双燃料发动机
双燃料发动机ecu原理
双燃料发动机ecu原理
双燃料发动机的 ECU（发动机控制单元）原理涉及到管理两种
不同燃料的燃烧过程，通常是汽油和天然气或液化石油气（LPG）。
ECU 是发动机管理系统的关键组成部分，它负责监控和调整发动机
的运行，以确保最佳性能和排放控制。
首先，双燃料发动机的 ECU 需要能够识别当前使用的燃料类型。
它通过传感器来监测燃料的类型和燃烧过程的参数，例如氧传感器、油压传感器、温度传感器等。
这些传感器提供的数据被 ECU 分析，
以确定最佳的点火时机、燃油喷射量和其他关键参数。
其次，ECU 需要能够动态地调整发动机的工作参数，以适应不
同燃料的特性。
例如，天然气燃料的点火时机和燃油喷射量可能与
汽油不同，因此 ECU 需要根据当前使用的燃料类型进行相应的调整。
另外，双燃料发动机的 ECU 还需要能够实现燃料的切换。
在双
燃料系统中，车辆可以在不同的燃料模式之间切换，ECU 需要能够
平稳地实现这种切换，并确保发动机在切换过程中的稳定运行。
最后，ECU 也需要与车辆的其他系统进行协调，以确保整个车
辆系统的正常工作。
例如，它需要与变速箱控制单元协调，以确保
在不同燃料模式下的换挡逻辑和工作参数的调整。
总的来说，双燃料发动机的 ECU 原理涉及到对不同燃料类型的
识别、动态调整发动机参数和实现燃料切换的能力，以及与车辆其
他系统的协调工作。
这些功能的实现，需要依靠先进的传感器技术、精密的控制算法和可靠的执行器，以确保发动机在不同燃料模式下
的高效、稳定和环保运行。
最新推出的大功率双燃料发动机
内 ，将在 试验 台上对 这种 机 型进 行彻 底 的试验 ，以便 保证 届时将 ５／０ Ｆ发 动 机 高质 量地 推 向船 ６ Ｄ １ 舶 市场 。
是在不影响设备质量和性能的前 题下来 达到节 省大量 资金 的 目
的。
的四冲程发动机。
这 种 型号为 ５／０ Ｆ （ 燃 １ Ｄ ６ 双 料 ） 发 动 机 是 在 众 所 周 知 的 ４ ／０ ８６Ｂ系 列 发 动 机 的 基 础 上 并 采用 了在小 Байду номын сангаас双燃 料发 动机上 十 年来所 获得 的宝 贵经验特 别是 近 来 推 出 的 ３／ Ｄ （ ２４ Ｆ 双燃 料 ） ０ 发 动 机 的新 技 术 而 开 发 出 的新 机
Ｄ Ｒ １０ Ｃ ０ ０障碍 电阻测 量 系统 ， 使得在敷设完毕的电缆上测量障 碍 电 阻成为 可能 。
该 系统 可测量 涉及 大量折 皱 和露 出铜 线 电缆 的微 欧 姆大小 的 电阻 。利用一 个 电场探 测 的专 利
５ ，Ｏ Ｆ发 动机 是 目前 市场 １６Ｄ
上最大功率的双燃料四冲程发动 机 ，而且涵盖 了该公司从 ６ 缸单 排 直 列式 发 动 机 到 １ ８缸 Ｖ型 发
动 机 系列 中 的所 有 型 号发 动 机 。
现 、测 量和记 录船用设备 上从 １ｃ ～ ２ ０Ｃ的 温 度 变 化 并 能 ＯＩ ＋ ５￣ ＝
一
技术 ，能直接测量出有障碍连线 处的质量 ，而无须侵害或破坏 电 缆的连接和绝缘。 Ｄ Ｒ １０ Ｃ ０ ０测 量 时 可 在 瞬 间 完成 ， 并且能达到高于十分之一 的精确度 ，而且还 可一 次又一 次
存储最高可达 １ ０ ０个高质量热 ０ 成像 的 Ｓ 信号数据 ） Ｄ（ 插件外 ；
柴油／CNG双燃料发动机的研究和发展
汽 车保有 量 的剧增 ，加 剧 了 日益严 重 的能源 紧
（） １根据 供气 方 式 的不 同 ，柴 ￣／Ｎ 双燃 料 发 ｔ Ｇ Ｃ
缺和环境污染。天然气燃料的低排放 、 低燃料费用 和合理的燃料资源配置使得天然气汽车技术越来越 受到重视 ，其 中用柴油作引燃燃料 的柴￣／Ｎ 双 ＣＧ
燃 料发 动机 以其 改装 方便 、经 济性好 、燃料 选用 灵
在压缩 比比较低 的发动机上 ，高压喷射供气方式 主要用在高压缩 比和压缩终点喷射的气体燃料发动
机 上。
１ 柴 油， ＮＧ双 燃 料 发 动机 概 述 Ｃ
１１ 定 义 ．
（） ２ 根据 引燃 油 量 的多 少 ，柴 油／Ｎ Ｃ Ｇ双燃料 发
动机可分 为常规双燃料发动机 和微 引燃天然气发
动机可分为两种 ，即缸外供气和缸内直接喷气 ， 其
中缸外供 气又 有进气 管 混合 器供 气和 进气歧 管 喷射
两种形式 ， 内直接喷射主要包括缸 内高压喷射式 缸
和低压 喷射式 两 种 ，其 中低 压 喷射供 气方式 主要 用
活 、热效率高以及排放性能好等优点在国外 日 益受
到关注 。
供气有电控混合器和天然气喷射阀两种形式 ，前者
安装在进气总管处 ，后者则可安装在进气总管或者 进气歧管处 ，利用天然气喷射 阀来控制 系统 的指 令 ，并定时喷射天然气 ，然后 与空气混合进入气
动机。
柴 ￣／Ｎ ｔ Ｇ双燃 料 汽 车 指 具 有 两 套燃 料供 给 系 Ｃ
统 ，一套供给天然气 ，另一套供给天然气之外的燃 料 ，两套燃料供给系统按固定的配比向气缸供给燃
料 ，在缸 内混 合燃 烧 的汽车 。
１２ 分类 ．
双燃料发动机系统设计与安装指南
中国船级社双燃料发动机系统设计与安装指南中国船级社上海规范研究所2007年10月双燃料发动机系统设计与安装指南目录第1章 通则 (3)1.1 适用范围 (3)1.2 定义 (3)1.3 图纸资料 (3)1.4 船上试验 (4)第2章 双燃料发动机舱室/机舱 (5)2.1 气体燃料供应管采用单层壁结构的双燃料发动机舱室 (5)2.2 气体燃料供应管安装在通风管内或采用双层壁结构的机舱 (6)第3章 气体燃料管系 (7)3.1 一般要求 (7)3.2 双燃料发动机舱室内采用单层壁的气体燃料管系 (8)3.3 双燃料发动机机舱内采用双层壁或安装在通风管内的气体燃料管系 (8)3.4 气体阀组 (9)第4章 双燃料发动机 (10)4.1 一般要求 (10)4.2 结构布置 (10)4.3 起动空气和进气系统保护 (10)4.4 曲轴箱保护 (10)4.5 活塞下部空间保护 (11)4.6 透气 (11)4.7 排气系统 (11)第5章 控制、监测与安全系统 (12)5.1 一般要求 (12)5.2 双燃料发动机监测与安全系统 (12)5.3 气体燃料供应管系监测与安全系统 (13)2第1章 通则1.1 适用范围1.1.1 本指南适用于采用天然气（LNG货物蒸气）和燃油作为燃料的双燃料发动机及其气体燃料供应管系。
1.1.2 双燃料发动机及其气体燃料供应管系除满足本指南要求以外，还应符合CCS《钢质海船入级规范》（以下简称CCS《规范》）、CCS《散装运输液化气体船舶构造与设备规范》（以下简称CCS《液化规范》）的有关规定。
1.2 定义1.2.1 本指南有关定义如下：（1） 双燃料发动机（Dual fuel engine）：系指既可采用天然气作为燃料（需喷入引燃油点燃），也可单独采用燃油作为燃料的发动机。
（2）双燃料发动机舱室（Dual fuel engine compartment）:系指位于机舱内，用于安装双燃料发动机的独立机器处所。
船用双燃料发动机技术发展及应用前景分析2015(1)
船用双燃料发动机技术发展及应用前景分析双燃料发动机是以柴油为引火燃料，可燃气体为主燃料的发动机。
目前研究使用较多的为柴油—天然气双燃料发动机。
相对于石油来说，液化天然气（LNG）具有储量丰富、使用方便和排放清洁的特点，其基本不含硫化物和微小颗粒等有害物质，可有效降低90%的氮氧化物和25%的二氧化碳排放量，因而是未来替代能源最理想的选择。
交通行业为高能耗、高排放、高污染的行业之一。
航运业更为明显，世界航运业产生的温室气体排放量是航空业的2倍，船舶硫化物和氮化物的排放量则分别占到了全球总排放量的20%和30%，船用燃料已经成为造成海洋和大气污染的重要因素。
目前波罗的海、北海、北美和美国加勒比海已经设立排放控制区（ECA）。
其他地区如如墨西哥湾、阿拉斯加水域、五大湖水域、新加坡、香港、黑海、地中海以及东京湾水域也将设立排放控制区。
我国于2015年12月4日发布了《珠三角、长三角、环渤海（京津冀）水域船舶排放控制区实施方案》（下称《ECA 方案》），开始限制船舶排放。
目前，在欧洲ECA海域要求所有船舶硫排放不得超过0.1%，其他地区的减排要求也日益严格。
由于双燃料发动机在经济性、环保性、动力性能等方面具有众多优点，其成为未来发动机发展的重要方向。
一、船用双燃料发动机存的技术特点及瓶颈技术（一）船用双燃料发动机的技术特点船用双燃料发动机一般都是根据原有柴油机改装而成，在工作原理上与柴油机几乎相同，结构也非常相似。
与其他类型发动机相比，双燃料柴油机具有以下优点：1、由于燃料为LNG清洁能源，有害物、污染气体排放少，可以满足IMO Tier Ⅲ要求，可使船舶在排放控制区内自由航行而不必缴纳排放税；2、运行经济方便，船用发动机燃料可选气体燃料或燃油燃料，使用成本最低的燃料，保证船舶营运的经济性；3、与纯气体燃料发动机相比，双燃料柴油机的安装成本更低，前者对续航力有要求，须较大的LNG储罐，占用较大货舱的空间，而后者只需按航线要求配较小的LNG储罐，保证集装箱的装载量，营运的经济高；4、双燃料柴油机的可靠性高，在LNG气体泄漏时，可转换到油模式以柴油作为燃料，保证船舶正常运行，这是纯气体发动机所无法做到的。
知识点1双燃料内燃机 (duel-fuel engine).
任务八 其他设备新技术的应用及管理
1双燃料内燃机 (duel-fuel engine) 2瓦锡兰公司DF系列四冲程双燃料智能型 内燃机 3MAN B&W 公司推出的ME-GI二冲程双燃 料智能内燃机
任务八 其他设备新技术的应用及管理 一、双燃料内燃机 对LNG船舶来说，将在货舱条件下自然蒸发的天然气作为船舶动力装置 的燃料是最合理的选择。采用蒸汽轮机动力装置的锅炉可以充分利用自然 蒸发四冲程内燃机——以天然气-柴油（或燃料油）为燃料。 优点——可最大限度的利用自然蒸发的天然气，极大地降低燃油消耗，而
且NOx的排放量和CO2的排放量也相当低。
最具代表性的双燃料内燃机——MAN B&W推出的ME-ＧI二冲程双燃料智 能内燃机（包括DF双燃料四冲程中速机）和瓦锡兰公司推出的DF系列四冲 程双燃料智能型内燃机。 双燃料发动机的系统组成——由燃气供给与喷射系统、点火油系统、燃油 系统、控制系统等几大系统组成。
双燃料发动机
Wärtsilä 50DF
供气系统
Pe与空燃比
启动模式
运行模式
V3
V5
ME-GI
燃气系统
燃气喷射
ME-GI
燃料比例变化
作主机时可以在25%负荷以上时，从 100%燃油到95%天然气+5%燃油之间， 燃气和燃油可进行任意比例切换。但 无法满足Tier Ⅲ 的要求，除非使用 EGR或SCR
Wärtsilä 50DF
2. Wärtsilä 50DF 中速机
2006年，50DF发动机应用在第一艘LNG船上
Wärtsilä 50DF
至2012年2月，共720台DF发动机（含陆用），累计运行 >5,000,000小时
Wärtsilä 50DF
点火油和主燃油系统
Wärtsilä 50DF
点火油和主燃油系统
主燃油系统采用传统方式由凸 轮轴驱动高压油泵产生150MPa 的高压油，送至大孔；
四冲程机
柴油模式可使用重油作燃油，柴油依然作点火油
只有空气被压缩 狄赛尔循环 双燃料发动机
二冲程机
（二）二冲程机
1. 燃气发动机（GD或GI） 狄赛尔循环 不满足IMO Tier Ⅲ要求 需要加后处理装置
二冲程机
2. 低压双燃料发动机（DF）
柴油引燃 燃气进口在扫气口上方冲程中部的位置 奥托循环 满足IMO Tier Ⅲ要求 效率大于四冲程机
双燃料发动机简介
2013.4.10
目 录
一．前言 二．双燃料发动机的分类
三．典型双燃料发动机的简介
一．双燃料发动机的发展动力
１. 海事环保法规的要求
柴油 甲醇双燃料发动机主要参数
附录A（规范性附录）柴油/甲醇双燃料发动机主要参数A.1发动机结构参数生产企业：型号：型式（系指冲程数、冷却方式、气缸排列方式、燃烧室型式、燃料供给方式、是否增压、是否带中冷器、是否带催化器等）3)气缸数：缸径/行程：mm/mm总排量：L压缩比：着火火顺序：旋转方向：A.2发动机性能参数额定功率：kW额定功率转速1)：r/min最大扭矩1)：N·m最大扭矩转速1)：r/min怠速转速1)：r/min额定工况柴油消耗量：kg/h额定工况甲醇消耗量：kg/h额定工况当量燃料消耗率：g/kW·h最低当量燃料消耗率：g/kW·h最高热效率：%最高平均有效压力：bar最高爆发压力：MPa排放水平：A.3生产企业应给定的参数A.3.1燃料A.3.1.1柴油推荐的柴油规格：低热值1)：kJ/kgA.3.1.2甲醇推荐的甲醇燃料规格：7低热值1)：kJ/kgA.3.2机油规格：（夏季）（冬季）A.3.3规定的温度冷却水出口最高温度：K或℃最高排气温度：K或℃机油温度：最高K或℃最低K或℃柴油温度：最高K或℃最低K或℃甲醇温度：min~max K或℃进气温升(压气机出气口与环境的温差)2)：max K或℃甲醇系统部件工作环境温度：min~max K或℃冷起动最低环境温度：K或℃A.3.4规定的压力机油压力：min~max MPa甲醇喷射压力：MPa压力变化允差：MPa柴油喷射压力：MPa排气背压：min~max kPa中冷器2)压力降：max kPaA.3.5其它额定工况时的空气消耗量：kg/h全负荷下活塞最大漏气量：L/min额定工况机油燃料消耗比：%外形尺寸（长×宽×高）：mm净质量（不包括油、水、散热器及传动装置）：kg总质量（包括散热器、底座及传动装置）：kgA.4增压中冷系统2)A.4.1增压器生产企业：型号：特征描述（是否为水冷中间壳，是否带废气排放阀等）：A.4.2中冷系统2)生产企业：型号：特征描述（水冷或空冷、材质等）：A.5配气系统进气门：上止点前（°CA）开，下止点后（°CA）关8最大升程：mm；间隙：冷热mm 排气门：下止点前（°CA）开，上止点后（°CA）关最大升程：mm；间隙：冷热mmA.6空气污染防治措施2)A.6.1废气再循环（EGR）2)生产企业：型号：特性描述（流量、EGR控制方式、冷却方式、EGR率描述等）：A.6.2选择性催化还原（SCR）2)生产企业：型号：特性描述：A.6.3催化转化器（DOC）2)生产企业：型号：尺寸、形状和容积：安装位置（在排气管路中的位置）：安装方式描述（如独立安装、并联安装、串联安装）：贵金属总含量：载体（结构和材料）：孔密度：A.6.4柴油颗粒捕集器（DPF）2)生产企业：型号：尺寸、形状、容积：型式和结构：过滤效率：贵金属总含量：载体（结构和材料）：孔密度：再生方法描述：A.6.5其它系统2)种类和作用：A.7冷却系统9A.7.1冷却液种类及特性：A.7.2水泵2)型号：特性：传动比：A.7.3节温器型号：初开冷却液温度：℃；全开冷却液温度：℃；升程：mmA.8润滑系统A.8.1机油泵2)型号：A.8.2机油冷却器2)型号：A.9柴油供给系统A.9.1系统描述特征：工作原理：A.9.2喷油泵生产企业：型号：泵端压力：MPa静态喷油正时：喷油提前曲线：校准方法：A.9.3调速器生产企业：型号：减油点：全负荷开始减油点转速：r/min 最高空车转速：r/min怠速转速：r/minA.9.4高压油管2）长度：内径：A.9.5共轨管2）生产企业：型号：工作轨压:MPa10A.9.6喷油器生产企业：型号：开启压力：MPa开启压力特性曲线：A.9.7冷起动系统生产企业：型号：描述：A.9.8辅助起动装置2）生产企业：型号：描述：A.10甲醇供给系统A.10.1甲醇喷射装置A.10.1.1单点喷射式2）A.10.1.1.1喷嘴数量：型号：可能的调节：工作压力：kPa1)材质：工作电压：V额定工况流量：kg/h（或提供流量-压力差函数曲线）A.10.1.1.2甲醇轨型号：可能的调节：工作压力：kPa1）材质：附属装置：A.10.1.1.3其它装置A.10.1.2多点喷射式2）A.10.1.2.1喷嘴数量：型号：工作压力：kPa1)材质：工作电压：V额定工况流量：kg/h（或提供流量-压力差函数曲线）A.10.1.2.2甲醇轨型号：工作压力：kPa1）材质：附属装置：A.10.1.2.3其它装置11A.10.2甲醇压力调节器型号：数量：工作压力：kPa1)材质：A.10.3甲醇过滤器型号：滤清能力：工作压力：kPa1）材质：A.10.4甲醇泵型式（直流或交流，有刷或无刷）：型号：特性：工作压力：kPa1）材质：A.10.5甲醇液位计型号：工作电压：V材质：A.10.6甲醇管型号：材质：内径：mm外径：mm A.11电控系统A.11.1发动机电控单元型号：系统电压：V接地极：A.11.2甲醇电控单元2）型号：系统电压：V接地极：A.11.3传感器A.11.3.1油门位置传感器2)型号：A.11.3.2节气门位置传感器2)型号：A.11.3.3甲醇流量传感器2)型号：工作压力1)：kPa材质：12安装尺寸：A.11.3.4气体温度传感器2)型号：安装尺寸：数量：A.11.3.5水温传感器型号：安装尺寸：数量：A.11.3.6转速传感器型号：安装尺寸：数量：A.11.3.7压力传感器2)型号：安装尺寸：数量：A.11.3.8绝对压力传感器2)型号：安装尺寸：数量：A.11.3.9相位传感器2)型号：安装尺寸：数量：A.11.4执行器A.11.4.1节气门2)型号：A.11.4.2高压EGR阀2)型号：A.11.4.3低压EGR阀2)型号：A.11.4.4排气背压阀2)型号：A.11.4.5怠速旁通控制阀2)型号：A.11.4.6废气旁通控制阀2)13型号：A.12电气系统A.12.1发电机输出电压：型号：A.12.2起动机输入电压：型号：A.13其它（详细目录，必要时简要说明）注1)：应给定范围或公差。
双燃料技术发展史
双燃料系统的发展史一、国外双燃料的发展1 车用天然气双燃料发动机的研究双燃料系统的开发最早是从车用发动机开始的，从上世纪八十年代开始美国能源转换公司(ECI)协助开发了一种新型的双燃料系统，并把两台高速柴油机改装成为双燃料发动机：一台是美国卡特皮勒公司的3208型柴油机，另一台日本五十铃公司的6BD I型柴油机。
1994年，GM公司开始研究二冲程和四冲程双燃料发动机，澳大利亚、日本、德国等也在进行天然气发动机的研制工作。
乌克兰科学院天然气研究所和基辅汽车公路研究所研制的BE3IA3548AFYl双燃料汽车，该车采用由M3240H1柴油机改装成的M3240HFJ-I双燃料发动机，天然气与柴油采用联动控制机构，试验表明天然气替代了45％的柴油。
另外美国CleanAirPartner公司与加拿大阿尔伯达州卡尔加里市代用燃料系统(AFS)公司联营，共同开发出多点喷射的双燃料控制系统，并应用在10.3L卡特彼勒3176B重型发动机上，在发动机压缩比不变的情况下，两种燃料均采用电子控制，燃用的天然气可达燃料总量的60％-90％，发动机根据需要能转换为100％燃用柴油。
目前，国外主要采用两种方式提高双燃料发动机的性能：(1)高压天然气的缸内直喷技术；(2)微引燃技术条件下的多点电喷射技术。
美国BKM公司研究了具有先进水平的“微引燃”双燃料系统，用接近1％的引燃柴油为天然气发动机提供所需要的点火能量。
这一系统的核心是采用Servojet电控液压泵喷嘴控制点火油量、天然气多点电子控制顺序喷射装置以及专用的计算机软件，同时也采用了断缸、增压空气旁路、废气再循环及优化引燃油的喷射正时等措施。
这大大降低了小负荷时的未燃HC排放也提高天然气替代柴油的百分率，从而在所有工况范围内使天然气在所消耗的燃料总量中超过了95％。
康明斯公司和Clean Air Power公司是在车用双燃料系统的研发与应用领域居于国际领先地位的代表性企业。
氨气-柴油双燃料发动机及其燃烧控制方法
氨气-柴油双燃料发动机及其燃烧控制方法
氨气-柴油双燃料发动机是一种采用氨气和柴油混合燃烧的发动机，具有燃烧效率高、能耗低、排放少等优点。
氨气-柴油双燃料发动机的燃烧控制方法主要包括以下几个方面：
1. 氨气和柴油的混合比控制：氨气和柴油的混合比对发动机的燃烧效率、排放量、能耗等均有影响，因此需要在运行过程中对混合比进行实时控制。
2. 燃烧控制策略：燃烧控制策略包括点火时刻、喷油量、喷油时间等参数的控制，可以通过改变这些参数来调整燃烧过程，实现更优的燃烧效果。
3. 排放控制：氨气-柴油双燃料发动机的排放控制需要同时考虑氮氧化物、颗粒物、碳氢化合物等多种污染物的排放情况，因此需要采用特殊的排放控制方法，如氨水尿素喷射系统等。
4. 故障诊断：氨气-柴油双燃料发动机的燃烧控制系统故障可能会对发动机的性能和安全性产生不良影响，因此需要采用故障诊断技术及时发现并解决问题。
综上所述，氨气-柴油双燃料发动机的燃烧控制方法需要综合考虑多种因素，通过优化设计和智能控制来实现更高效、更环保、更安全的工作状态。
双燃料发动机组启动顺序及注意事项
双燃料发动机组启动顺序及注意事项启动顺序：1.清洁检查：在启动之前，需要对发动机组进行检查和清洁。
检查是否有明显的损坏或异物，确保机组表面和周围环境没有杂物和碎片。
2.气体供应：检查天然气供应系统，确保天然气阀门开启，并且供气管路通畅。
确认天然气供应充足，而且压力稳定。
3.燃油供应：确保柴油供应系统正常运作，燃油阀门开启，并检查柴油贮槽内的燃油量。
4.开启柴油引擎：按照柴油发动机的操作程序，完成启动操作。
一般来说，这包括关闭低速启动断电器、启动按钮等。
5.天然气预热：打开天然气进气阀门，启动天然气预热系统，确保天然气管路被加热至适宜的温度。
6.开启天然气引擎：按照天然气发动机的操作程序，完成启动操作。
这可能包括点火电器的启动、燃气过滤器的通气等。
注意事项：1.安全第一：启动发动机组时，要始终保持警觉和专注，特别是在处理易燃、有毒气体的情况下。
确保周围区域的安全，并遵循相应的安全操作规程。
2.检查供气管路：在启动之前，要检查天然气供应管路，确保其完整、通畅，不被堵塞或泄漏。
对于供气管路连接件和接头，要检查其是否紧固，并使用合适的密封材料。
3.确保燃料供应：在启动发动机组之前，要确保两种燃料的供应正常。
柴油油箱应有足够的燃油储备，而天然气供应系统应保持充足的气体供应。
4.遵循制造商规程：在启动之前，要详细阅读发动机组的制造商手册，了解其特殊的启动顺序和注意事项。
不同的发动机组型号可能有不同的启动程序和要求。
5.正确操作：遵守操作规程，按照正确的顺序启动发动机组。
燃油和天然气发动机应分别启动，并确保柴油发动机的正常运行后才启动天然气发动机。
6.监测和调整：在启动之后，要仔细监测发动机组的运行情况，确保两种燃料的供应平稳、无泄漏。
根据需要，及时调整天然气和柴油的供应参数，保持发动机组的稳定运行。
总之，启动双燃料发动机组需要遵循一定的程序和注意事项，以确保其安全、高效地运行。
对于不熟悉操作的人员来说，最好请经过培训和具备相应资质的工程师或技术人员负责启动和管理发动机组。
天然气-柴油双燃料
天然气-柴油双燃料发动机的改造
混合器
天然气供气量控制阀
天然气-柴油双燃料发动机的改造
• 由于喉管的存在和天然气自身占用一定的 体积，使充气效率低，影响空气充量，动 力性下降。 • 空燃比控制不精确，总碳氢量较高。 • 混合气量控制不精确，中小负荷工况区热 效率低。 • 整车匹配性差。 • 供气方式简单，开发周期短，成本低。
天然气-柴油双燃料发动机的性能
2. 能耗与经济性
中低负荷下，双燃料 发动机能耗略有增加；中 高负荷下，能耗与原柴油 机持平。 天然气有较好的可获 得性，低污染性，价格远 低于柴油，双燃料发动机 具有较大经济优势。
天然气-柴油双燃料发动机的性能
3. 排放性能
天然气-柴油双燃料发动机的性能
3. 排放性能
天然气-柴油双燃料发动机
双燃料发动机概述
• 定义： 双燃料发动机是指使用两种燃料同时燃烧的发 动机。 天然气-柴油双燃料发动机是以天然气为主要燃 料，由少量柴油来引燃的发动机。 这种方式对发动机原有结构的改变较少，可以 燃烧天然气-柴油两种燃料；在没有足够气体燃料 来源时，仍可使用柴油，是天然气发动机应用的 主流。
天然气-柴油双燃料发动机的改造
2.缸外进气阀处喷射式 将喷射器布置在各缸进气道进气阀处，实现对每 一缸的定时定量供气，也可称为缸外电控多点喷 气系统。 • 由于能够根据发动机转速和负荷严格控制气体燃 料的喷射量、喷射时刻，实现稀薄混合气燃烧， 进一步提高发动机的动力性、燃料经济性，降低 排放指标。 • 进气道处喷射器的存在仍影响供气的空气充量， 改装成本较高。
天然气-柴油双燃料发动机的改造
3.缸内气体燃料喷射式 将喷射阀直接安装在 气缸上，将天然气直 接喷进燃烧室内。 • 易于实现稀薄燃烧控 制 • 供气特性稳定，大幅 降低或消除燃料供气 对空气充量的影响。
双燃料(柴油)发动机组启动顺序及注意事项
柴油（双燃料）发电机组启停顺序及注意事项一、发动机启动顺序（纯柴油模式）：1、确保控制柜与柴油执行器、燃气执行器、左右接线盒、燃气电磁阀、柴油电磁阀连线正常牢固。
2、将两个断路器向上闭合，使其处于通电状态。
3、打开直流总电源开关、电调器电源开关。
（即将两个旋钮指向“1”位置处）此时，触摸屏应开始启动并显示1-12缸各缸的缸温和排温等示数，充电机应处于工作状态（电压显示在27V左右，电流显示在0-10A范围内）4、确保控制柜和仪表盘上的模式切换旋钮指向纯柴油模式，确保控制柜和仪表盘上的紧急停车旋钮处于旋开状态（紧急停车旋钮按下为旋入状态，顺时针旋转后开关自动返回旋开状态）。
5、打开压缩空气阀门，按下预供油按钮为发动机预先泵机油，当仪表盘发动机进油压指针示数超过0.1MPa后，按下油压低手柄，按下启动按钮，当发动机启动后，关闭压缩空气阀门。
二、发动机停机顺序（纯柴油模式）：1、将发动机负荷卸下，将发动机转速降至600-800转，当发动机油温低于60°C后，扳动停车手柄，将发动机停车。
2、发动机停车后，关闭直流总电源开关、电调器电源开关。
（即将两个旋钮指向“0”位置处），将两个断路器向下断开，使其处于断电状态。
三、发动机启动顺序（双燃料模式）：1、确保控制柜与柴油执行器、燃气执行器、左右接线盒、燃气电磁阀、柴油电磁阀连线正常牢固。
2、将两个断路器向上闭合，使其处于通电状态。
3、打开直流总电源开关、电调器电源开关、电磁阀电源开关、控制器电源开关。
（即将四个旋钮指向“1”位置处）此时，触摸屏应开始启动并显示1-12缸各缸的缸温和排温等示数，充电机应处于工作状态（电压显示在27V左右，电流显示在0-10A范围内。
电调器为柴油执行器控制单元，控制器为燃气执行器控制单元。
）4、确保控制柜和仪表盘上的模式切换旋钮指向纯柴油模式，确保控制柜和仪表盘上的紧急停车旋钮处于旋开状态（紧急停车旋钮按下为旋入状态，顺时针旋转后开关自动返回旋开状态）。
MAN双燃料四冲程柴油机的油气混烧模式及应用
MAN双燃料四冲程柴油机的油气混烧模式及应用MAN双燃料四冲程柴油机是一种采用柴油和天然气混合燃烧的先进发动机技术。
这种双燃料混烧模式不仅可以降低燃油成本，减少排放物质的排放，还可以提高发动机的燃烧效率，延长发动机的使用寿命。
下面将对MAN双燃料四冲程柴油机的油气混烧模式及应用进行详细介绍。
一、油气混烧模式1.柴油喷射燃烧在油气混烧模式下，柴油机会首先使用柴油作为燃料进行喷射燃烧。
柴油经过喷油器喷射到气缸内，与空气混合燃烧，产生高温高压的燃烧气体，驱动活塞运动，推动发动机工作。
柴油的燃烧过程可产生大量的热量和动能，使发动机具有较强的动力输出能力。
2.天然气混合燃烧在柴油机正常工作过程中，系统会根据发动机负荷和转速的变化自动调节天然气的混合比例，将天然气引入气缸内混合燃烧。
天然气的燃烧速度快、燃烧温度低、燃烧过程干净，有助于提高发动机的燃烧效率和减少废气排放。
3.油气混合燃烧在发动机工作中，系统可以根据实际需求将柴油和天然气混合燃烧，使两种燃料的优势充分发挥，达到更高的性能表现。
通过油气混合燃烧可以实现更高效的燃烧过程，减少能量损失，提高发动机的燃烧效率和动力输出。
二、应用领域1.工业领域2.船舶领域在航海领域，MAN双燃料四冲程柴油机的油气混烧技术也得到了广泛应用。
通过天然气的混合燃烧，可以降低船舶的燃油费用，减少废气排放，提高船舶的环保性能。
同时，油气混燃可以提高船舶的燃烧效率，增加航行里程，节省油料消耗。
3.车辆领域在汽车和卡车等车辆领域，MAN双燃料四冲程柴油机也有着广泛的应用。
通过油气混烧技术，可以实现燃油和天然气的双重供应系统，根据实际情况智能调节燃料的混合比例，充分利用两种燃料的优势，提高车辆的燃烧效率和动力输出，减少驾驶成本，降低环境污染。
总之，MAN双燃料四冲程柴油机的油气混烧模式在工业、航海和车辆领域都有着广泛的应用前景。
其节能环保、高效稳定的特点将成为未来发动机技术发展的趋势，为各行业提供更为可靠和持续的动力支持。
双燃料发动机燃烧放热规律分析及燃烧特性研究_尧命发(精)
文章编号:1000-0909(200204-0312-********双燃料发动机燃烧放热规律分析及燃烧特性研究尧命发1,段家修1,覃军2,许斯都1,付晓光1(1.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072;2.广西玉柴机器股份有限公司,广西玉林537000摘要:从热力学和内燃机燃烧的基本理论入手,推导了计算分析双燃料发动机缸内工质成分和热力学参数的计算关系式以及求解双燃料发动机燃烧放热规律的微分方程式,基于面向对象技术开发了双燃料发动机燃烧放热规律计算软件。
研究结果表明:用传统柴油机分析方法计算双燃料发动机的放热率峰值偏小,所计算的缸内工质平均温度偏高,新模型计算的结果与实际情况更为吻合。
该分析软件可以适用于多种燃料发动机,是内燃机燃烧放热规律的通用计算软件。
双燃料发动机燃烧特性研究表明:双燃料发动机初始放热率比纯柴油大,若着火始点在上止点后,双燃料缸内最大爆发压力比纯柴油低,否则比纯柴油高;控制双燃料发动机着火始点是控制缸内最大爆发压力和NO x排放的关键,双燃料发动机着火始点应在上止点后,可以使发动机爆发压力和NO x排放比纯柴油低。
关键词:双燃料;燃烧;放热规律;燃烧特性中图分类号:T K432文献标识码:A引言随着内燃机排放法规的日益严格和石油资源危机日益加剧,柴油-气体燃料双燃料发动机应用越来越广泛,柴油机双燃料发动机具有高效率、低排放的优势,但其燃烧特性与纯柴油不同,其燃烧过程是引燃柴油的喷雾扩散燃烧和缸内均质混合气的快速火焰传播过程共同作用。
示功图测试分析是研究内燃机工作过程的重要工具,它可以揭示发动机燃烧的内在规律和特点,为开发高效清洁发动机提供有效的分析手段,被广泛应用于研究和产品开发过程中。
迄今为止,还没有针对双燃料发动机示功图的分析手段,大都采用柴油机的分析方法。
实践证明,这种分析方法和实际双燃料发动机有较大差别。
传统的计算分析方法,如描述缸内工质内能的Just经验公式用于描述双燃料发动机燃烧过程将会导致较大的误差。
双燃料发动机的稳定运行
ｓ ｎ公 司按两 冲程多缸柴油机设 计和制造 的， ｉ ｏ 是军转民产品 ， 其 典型结构是 ： 整个机架包括 曲轴箱用合金钢焊接而成 ， 两根 曲 有 轴及 其用 于扭矩交汇的两对伞齿轮 ，每个 气缸对应 ２个对称 的 活塞 、 个天然气供给 阀、 １ ２个喷油泵 、 ２个柴油主喷嘴 、 个柴油 １ 先导 喷嘴 ， 每个喷嘴都有 强制冷却水道 ， 没有缸头 和排气 阀， 用 于冷却和助燃 的辅助设 备较多 。 机组通过压缩 、 进料 、 燃烧 、 膨胀 、 排气 、 进气 ６ 个连续过程 ， 将柴油和天然 气的热能转化成机械能 ， 两根 曲轴连续旋转 ， 使 通 过两对伞齿轮将力量集 中输 出到发电机。 基本参数 ： 活塞排列方式为 ０ Ｐ直立式 ； 一 额定功率 ２ ６ ｋ ３ ５ Ｗ； ９缸 ２冲程 ； 缸径 ２ ６ 行程 ２ ４ 压缩比 １．：； ０ ｍｍ； ５ ｍｍ； ３ １缸容 １ ３ ； ３ ５ Ｌ 曲轴数 目２ 转速 ９０／ ｎ 燃料为柴油或天然 气加微量柴油 ； ； ０ｒ ； ｍｉ 涡 轮增压器型号 Ｖ Ｒ ５ 一 １压缩空气启动方式 ； Ｔ ３４ ｌ； 海水强制冷却。
２功率。发电机输 出功率＞ ０ ． ５ ％的额定功率 。 ３天然气压力 。天然气供给压力 Ｇ ＞ １ｋ ａ ． Ｐ ２０ Ｐ 。 ４排气温度 。气缸 的三组排烟温差 ≤３ ｏ（０ 。 ） ． ８Ｃ １０ １ 。 ７ ５空气温度 。空气温度在设定值 附近± ．℃（０ Ｆ 的范 ． ３８ １。 ） 围内 ， 了保持机组 在最优条 件下运转避免爆燃 ， 是负 载的一 为
７ ０％ 。
９ 却 用 海 水 压 力 。 Ｓ ＞ ５ ｋ ａ ． 冷 ＷＰ １４ Ｐ 。
１． ０喷油嘴冷却水 （ 蒸馏水 ） 液位 。Ｎ Ｌ ３ ０ ｍ。 Ｃ ＞４ ｍ １． １ 喷油 嘴冷却水 （ 蒸馏水 ） 压力 。Ｎ Ｐ １０ Ｐ 。 Ｃ ＞ ４ ｋ ａ １． ２喷油嘴冷却水 （ 蒸馏水 ） 温度 。Ｎ Ｔ ８ ￣（ ８ 。 Ｃ ＜ ５Ｃ １５Ｆ ｏ 这 １ ２个条件均 由 Ｐ Ｃ控制 ，各设置点在利 于机组 运行而 Ｌ 对机组无害的前提下 ，都 可以调节和更改 ，除选择开关外其他 １ 个条件在阶梯程序 ＷＸＮ１ Ａ ６中的位置见图 １ １ ０ Ｌ Ｄ１ 。
2024年双燃料引擎市场前景分析
2024年双燃料引擎市场前景分析双燃料引擎（Dual Fuel Engines）是一种可以同时使用两种不同燃料的发动机。
这种燃料灵活性使得双燃料引擎在各个行业中受到了广泛的关注和应用。
本文将从市场前景的角度对双燃料引擎进行分析。
1. 市场概述随着环境保护意识的提升和对能源安全性的关注不断加深，双燃料引擎市场获得了快速增长的机会。
双燃料引擎可以在保持高效性能的同时，降低对传统石油能源的依赖，减少环境污染。
2. 市场驱动因素2.1 政策支持许多国家和地区出台了一系列鼓励使用双燃料引擎的政策措施。
例如，一些国家给予购买双燃料引擎车辆的补贴或税收减免，以促进市场的发展。
2.2 燃料价格波动传统石油燃料价格的不稳定性对市场的影响日益凸显。
双燃料引擎可以使用替代燃料，如天然气、液化石油气等，这些燃料价格较为稳定，减少了用户的经济风险。
2.3 环境保护需求减少温室气体排放和降低空气污染是保护环境的重要任务。
双燃料引擎通过减少传统燃料的使用，降低了尾气排放，符合环保需求，受到政府和企业的关注和支持。
3. 市场应用3.1 道路交通双燃料引擎在道路交通领域有广泛的应用前景。
城市公交车、出租车等大型车辆的使用具有规模效应，引入双燃料引擎可以实现能源的节约与环境保护。
3.2 船舶工业航运业是一个对能源消耗较大的行业，对于船舶使用双燃料引擎具有重要意义。
双燃料引擎不仅可以降低能源成本，减少污染排放，还可以提高航行的灵活性和安全性。
3.3 工业应用在工业领域，一些大型机械设备使用燃气作为替代燃料来驱动双燃料引擎，这不仅可以减少能源消耗，还能降低整体生产成本。
4. 市场挑战4.1 技术难题双燃料引擎技术仍然面临一些挑战。
如何在不影响性能的情况下实现两种燃料的有效切换和混合利用，仍然是需要解决的问题。
4.2 基础设施建设双燃料引擎的推广还需要解决相应的基础设施建设问题，如加气站和液化石油气供应等。
这需要投入大量的资金和资源，增加了市场推广的难度。
国内外双燃料发动机发展状况分析_彭雪竹
LNG 船提供了 50DF 双燃料发动 机，加上目前的手持订单，使用该 型机的 LNG 船占到了 LNG 船队 总量的四分之一。加上陆用双燃 料发动机，瓦锡兰已经向用户交 付了 720 台双燃料发动机，累计 运行出 其他发动机制造商。
瓦锡兰双燃料技术首次应用 是在 1990 年代初期的陆用电厂 项目；2000 年，首台船用 50DF 发 动机应运而生。该技术使发动机 可燃用 LNG 或柴油/重油，并能 在运转过程中平稳地在不同燃料 间转换，能够确保运营安全性。 2006 年，瓦锡兰 50DF 发动机应 用在第一艘 LNG 船上并引领行 业潮流，此后约 65%的新造 LNG
船舶与设备 ●
国内外双燃料发动机发展状况分析
彭雪竹
随着全球环境的日益恶化和 人们环保意识的逐渐加强，控制 污染气体及温室气体排放的要求 日益强烈。而作为国际贸易重要 运输方式的航运业，船舶排放对 大气造成的污染已引起国际社会 的广泛关注。迫于世界环境保护 的压力，国际海事组织（IMO）不 断出台新规则规范或对以往的规 则进行修正，以期进一步控制国 际航运气体排放。
11000~17550 2400~3600 4800~7200 6000~9000
12000~18000 5400~8100
注：功率范围涵盖作为推进主机和发电机的功率范围。
沿海和内河船舶的前景预期，发 展受到更多的关注。由此，世界主 要柴油机制造商均率先推出中速 双燃料发动机，并已取得了大量 实船应用的实绩。
目前，全球推出中速双燃料 发动机的制造商有瓦锡兰、曼恩、 卡特彼勒（Mak）等。其中，瓦锡兰 在双燃料发动机领域遥遥领先， 共推出了 3 种机型，并获得大量 订单；曼恩发展相对落后，但也推 出了 2 种机型，有部分订单；卡特 彼勒尚处于起步阶段，样机尚未 交付。
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Wärtsilä 50DF
至2012年2月，共720台DF发动机（含陆用），累计运行 >5,000,000小时
Wärtsilä 50DF
点火油和主燃油系统
Wärtsilä 50DF
点火油和主燃油系统
主燃油系统采用传统方式由凸 轮轴驱动高压油泵产生150MPa 的高压油，送至大孔；
3. 低压双燃料发动机（Dual Fuel engine, DF）
四冲程机
（一）四冲程机
1. 高压燃气喷射发动机（ＧＤ或ＧＩ） 可在不同燃气/柴油比例下运行，或可仅燃用柴油 可燃气体在压缩终点喷入气缸 燃气进气/喷射压力高，350bar 狄赛尔循环 真正的“双燃
料”发动机
四冲程机
2. 电火花点火的气体发动机（SG）
只能使用气体燃料 燃气与空气一起压缩，电火花点火 燃气进机压力低，<5bar 奥托循环 单燃料发动机
四冲程机
3. 低压双燃料发动机（DF）
分为燃气模式和柴油模式 燃气模式下燃气与空气一起进入气缸，一起压缩 压缩终点使用1%能量的柴油引燃 燃气进机压力低，<5bar 奥托循环
V3
V5
ME-GI
燃气系统
燃气喷射
ME-GI
燃料比例变化
作主机时可以在25%负荷以上时，从 100%燃油到95%天然气+5%燃油之间， 燃气和燃油可进行任意比例切换。但 无法满足Tier Ⅲ 的要求，除非使用 EGR或SCR
Wärtsilä 50DF
2. Wärtsilä 50DF 中速机
在ME电控机的基础上增加了燃气供给系统及
250bar~300bar的天然气共轨管。增加了燃气喷射 阀、双壁燃气管、蓄压块、ELGI阀等。
ME-GI
燃油喷射系统
ME-GI
燃气系统
燃气供给系统
ME-GI
燃气阀块： 燃气阀块供气给蓄压块，并在安装一个截止阀和两个放气阀，通过 止回阀进入气缸。 V4
四冲程机
柴油模式可使用重油作燃油，柴油依然作点火油
只有空气被压缩 狄赛尔循环 双燃料发动机
二冲程机
（二）二冲程机
1. 燃气发动机（GD或GI） 狄赛尔循环 不满足IMO Tier Ⅲ要求 需要加后处理装置
二冲程机
2. 低压双燃料发动机（DF）
柴油引燃 燃气进口在扫气口上方冲程中部的位置 奥托循环 满足IMO Tier Ⅲ要求 效率大于四冲程机
双燃料发动机简介
2013.4.10
目 录
一．前言 二．双燃料发动机的分类
三．典型双燃料发动机的简介
一．双燃料发动机的发展动力
１. 海事环保法规的要求
２. ＬＮＧ作为清洁能源的优势
二．双燃料发动机的分类
1. 高压燃气喷射发动机（Gas Diesel engine, GD）
2. 电火花点火的气体发动机（Spark ignited Gas engine, SG）
三．典型双燃料发动机
1. MAN ME-GI（低速机）
2. Wärtsilä50DF（中速机）
ME-GI
1. ME-GI 电控双燃料柴油机
ME-GI，即ME engine with gas injection。
MAN B&W公司于
2005年在ME柴油机 的基础上推出的电子 控制双燃料柴油机。
ME-GI
点火油由点火油泵单元升压至 90Mpa送至小孔
Wärtsilä 50DF
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 供气系统
Pe与空燃比
启动模式
运行模式