天然氣/柴油雙燃料船用發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)研究

【摘要】： 隨著排放法規(guī)的日趨嚴(yán)格和世界能源的日益短缺,節(jié)能、高效與環(huán)保成為內(nèi)燃機(jī)技術(shù)發(fā)展的主導(dǎo)方向。而當(dāng)前廣泛使用的內(nèi)燃機(jī)替代燃料壓縮天然氣(CNG)具有能量密度較高,排放低,便于貯存和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),被認(rèn)為是最有發(fā)展前途的發(fā)動(dòng)機(jī)清潔燃料。在三峽庫(kù)區(qū)使用CNG燃料動(dòng)力的船舶,有利于船東降低燃料成本和維護(hù)當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境。 CNG燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用,可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性能。在三峽庫(kù)區(qū),空氣中的污染物主要來(lái)自于船舶柴油機(jī)的尾氣,柴油機(jī)在工作時(shí)會(huì)排放大量有害物,形成對(duì)庫(kù)區(qū)流域嚴(yán)重的污染。 電子控制的CNG/柴油雙燃料供給系統(tǒng)作為一種較為理想的柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng),它可以使得柴油機(jī)選擇靈活的燃料模式,在天然氣充裕的地方選擇燃用天然氣替代部分柴油以改善排放性能,降低油耗節(jié)約成本。而在沒(méi)有氣源的情況下也能恢復(fù)到原方式運(yùn)行。但這種船舶在三峽庫(kù)區(qū)還未出現(xiàn)。 本論文在參閱文獻(xiàn)和借鑒國(guó)內(nèi)外設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,結(jié)合三峽庫(kù)區(qū)船舶的實(shí)際情況,采用理論分析、仿真設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究相結(jié)合的研究模式。針對(duì)2135型柴油機(jī)燃料供給系統(tǒng)的,改制了一套電控柴油/天然氣雙燃料系統(tǒng),并在柴油機(jī)試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了天然氣配比摻燒試驗(yàn)研究。最后,根據(jù)2135型柴油機(jī)和螺旋槳運(yùn)行工況特點(diǎn),在中和考慮能耗,經(jīng)濟(jì)性,排放指標(biāo)和系統(tǒng)穩(wěn)定型之后,擬定發(fā)動(dòng)機(jī)沿螺旋漿推進(jìn)特征曲線運(yùn)行時(shí)較佳摻燒比。 【關(guān)鍵詞】：發(fā)動(dòng)機(jī) 雙燃料 天然氣 電控系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號(hào)】：U664.12
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)和天然氣現(xiàn)狀10-15
• 1.1.1 車用現(xiàn)狀10
• 1.1.2 船用現(xiàn)狀10-14
• 1.1.3 天然氣資源現(xiàn)狀14-15
• 1.2 本文的選題背景15
• 1.3 研究目標(biāo)和內(nèi)容15-16
• 1.3.1 研究目標(biāo)15-16
• 1.3.2 研究?jī)?nèi)容16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第2章 天然氣/柴油雙燃料船用發(fā)動(dòng)機(jī)燃料系統(tǒng)17-26
• 2.1 天然氣/柴油雙燃料船用發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)組成17-18
• 2.2 CNG/柴油雙燃料船用發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給系統(tǒng)工作原理18
• 2.3 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18-19
• 2.4 油量調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)19
• 2.5 油泵標(biāo)定19-23
• 2.6 天然氣流量調(diào)節(jié)閥23-25
• 2.7 進(jìn)氣混合器25
• 2.8 本章小結(jié)25-26
• 第3章 控制策略26-35
• 3.1 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)控制策略26
• 3.1.1 純柴油模式運(yùn)行下控制策略26
• 3.1.2 雙燃料模式運(yùn)行下控制策略26
• 3.2 PID控制26-29
• 3.2.1 位置式PID27-28
• 3.2.2 增量式PID28-29
• 3.3 實(shí)際控制形式確定29-30
• 3.4 MATLAB/SIMUlink軟件仿真30-34
• 3.4.1 柴油機(jī)模型31
• 3.4.2 仿真過(guò)程31-34
• 3.5 本章小結(jié)34-35
• 第4章 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)35-45
• 4.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>35
• 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備35-36
• 4.3 最佳摻燒比實(shí)驗(yàn)36-40
• 4.4 特征曲線擬合40-42
• 4.5 碳煙排放測(cè)試與分析42-44
• 4.6 經(jīng)濟(jì)性分析44
• 4.7 本章小結(jié)44-45
• 第5章 電控系統(tǒng)45-55
• 5.1 電控系統(tǒng)概述45
• 5.2 電控系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述45-46
• 5.3 驅(qū)動(dòng)器及接口要求46-48
• 5.4 單片機(jī)及硬件電路48-51
• 5.5 單片機(jī)資源分配及軟件編程應(yīng)用51-54
• 5.5.1 單片機(jī)A51-53
• 5.5.2 單片機(jī)B53-54
• 5.6 本章小結(jié)54-55
• 第6章 總結(jié)與展望55-57
• 6.1 總結(jié)55-56
• 6.2 展望56-57
• 參考文獻(xiàn)57-59
• 致謝59-60
• 攻讀碩士研究生期間發(fā)表的論文與參加的科研項(xiàng)目60

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船用柴油機(jī)排放及濰柴產(chǎn)品控制策略    孫少軍;

美英法公司聯(lián)合研制新型船用發(fā)動(dòng)機(jī)    張文

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中船重工攜兩大外企合建船用發(fā)動(dòng)機(jī)廠    索佩敏

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