求范围$天然气经供气量控制阀 +3后进入混 合 器 +4"在 混 合 器 中 天 然 气 与 空 气 进 行 预 混 合"然 后由 进气道 进入 发 动 机 缸 内%在 柴 油 机 的 供 油 系 统 中"是 通过 在喷 油 泵 上 加 装 电 磁 铁 限 制 喷 油 泵 齿 条 位置的方法使其供油量减小$天然气供气量控制阀 与 喷油 泵手柄 通 过 机 械 方 式 连 接"当 改 变 喷 油 泵 手 柄位 置时天 然气 供 气 量 控 制 阀 开 度 也 随 之 变 化"从 而 改 变 发 动 机 转 速 $天 然 气 开 关 阀 处 于 关 闭 状 态 时 " 电磁 铁取消 对喷 油 泵 齿 条 位 移 限 制"发 动 机 按 纯 柴 油 方 式 工 作%当 开 关 阀 处 于 导 通 状 态 时"供 给 天 然 气 "同 时 喷 油 泵 齿 条 最 大 位 移 受 到 电 磁 铁 限 制 "发 动 机按双燃料方式工作$
该方案的特 点 是M由 于 天 然 气 供 给 量 和 引 燃 柴 油的供给量不能随发动机工况的变化而精确地调
整"即该方案双 燃 料 发 动 机 的 天 然 气 替 代 率 实 际 上 随负荷的变化发生较大的变化$因此虽然与原柴油 机 全负荷特性烟 度 和 自 由 加 速 烟 度 相 比"烟 度 有 所 减 少 "但 扭 矩 储 备 系 数 较 原 柴 油 机 小 "且 当 替 代 率 较 低 时 "NH#HO 排 放 量 较 高 $早 期 的 双 燃 料 系 统 多 采 用此类方案$ !&P 混合器混合"电控柴油’天然气量方案
K两通常闭D电压 !%RD脉宽调制OD通过控制脉宽即 可控制电磁阀开启及天然气喷射量E考虑到天然气 的 密 度 小 于 空 气 D为 防 止 天 然 气 悬 浮 于 空 气 之 上 D出 现 积 存情况D在 电 磁 阀 座 上 安 装 一 根 金 属 分 配 管 一 直 延 伸 到 进 气 门 处 D引 导 天 然 气 直 接 喷 入 气 缸 E发 动 机 采 用电控技术D不 仅 可 以 用 电 磁 阀 分 别 控 制 进 入 各 个气缸的天然 气 量D还 可 以 利 用 比 例 电 磁 铁 控 制 喷 入气缸的柴油 量D运 用 双 燃 料 发 动 机 开 发 过 程 中 经 大量实验并综 合 考 虑 燃 料 消 耗 经 济 性C排 放 性 能 和 运 转可靠性等 因 素 生 成 的 柴 油 喷 油 量C天 然 气 喷 气量对应的优化喷油C喷气 MSN图D控制发 动机 正 常运行E
油 运 行 -近 几 年 来 为 了 降 低 柴 油 机 的 排 放 Z主 要 是 碳 烟 和 微 粒 排 放 g*双 燃 料 发 动 机 在 全 国 迅 速 发 展6)7$8- 本文对目前柴油机改装 的 双 燃 料 发 动 机 的 几种 技术改 装方 案 进 行 介 绍 与 分 析*为 制 造 厂 开 发 产品提供参考-
JKLMNOLMPQMN .LMRSMNTUM JKLMNVW XUJKUYWM Z[\]^_\^‘^\abcd\efg
hWSOSMNiULM RKLMNXUYUL Zjk\^]lmn ocpqrjpcrpc]e\p^s]t\]^s\bdbtu^v\^bnpcwdg
3x8>@5y>
.KQz{UM|UzL}SP~STQ{QPUiz{SN{LT~PS{|KLMNUMNL!UQ~Q}iS!UQ~Q}&R"h !WL}PWQ}QMNUMQ #L~UMi{S!W|Q!UMiKU~zLzQ{$.KQ|KL{L|iQ{U~iU|~SP!UPPQ{QMi{QPUiz{SN{LT~SPiKQTQ|KLMU|L} |SMi{S}}Q!%}QM!Q{TU&Q!!UQ~Q}&R"h !WL}PWQ}QMNUMQ*iKQ~Q’WQMiUL}zS{iUMYQ|iUSM*iKQPW}}( Q}Q|i{SMU|L}}(|SMi{S)}Q!!UQ~Q}&R"h !WL}PWQ}QMNUMQ*iKQTU|{SUMYQ|iUSMUNMUiQ!%}QM!Q{TU&Q! !UQ~Q}&R"h QMNUMQ*LM! iKQTQ|KLMU|L}|SMi{S)}Q! LTSWMiPWQ}LM! iKQUMiL*QzUzQz{Q~~W{Q {QNW}LiQ! R"h ~Wzz}( ~(~iQT* #Q{QL}~S LML}(+Q!$ ,UML}}(* UizSUMiQ! SWiiKLiiKQ{Q}LiQ! iQ|KMS}SNUQ~SP{QPUiz{SN{LT~PS{!UQ~Q}&R"h !WL}PWQ}QMNUMQ~~KSW}!%QL!SziQ!L||S{!UMNiS iKQz{L|iU|L}~UiWLiUSM#KQM!UQ~Q}&R"h !WL}PWQ}QMNUMQ~#Q{Q!Q-Q}SzQ!*#KU|K|SW}!TQQiiKQ !QTLM!SP!Q~UNMLM!{Q!W|Q!Q-Q}SzUMNiUTQLM!|S~i$
该方案 的 I@J 天 然 气 经 高 压 气 瓶 K=L !BMN5OD 在到达喷气电磁阀之前经减压K压力降至 $MN5O进 入 共 轨 管 E 共 轨 管 上 装 有 天 然 气 压 力 C温 度 传 感 器 D 为 电 控 单 元 P:Q 提 供 温 度 及 压 力 参 数 信 号D喷 气 电磁阀是一种天然气专用快速响应开关式数字阀
收稿日期)!""! )) )4 张延峰 天津大学机械工程学院 谭从民 天津大学机械工程学院
助理研究员*%"""5! 天津市 讲师
郭永田 一汽大连柴油机厂产品供应处 高级工程师 *))0"!) 大连市 常立家 一汽大连柴油机厂产品工程处 高级工程师
张 苏 天津大学电气与自动化学院
李志军 万天方津数大学据机械工程学院 副教授
!""#年 $月
农业机械学报
第 %$卷 第 %期
9999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999999
柴油&天然气双燃料发动机技术改装方案分析
张延峰 谭从民 郭永田 常立家 张 苏 李志军
’摘要( 对目前几种双燃料发动机技 术 改 装 方 案 进 行 了 介 绍 与 分 析)混 合 器 混 合*机 械 控 制 柴 油&天 然 气 量 双
.=7/:@08 1UQ~Q}QMNUMQ~*1WL}PWQ}*2QPUi*3{SN{LT
引言
柴 油&天 然 气 双 燃 料 Z以 下 简 称 双 燃 料g发 动 机 是指在柴油机上加装一套天然气供气系统和控制柴 油 机喷油泵齿条 位 移 量 的 装 置*可 以 使 柴 油 机 燃 用 柴 油和天然气两 种 混 合 燃 料*也 可 以 恢 复 燃 用 纯 柴
+)-
农业机械学报
3//2年
! 技术改装方案及分析
双燃料发动机系统的技术改装主要是对柴油机
引 燃柴油量和天 然 气 供 给 量 进 行 控 制"使 两 者 在 不 同 的 工 况 下 达 到 合 适 的 匹 配 "以 满 足 发 动 机 动 力 性 # 经济性和限制排放的要求$其中引燃柴油量的控制 较 为 简 单 "因 为 保 留 原 柴 油 发 动 机 的 燃 油 喷 射 系 统 " 可以通过调节喷油泵齿条行程的方式控制喷油泵的
图 + 机械控制方式的机械混合器双燃料发动机结构原理简图
5678+ 9:;<=>6;=?@6ABCD:;E>BDE+?:FF6:G:?’HIJ FC=?KC:?:>76>: +8车 载 压 缩 天 然 气 气 瓶 38气 瓶 压 力 表 48高 压 输 气 管 路 28气 瓶 充 气 阀 L8储 气 瓶 供 气 阀 )8天 然 气 加 热 器 ,8高 压 减 压 阀 -8天然气中压管路报警装置 .8中压管段限压阀 +/8天然气过滤器及开关阀 ++8天然气低压供气管 +38天然气供气量控制阀 +48混合器 +28低压减压阀 +L8高压油泵供油量限位器 +)8燃料转换开关 +,8发动机 +-8高压油泵
该种方案的特点是天然气进气量和引燃柴油喷
油量 的大小 都可 以 独 立 控 制"这 就 为 调 整 发 动 机 的
第 =期
张延峰 等f柴油&天然气双燃料发动机技术改装方案分析
$#A
图 ! "#$$%型柴油&天然气双燃料发动机电控 燃料供给示意图
’()*! ’+,-.+//-0.0.1,2 345"#$$%,-,61738(65--0 638173$-,99(,.,-&:;< 9+5-4+,-,8)(8,