玉柴股份船电动力事业部试机台架改造技术方案-玉柴机器

技术平台柴试站4台位干阻改造马逸凡，王晓曦，沈亚宏（江苏省常州中车戚墅堰公司，江苏 常州 213011）摘 要：柴油机试验台位是柴油机公司做柴油机整体试验的重要设备之一。

近几年来由于柴油机试验台位使用频率的增加，造成了在使用过程中干阻频频烧毁的现象，严重影响了公司的生产进度。

因此决定对干阻的阻值重新计算，使其满足柴油机输出功率的要求。

将原轴流风机改为离心风机进行强迫风冷，并使用软启动器启动保护电机。

同时加装温度、转速、风压传感器能做到实时监控。

关键词：干阻改造；软启动器；离心风机；传感器0 概述柴油机的负载试验是对柴油机在运行过程中各个方面的检查和调整的重要环节。

自2016年以来，由于此台位的工作量增加，工作时间加长，同时因其试验的16V280ZJ型柴油机，其满载输出功率达到3860KW，以及在试验过程中长时间满负荷的运转，因此对干阻负载的要求较高。

经过测量原干阻阻值为0.44Ω，阻值偏大不能满足柴油机最大负荷的输出功率。

这是造成干阻频频烧毁的直接原因。

二、原风机电机使用的是30KW普通电机，采取轴流风机进行强迫风冷的降温方法。

由于轴流风机相比于离心风机的风量和风压都较小，对干阻起不到较好的散热效果。

这是造成干阻烧毁的间接原因。

三、由于原30KW普通电机采用的是直接启动的方式，过大的启动电流会对电网造成电压下降，偶尔还会出现烧毁电机绕组的现象，因此在此次改造中采用软启动。

四、同时对电机的转速、风压、温度都加装传感器进行监控，使得操作人员可以在实验过程中及时观察并发现干阻和风机在运行过程中的实时状态。

1 干阻改造1.1 电阻改造经过测量原干阻阻值为0.44Ω，然而根据欧姆定律P＝U2/R计算后得出，次电阻值只适用于3600KW 功率的消耗。

而16V280ZJ型柴油机最大输出功率达到3860KW。

为了满足280型柴油机功率的消耗，再次计算得出需要改变干阻的阻值为0.41Ω。

并允许在短时间内有15%的波动，来提升干阻的负载能力，减少干阻被烧坏的可能性。

第42卷第1期2021年1月哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报Journal of Harbin Engineering UniversityVol.42ɴ.1Jan.2021DMCC 技术在高速船用柴油机上的应用研究姚春德1,王辉1,姚安仁1,蔡晓霞2,王斌1,陈超1,刘明宽1,李壮壮1,吴建1(1.天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室,天津300072;2.广西玉柴机器股份公司船电动力事业部,广西玉林537000)摘㊀要:为使船舶柴油机能够燃用低燃点的甲醇燃料,本研究在一台高压共轨涡轮增压高速四冲程柴油机的进气道安装一套甲醇喷射系统,通过甲醇电控单元(ECU )与柴油ECU 协同工作,实现了船用发动机柴油/甲醇双燃料燃烧(DMCC )㊂试验结果表明:改装后的发动机可以用双燃料模式工作,其燃烧相位都较纯柴油模式时有所提前,主放热时刻更接近上止点,并且最大缸压㊁放热率峰值和最高压升率都高于纯柴油模式㊂双燃料模式(加装DOC )时可以满足国Ⅰ排放标准,CO ㊁HC 和NO x 加权排放均低于纯柴油模式,PM 排放与纯柴油模式相当㊂主要工况的甲醇对柴油的替代率都超过40%,最高达到55%,仅有满负荷工况受最大缸压限制而使替代率为30%左右㊂关键词:甲醇;高速船舶柴油机;替代燃料;柴油/甲醇组合燃烧;双燃料发动机;船机排放法规DOI :10.11990/jheu.201906041网络出版地址:http :// /kcms /detail /23.1390.u.20201210.1537.003.html 中图分类号:TK421.5㊀文献标志码:A㊀文章编号:1006-7043(2021)01-0112-07Performance study of diesel /methanol compound combustiontechnology applied to high-speed marine engineYAO Chunde 1,WANG Hui 1,YAO Anren 1,CAI Xiaoxia 2,WAGN Bin 1,CHEN Chao 1,LIU Mingkaun 1,LI Zhuangzhuang 1,WU Jian 1(1.State Key Laboratory of Engines,Tianjin University,Tianjin 300072,China;2.Ship Electric Power Division,Guangxi Yuchai Ma-chinery Co.,Ltd.,Yulin 537000,China)Abstract :To use methanol as a fuel of marine diesel engine,a methanol injection system was mounted on the intake pipe of a high-pressure common rail and turbo-charge high-speed four-stroke marine engine.The marine engine diesel /methanol compound combustion (DMCC)was realized on the basis of the collaboration of methanol and diesel electronic control units.Meanwhile,an experimental study on pollutant emission was conducted.The results showed that the engine achieved high-efficiency combustion under the diesel /methanol dual-fuel mode.Under the same oper-ating condition and compared with the pure diesel mode,the combustion phase was in advance,the time of the main heat release was closer to the top dead center,and the maximum cylinder pressure,peak heat release rate,and maxi-mum pressure rise rate were higher than those in the pure diesel mode.The dual-fuel mode (DOC added)can meet China Ⅰemission standards.CO-,HC-,and NO x -weighted emissions were all lower than those in the pure diesel mode,and particulate matter emission kept the same level with the pure diesel mode.The substitution rate of metha-nol for diesel oil under the main working conditions was over 40%,and the maximum was 55%.By contrast,under full-load working conditions,it was limited by the maximum cylinder pressure,and the substitution rate was approxi-mately 30%.Keywords :methanol;high-speed marine diesel engine;alternative fuel;diesel /methanol compound combustion;dual-fuel engine;emission legislation of marine engine收稿日期:2019-06-11.网络出版日期:2020-12-11.基金项目:国家自然科学基金重点项目(51676134).作者简介:姚春德,男,教授,博士.通信作者:姚春德,E-mail:arcdyao@.㊀㊀船舶是全世界重要的交通运输工具,目前我国的通航里程超过了12.7万公里,2017年末全国拥有水上运输船舶14.49万艘和59.93万艘的机动渔船[1]㊂柴油机因动力性强,经济性好,热效率高,稳定性高等原因成为了船舶的主要动力[2]㊂但是随着我国石油对外依赖度的日渐升高和船舶排放法规的日趋严格[3],高排放的传统柴油机越来越难满足未来船舶对动力系统的要求,因此寻第1期姚春德,等:DMCC技术在高速船用柴油机上的应用研究找清洁可再生的替代能源已成为现阶段的研究热点[4-5]㊂目前国内外将船舶替代燃料的更多焦点聚焦在天然气和生物柴油上[6-7],虽然天然气和生物柴油能够减少船舶发动机有害污染物排放[8-9],在我国 少气 的能源结构[10]和生物资源不足的国情面前,其发展前景还是令人担忧㊂甲醇作为一种结构简单的高含氧燃料,其燃烧清洁无污染;另外甲醇来源广泛,煤炭㊁天然气㊁生物质等均可制得[11],并且CO2加氢制取的方法取得了长足的进步[12-13];再加上我国甲醇产能居全球首位,因此甲醇作为船舶发动机的替代燃料有着较大的潜力㊂由天津大学以车用柴油机为基础研发的柴油/甲醇组合燃烧(DMCC)技术,利用甲醇的高气化潜热㊁高含氧量㊁燃烧速度快等特性实现了同时大幅降低NO x和PM排放的目的[14-15]㊂但目前较少见到船舶发动机应用DMCC技术的研究报道,因此为了使船舶发动机能够更好地应对能源危机和环境压力,本研究在一台高速船用柴油机上应用了DMCC 技术,探究了其燃烧与排放特性㊂1㊀试验设备与步骤1.1㊀试验设备试验是在一台直列六缸四冲程增压中冷的船舶发动机上进行的,技术参数见表1㊂该款发动机采用了高压共轨燃油喷射系统㊂该款发动机主要安装于内河船㊁沿海船㊁江海直达船㊁海峡[渡]船和渔船等船型上㊂发动机主要性能参数见表1㊂表1㊀发动机主要性能参数Table1㊀Test engine specifications参数值型号YC6MK350DM-C20型式船用主机类别直列㊁水冷㊁四冲程排量/L10.338缸径ˑ行程/(mmˑmm)123ˑ145额定功率/kW257额定转速/(r㊃min-1)1800怠速转速/(r㊃min-1)650最大爆压/MPa15㊀㊀试验前先将本船舶柴油机进行DMCC模式的改装㊂在柴油机的进气总管上安装了3个甲醇喷嘴,由一个甲醇泵为其提供压力为0.45MPa的甲醇㊂甲醇的喷射量和喷射时间由自主开发的甲醇电控单元(ECU)进行控制,增加的甲醇供给与喷射系统与原机的燃油供给系统完全独立㊂试验用柴油为含硫量小于10ppm的市售国Ⅵ柴油,甲醇为纯度99.9%的工业甲醇,两者的主要性能对比如下表2所示㊂为防止甲醇所具有的腐蚀性,试验中用到的各涉醇部件均采用耐醇设计㊂试验中用INCA7.0监控发动机柴油的实时喷射参数,用2台相同的油/醇耗仪分别测量柴油和甲醇质量流量㊂Kistler 6125CU20压力传感器结合AVL612IndiSmart燃烧分析仪能够监控缸内燃烧情况;ToCeiL20N150进气质量流量计用来测量发动机的进气流量;AVL415滤纸试烟度计用来测量PM排放,Horiba MEAX 7100DEGR和Horiba MEAX6000FT分别用来测量发动机常规和非常规气体排放㊂具体的台架试验系统如图1所示㊂表2㊀试验用柴油甲醇特性Table2㊀Properties of tested diesel and methanol参数柴油甲醇分子式 CH3OH 摩尔质量/(g㊃mol-1) 32密度/(kg㊃m-3)840790低热值/(MJ㊃kg-1)42.519.7汽化潜热/(kJ㊃kg-1)2601178含氧量/% 50含硫量/10-6<100理论空燃比14.7 6.45自燃温度/ħ250450图1㊀台架试验系统Fig.1㊀Schematic diagram of experiment setup 1.2㊀试验模式和步骤本试验是在不改变原发动机柴油标定MAP的条件下进行的㊂试验时,测功机使用 扭矩-转速 模式,发动机先采用纯柴油模式达到目标工况点,进行纯柴油模式试验(无DOC),测量发动机的燃烧与排放的情况㊂然后通过甲醇ECU将甲醇喷入到发动机的进气总管中,进行双燃料模式实验㊂由于甲醇参与燃烧,测功机为控制发动机的转速和扭矩不变会主动通过减少油门踏板开度的方式来降低柴油的循环喷射量,从而达到了甲醇替代柴油的目的㊂通过燃烧分析仪观察缸内的燃烧情况,控制发动机的缸压㊁压力升高率和各缸循环变动情况在规定的㊃311㊃哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第42卷安全范围内,逐步增加甲醇的喷射量,直至发动机达到最大甲醇替代率㊂试验过程中发动机低温冷却水泵一直循环,高温冷却水由电磁比例阀调节控制其温度在78ħ附近,燃油温度保持在30ħ附近㊂试验工况点是按照‘船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一㊁二阶段)“中规定的船舶发动机推进特性4个循环工况点进行选择的,具体参数如下表3所示㊂表3㊀试验工况点Table 3㊀Operation condictions in the experiment工况号负荷百分比/%发动机转速/(r ㊃min -1)扭矩/(N ㊃m)功率/kW加权系数110018001360257.00.2027516381120192.30.503501440850128.20.154251134539.764.10.15㊀㊀将发动机改装为双燃料发动机后,甲醇对发动机功率的贡献量用甲醇替代率R M 表示,替代1kg 柴油所需消耗的甲醇量用替换比U M 表示㊂替代率和替换比的计算方法为:R M =M D -M dM Dˑ100%(1)U M =M MM D -M d(2)式中:R M 为甲醇替代率;U M 为替换比;M D 为纯柴油模式下的柴油消耗量,kg /h;M d ㊁M M 分别为同一工况双燃料模式下的柴油消耗量和甲醇消耗量,kg /h㊂2㊀燃烧情况分析2.1㊀100%功率点燃烧分析图2为纯柴油模式和双燃料模式下100%功率点缸压㊁放热率㊁压升率和缸内平均温度对比曲线㊂由缸压曲线可知,双燃料模式下压缩冲程的缸内压力明显低于纯柴油模式㊂在试验中对发动机的标定数据没有进行更改,随着甲醇的加入使得柴油的喷油时刻提前,纯柴油模式时喷油时刻为-5.6ʎCA ATDC,而双燃料模式时喷油时刻为-7.9ʎCA AT-DC,喷油时刻的前移使得燃烧相位前移;同时,双燃料模式下燃烧一半燃料放热对应的曲轴转角(CA50)较纯柴油模式下提前了4.5ʎCA,而且双燃料模式峰值放热率明显高于纯柴油模式,燃烧更加集中且更靠近上止点㊂图2㊀100%功率点下发动机的缸压㊁放热率㊁压升率和缸内平均温度曲线Fig.2㊀Curves of cylidner pressure ,heat release rate ,pressure rise rate and in-cylinder mean temperature under 100%loadfactor㊀㊀从图2中还可以看出,双燃料模式下,最大缸压明显高于纯柴油模式,最大压力升高率也高于纯柴油模式,这是由于放热率峰值明显高于纯柴油模式,且更接近上止点,明显提升了燃烧的等容度㊂此外,主燃烧期内,双燃料模式的缸内平均温度明显高于纯柴油模式,这是由于双燃料模式下放热速率明显增加,累积放热量增加㊂2.2㊀50%功率点燃烧分析图3为纯柴油模式和双燃料模式下50%功率点缸压㊁放热率㊁压升率和缸内平均温度对比曲线图㊂与上面工况点相同,双燃料模式下压缩阶段的缸内压力明显低于纯柴油模式,而最大缸压明显高于纯柴油模式㊂不同的是,双燃料模式的着火时刻较纯柴油模式大幅提前,这是由于柴油ECU 标定MAP 在油量较小工况时的喷油时刻较早,同时增加了预喷策略,而在大油量工况喷油时刻较晚,没有采用预喷策略㊂该工况下,甲醇的替代率达到了55%,纯柴油模式时,发动机运行在大油量区间,当甲醇喷入后,柴油的循环油量下降,发动机工作在小油量区间,这时喷油时刻提前,同时还有预喷策略,因此使得该工况下的着火时刻大幅提前㊂从图3中还可以看出,双燃料模式下最大压力升高率超过了0.4MPa /(ʎ),最大压力升高率所对㊃411㊃第1期姚春德,等:DMCC 技术在高速船用柴油机上的应用研究应的曲轴转角也较纯柴油模式大幅提前㊂双燃料模式下的缸内平均温度也明显高于纯柴油模式㊂图3㊀50%功率点下发动机的缸压㊁放热率㊁压升率和缸内平均温度曲线Fig.3㊀Curves of cylidner pressure ,heat release rate ,pressure rise rate and in-cylinder mean temperature under 50%load factor3㊀排放分析3.1㊀CO 排放分析图4为发动机4个工况点不同模式下的CO 比排放㊂由图可知,纯柴油模式下4个工况点的CO 排放量均较低,其加权CO 排放量为0.69g /(kW ㊃h)㊂双燃料模式无DOC 的模式下,CO 排放量在不同功率点时都较高,其中75%功率点时达到了11.57g /(kW ㊃h)㊂其原因有2点:1)由于甲醇喷入时较高的汽化潜热使缸内温度降低,使缸内淬熄层的厚度增加,甲醇的火焰传播很难到达这个区域;2)双燃料模式下的滞燃期延长[16-17],主燃烧相位提前,燃烧后期缸内温度将低,导致不完全燃烧和较高的CO 排放[18-19]㊂在全负荷工况下CO 排放较低,这是由于缸内温度较高,有利于CO 的后期氧化㊂双燃料模式有DOC 的条件下,CO 排放量极低,4个工况点的加权CO 排放量为0.02g /(kW ㊃h),而无DOC 的条件下4个工况点的加权CO 排放量为9.02g /(kW ㊃h),DOC 的转化效率达到了99.77%㊂图4㊀不同模式下发动机的当量CO 比排放Fig.4㊀Brake specific CO emission comparison in differentengine modes3.2㊀HC 排放分析图5为发动机4个工况点不同模式下的当量HC 比排放㊂由图5可知,双燃料模式无DOC 的情况下HC 排放量远高于纯柴油模式,同时随着功率的增加,HC 的排放量逐渐减少㊂造成此现象的原因有以下几点[18-19]:1)扫气的影响,双燃料模式下进入气缸的新鲜充量是空气与甲醇的预混气,在扫气过程中少量未燃混合气直接从排气门排出缸外;2)双燃料模式下甲醇与空气混合后进入气缸,在整个进气和压缩冲程中甲醇停留缸内时间长,存在的壁面冷激效应和狭隙效应等都会增加HC 排放;3)柴油机气缸周围的过量空气系数较大,使得甲醇以未然HC 的形式排出,小负荷时尤甚㊂图5㊀不同模式下发动机的当量HC 比排放Fig.5㊀Brake specific HC emission comparision in differentengine modes从图中还可以看出,纯柴油模式下HC 排放量较低,4个工况点加权的HC 排放量为0.1g /(kW ㊃h);双燃料模式有DOC 的情况下4个工况点的HC 排放量均为0g /(kW ㊃h),而无DOC 时4个工况点加权的HC 排放量为2.79g /(kW ㊃h),DOC 的转化效率达到了100%㊂3.3㊀NO x 排放分析图6和图7为发动机4个工况不同模式下的NO x 排放量和当量NO x 比排放对比图㊂从图中可以看出,双燃料模式DOC 之后的NO x 排放量要高于纯柴油模式,但是在除50%功率点外,双燃料无DOC 之后的当量NO x 比排放低于纯柴油模式,其主㊃511㊃哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第42卷要原因可能在于:双燃料模式下燃烧相位早于纯柴油模式,后燃比例降低,排气温度降低,这使得双燃料模式时的发动机进气量要低于纯柴油模式,从而导致了排气流量的减少,进而导致了比排放的降低㊂双燃料模式主燃烧期时的燃烧持续期明显缩短,从而限制了NO x 排放生成㊂50%功率点时由于双燃料模式时的主放热时刻更接近上止点,缸内温度升高较多,因此NO x 排放量有所增加㊂图6㊀不同模式下发动机的NO x 排放量对比Fig.6㊀NO x emission comparision chart in different enginemodes图7㊀不同模式下发动机的当量NO x 比排放Fig.7㊀Brake specific NO x emission comparision in differ-ent engine modes3.4㊀PM 排放分析图8为发动机4个工况点不同模式下的当量PM 比排放㊂前人研究表明,柴油甲醇组合燃烧方式会大幅降低烟度排放[20-21],其主要原因首先为甲醇含氧,燃烧时清洁无污染,甲醇的加入替代了部分柴油,使参与燃烧的柴油量减少;另外甲醇对柴油的抑制作用使滞燃期延长,预混燃烧比例增加,扩散燃烧比例减少,从而使PM 排放降低㊂本试验中,由图8可知,50%功率点时PM 排放较纯柴油模式有较大降幅,其余3个工况点双燃料模式和纯柴油模式的PM 排放相差不大,甚至在加装DOC 的条件下还有增加的现象㊂其原因主要为本试验未改变原机ECU 参数,原柴油标定MAP 在中小油量区间的喷油压力要低于大油量区间的喷油压力,双燃料模式时甲醇的加入减少了部分柴油,因此降低了此时柴油喷油压力,使柴油雾化不良增加了PM 排放㊂对于50%功率点而言,该工况点的替代率达到了55%,使喷进的柴油量大幅减少,从而降低了PM 排放㊂双燃料模式下,在增加DOC 的情况下PM 排放略有增加的原因一方面可能是由于DOC 的使用增加了排气背压,而导致PM 的生成㊂图8㊀不同模式下发动机的当量PM 比排放Fig.8㊀Brake specific PM emission comparision in differentengine modes3.5㊀甲醛排放分析前人研究表明,采用柴油/甲醇组合燃烧方式会使柴油机增加甲醛的排放,其主要原因为甲醇的不完全氧化反应生成了甲醛[22]㊂图9为船舶发动机4个工况点不同模式下的当量甲醛比排放㊂由图9可知,船舶发动机在采用柴油/甲醇双燃料燃烧后的甲醛排放量也会升高,4个工况点加权排放量为2.04g /(kW ㊃h)㊂但经过DOC 后处理器后的甲醛排放大幅降低,4个工况点加权排放量为0.016g /(kW ㊃h),DOC 后处理器对甲醛的氧化效率达到了99.2%㊂图9㊀不同燃料模式下的当量甲醛比排放Fig.9㊀Formaldehyde emission comparision in different en-gine modes3.6㊀加权排放分析表4为发动机推进特性4个工况点的加权比排放㊂由表可知,双燃料模式无DOC 的情况下HC㊁CO 和甲醛排放较高,但在有DOC 的情况下HC 排放为0,CO 排放仅为国Ⅰ排放限制的0.4%,甲醛排放低于纯柴油模式㊂总之,在不改动原机ECU 数据的前提下,双燃料模式可以满足国Ⅰ排放标准㊂㊃611㊃第1期姚春德,等:DMCC 技术在高速船用柴油机上的应用研究表4㊀推进特性4个工况加权比排放Table 4㊀Weighted emission analysis in different modeg ㊃(kg ㊃h)运行模式国Ⅰ排放限制纯柴油模式双燃料模式无DOC 双燃料模式有DOCCO50.69008.60700.022HC 0.0960 2.7880NO x 5.93305.65305.818HC +NO x 7.26.02908.44105.818PM 0.20.06430.05430.067甲醛 0.01902.04000.0164㊀油耗特性分析4.1㊀替代率和替换比分析图10为满足国Ⅰ排放限值的柴油甲醇双燃料发动机在推进特性4个工况点下的替代率和替换比㊂由图可知,4个工况点中50%和25%功率点的替代率超过了50%,其中50%功率点的替代率达到了55.21%,25%功率点的替代率为50%,100%功率点由于最大缸压的限制而限制了替代率㊂4个工况点的替换比都低于理论替换比2.16(理论替换比是依据甲醇热值与柴油热值计算,2.16kg 甲醇的热值等于1kg 柴油的热值),且在100%功率点时替换比最低,仅为1.58㊂由此表明船舶发动机采用柴油甲醇组合燃烧模式能够提高发动机的热效率㊂图10㊀4个工况点甲醇替代率和替换比Fig.10㊀Methanol substitution percent and replacement ra-tio at the four test condictions4.2㊀当量比油耗分析为比较不同燃料模式下发动机的当量比油耗(BSFC),采用以下公式计算其当量比油耗:BSFC =H LM ˑM M +H LD ˑM DH LD ˑP eˑ1000(3)式中:H LD 和H LM 分别是柴油和甲醇的低质量热值,kJ /kg;M D 和M M 分别是柴油和甲醇的消耗量,kg /h;P e 为发动机的有效功率,kW㊂图11为推进特性4个循环不同模式下BSFC 对比图㊂由图11可知,纯柴油模式的BSFC 均高于210g /(kW ㊃h),而DMCC 模式无DOC 的BSFC 均低于210g /(kW ㊃h),其中50%功率点的BSFC 仅为191.63g /(kW ㊃h),较纯柴油模式降低了11.97%㊂纯柴油模式4个工况点的加权BSFC 为215.2g /(kW ㊃h),双燃料模式无DOC 的加权BSFC 为203.44g /(kW ㊃h),双燃料模式有DOC 的加权BSFC 为204.79g /(kW ㊃h)㊂整体而言,各工况点双燃料模式的BSFC 都低于纯柴油模式㊂图11㊀推进特性4个循环不同模式下BSFC 对比Fig.11㊀BSFC comparision chart in different mode at fourpropulsion test condictions5㊀结论1)双燃料模式时的燃烧相位都较纯柴油模式时有所提前,主放热时刻更接近上止点,最大缸压㊁放热率峰值和最高压升率都较纯柴油模式时高㊂2)双燃料模式无DOC 时的CO㊁HC 和甲醛排放较高,但在加装DOC 之后几乎可以将其完全消除㊂3)在不改动原机柴油ECU 标定数据的条件下,发动机双燃料模式加DOC 时可以满足国Ⅰ排放标准㊂大部分加权排放指标都低于纯柴油模式,PM 与纯柴油模式时相当㊂4)除100%功率点外,其余工况点下的甲醇替代率均高于40%㊂4个工况点的替换比均低于理论替换比㊂发动机双燃料模式时的油耗特性优于纯柴油模式,其中50%功率点无DOC 时比油耗较纯柴油降低了11.97%㊂参考文献:[1]农业农村部渔业渔政管理局.2017年全国渔业经济统计公报[R].2018.The Ministry of Agriculture,Rural Affairs and Fisheries Administration.National fishery economic statistics report 2017[R].2018.[2]周龙保.内燃机学[M].3版.北京:机械工业出版社,2010.[3]环境保护部,国家质量监督检验检疫总局.CB 15097-2016,船舶发动机排气污染物排放限值及测量方法(中国第一㊁二阶段)[S].北京:中国环境科学出版社,㊃711㊃哈㊀尔㊀滨㊀工㊀程㊀大㊀学㊀学㊀报第42卷2016.Ministry of Environmental Protection,General Administra-tion of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the Peopleᶄs Republic of China.GB15097-2016,Limits and measurement methods for exhaust pollutants from ma-rine engines(CHINAⅠ,Ⅱ)[S].Beijing:China Envi-ronmental Science Press,2016.[4]MARKOWSKI J,PIELECHA J,JASIN'SKI R,et al.De-velopment of alternative ship 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国内主要发动机信息一、广西玉柴广西玉柴机器集团（简称“玉柴集团”）由母体企业——玉柴机器集团有限公司和核心企业——玉柴机器股份有限公司以及 25 家控股、参股子公司共同组成，是中国最大的内燃机生产基地和最大的中小型工程机械生产、出口基地，是资产结构和产业产品多元化的大型企业集团玉柴集团。

2004 年，玉柴集团取得了辉煌的业绩。

玉柴集团实现销售收入107.05亿元，实现利税总额 10.68 亿元，出口创汇 1120 万美元，生产柴油机 24.16 万台；在新品开发、出口创汇、技术改造、优势整合和多元发展等方面也取得了快速的发展，超额完成自治区及玉林市两级政府下达的任务，再创玉柴发展史上新的辉煌。

王建明董事长提出“玉柴 2005 年 -2008 年中期目标对接”，谈了九大亮点、这些亮点包括：一是 4W ；二是 4F ；三是 6M ；四是变速箱；五是 13L 柴油机；六是 2L 高速轿车柴油机；七是 13L 以上大型柴油机；八是营销物流；九是控并事业。

2005 年 150 亿元的产销目标、实现年产销发动机年 25 万台和出口创汇 3000 万美元”的年度经营目标。

玉柴新动向：2005 年 1 月 28 日，玉柴又一个子公司——广西金创汽车零配件制造有限公司诞生。

该公司在陆川马盘公路旁，由金创公司由玉柴集团公司和自然人易景贺先生共同出资收购原陆川福达公司并组建而成，注册资本 5000 万元人民币，其中玉柴集团占股权总额的 60% 。

经营主业是内燃机和汽车的零配，主要产品有铸件毛坯、油底壳、离合器壳、飞轮壳、飞轮齿圈、前盖板、飞轮总成等，主要为玉柴股司、柳州五菱汽车有限责任公司、云南云内动力股份有限公司等大型企业提供产品配套。

预计划 2005 年工业总产值将超过 1 亿元。

金创公司在今后三年内还将投资建设一条年产 2 万吨铸件的 EPC （消失模）铸造生产线，一条年产 2 万吨合格的四缸以下的机体、缸盖毛坯气冲铸造生产线，形成年产 3 亿元的规模。

玉柴股份船电动力事业部6T后油封气密性试漏机项目技术方案目录一、项目名称二、安装地点三、公共环境条件四、设计制造安装验收法律规范标准依据五、现状及工作要求六、装配质量控制参数七、技术要求包装、运输、安装、调试要求九、设备资料要求十、培训十一、工程验收十二、质保要求一、项目名称玉柴股份船电动力事业部6T后油封气密性试漏机项目二、安装地点广西玉林市玉柴股份船电动力事业部总装六工段五、现状及工作要求现状：1、船电动力事业部总装六工段综四装配线生产的T系列发动机，长久以来由于缺乏相应的试漏检测设备，导致无法进行曲轴油封的试漏检测。

2、根据Q/YC 1122.7-2014《装配工艺规范第7部分：曲轴前、后油封及气门杆油封》第2.4点规定，前后油封装配后，在线用负压法进行密封性试验。

3、曲轴油封不进行密封性检测，对整机的装配质量存在重大隐患。

4、综四装配线迫切需要T系列前后油封试漏能力的建设。

工作要求：1、综四装配线增加试漏检测设备。

2、试漏检测设备需满足T系列机型的曲轴前、后油封的试漏检测要求、质量要求、安全要求。

3、试漏的相关工艺要求必须符合Q/YC 1122.36-2016《装配工艺规范第36部分：发动机曲轴油封试漏规范》。

序号名称测量范围数量测量方法1 前油封试漏泄露量1件/台设备测量2 后油封试漏泄露量1件/台设备测量七、技术要求序名称规格型号数量备注号1 试漏仪CTS I-28(负压式) 12 过滤减压阀SMC AW40-04D-R 1 配备开关3 置物柜 1 安装车轮4 试漏气管￠8长10米硬质尼龙管 15 密封接头（雄）RBE06.6152 26 密封接头（雌）RBE06.1102 17 前油封密封室 18 后油封密封室 19 前密封室密封垫 110 后密封室密封垫 12、技术要求2.1 T系列曲轴前后油封试漏设备2.1.1基本信息每班8小时，250天工作制。

生产节拍：单人操作，节拍小于10分钟/台设备占地规划最大尺寸：1×0.5米2.1.2布置方案图2.1.2.1车间布置图布置于综四装配线内装线装飞轮壳、后油封座岗位的北面。

玉柴YC6TD系列320KW-515KW船舶动力【船用柴油发动机】YC6TD是玉柴融合德国、美国、日本先进的柴油机技术，采用高效节能的电控策略，并针对船舶使用要求专门开发的新一代船舶动力，是各类船舶理想的配套动力，并适配300KW-400KW船用发电机组。

机型特点：可靠耐用1.在产品开发上，玉柴6TD遵循可可的机械开发验证规范，所有产品的研发均经过深度冷热冲击试验，高温高寒试验，曲轴疲劳试验等十余项验证，累计20000小时耐久性台架试验2.机体采用合金铸铁，强度更高3.整体锻钢曲轴，提高了疲劳强度及耐磨性4.高强度合金连杆，运动更可靠5.内冷油道活塞，一环冷却技术，降低活塞温度和机油耗，提高活塞可靠性6.气缸盖采用一缸一盖结构，方便维修，缸盖螺栓均布，受力均匀7.配气系统，高位凸轮轴布置，短而粗推杆，滚轮挺柱，高可靠性8.从铸造到装配的先进设备和质量控制手段，保证品质更高省油省钱1.四气门技术，大幅度增加进排气流通面积，喷油器中置，雾化更均匀，燃烧更充分2.P泵，P嘴，喷射压力更高，工作能力更强，喷油器与燃烧室匹配更合理，混合均匀，燃油雾化质量最佳3.霍尔赛特、联信增压器，经济工况宽4.大幅度降低机械损失15%以上，泵气损失更小，消耗减少5.与同功率发动机相比，燃油耗降低10%~15%安全舒适1.可选用淡水冷却排气管，使机舱温度更低2.可选用电、气双能源启动，满足化工等特殊船舶的安全要求3.四气门技术，有效降低发动机进排气噪声4.后置齿轮室及现金的点线啮合齿轮技术，传动系统机械噪声更小主要技术参数：深圳市怡昌动力技术有限公司地址：深圳市龙华新区清湖地铁站金銮国际商务大厦1210室电话：*************传真：*************手机：189****1791邮箱：****************。

Q/YC 广西玉柴机器股份有限公司企业标准 Q/YC 3001-2001车用柴油机产品台架可靠性试验规范2001-12-12发布 2001-12-15实施广西玉柴机器股份有限公司发布前言本标准的附录A、附录B、附录C和附录D都是规范性附录。

本标准由玉柴股司技术中心提出并归口。

本标准主要起草单位:技术中心。

本标准主要起草人: 杨环山。

更改记录车用柴油机产品台架可靠性试验规范1 范围本规范规定了玉柴机器股份有限公司车用柴油机产品台架可靠性试验规范。

本规范适用于玉柴机器股份有限公司车用柴油机产品开发、产品改进设计台架的可靠性试验。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范，凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本规范。

GB 3847 压燃式发动机和装有压燃式发动机的车辆排气可见污染物限值及测试方法GB/T 18297 汽车发动机性能试验方法QC/T 900 汽车整车产品质量评定方法3 试验对象试验样机由试验单位按可靠性试验样机验收单进行验收，可靠性试验样机验收单见附录A。

4试验条件4.1 一般试验条件4.1.1进气阻力：3.736 kPa±1.245 kPa。

4.1.2燃油温度：40 ℃±2 ℃。

4.1.3燃油进油阻力：≤13.6 kPa。

4.1.4燃油回油阻力：≤3.3 kPa。

4.1.5出水温度：85 ℃～95 ℃。

4.1.6排气背压：≤10 kPa 。

4.1.7机油压力：0.1 MPa～0.65 MPa。

4.1.8 机油温度：90 ℃～115 ℃。

4.2 条件容许时，还应满足以下条件：4.2.1发动机进气温度：25 ℃±4 ℃；4.2.2试验室环境温度：29 ℃±4 ℃。

4.3以上试验条件的测量部位按GB/T 18297第三章有关规定。

4.4性能试验时，柴油机所带附件按GB/T 18297 中第6章的规定。

GW4D20柴油机台架试验起动控制设计GW4D20柴油机是一款高性能的柴油发动机，采用了先进的技术和材料，具有优异的功率输出和节能性能。

为了更好地了解和评估其性能表现，需要进行台架试验，并且需要设计一个起动控制系统，以确保发动机可以稳定起动并正常运行。

首先，需要对GW4D20柴油机的起动过程进行分析。

在起动阶段，发动机需要通过起动机和电池提供的能量转动曲轴，从而使气门和喷油嘴开始工作，最终使发动机正常运转。

因此，在起动控制设计中，需要考虑到起动机和电池的状态、曲轴的转速和气门/喷油嘴的正常工作。

其次，需要选择一个合适的起动控制器，以协调各个部件之间的配合，并保证发动机的稳定性和可靠性。

起动控制器需要具备以下功能：1. 启动时的电池电量和起动机的状态监测；2. 合理调节起动机的转速和功率，以保证曲轴启动的能量和转速满足要求；3. 监测气门和喷油嘴的工作状态，确保燃料供应和点火过程正常；4. 跟踪和记录发动机的起动和运转数据，以便后续分析和调整。

最后，需要对整个起动控制系统进行测试和调整，以保证其稳定可靠。

在测试过程中，需要模拟多个启动场景，包括高温、低温、高湿、低电压等条件，并记录相关数据。

根据测试结果，调整控制器的参数，以优化起动控制系统的效能。

总之，设计一个高效稳健的GW4D20柴油机台架试验起动控制系统，需要综合考虑多个因素，包括发动机本身的特点、起动机和电池的状态、控制器的选型、控制参数的设置和调整等。

只有通过精确的分析和测试，才能够保证发动机在起动和运转过程中，表现出优异的性能。

除了起动机和电池，温度和湿度等外界环境因素也会对发动机的起动过程产生影响，因此，起动控制设计需要考虑这些因素的影响。

比如，在温度较低的情况下，发动机需要更多的起动能量和燃料，此时，需要加大起动机的功率和调整喷油嘴的喷射量，在保证燃油经济性的前提下，提供足够的燃料量，以促进发动机的正常启动和运转。

同时，在设计起动控制系统时，需要预留足够的安全保护措施，以避免因人为错误或机械故障等原因导致事故的发生。

B 组织简介广西玉柴机器股份有限公司（以下简称‘玉柴’）的前身是玉林柴油机总厂，创建于1951年，1993年改造为中外合资股份制企业，1994年在美国纽约成功上市，母公司是广西玉柴机器集团有限公司。

公司主要从事柴油发动机和发电机组的设计开发、生产制造、营销服务，拥有总资产50亿元，净资产30亿元，员工5800人，占地面积171万平方米，生产设备5000多台套，具有年产30万台轻、中、重各型发动机的综合能力，是我国最大的内燃机生产基地。

1989年，玉柴各项经济和技术指标开始全面领先国内同行。

2002年，玉柴成为“联合国在中国唯一指定柴油机专业供应厂商”。

2003年，玉柴股票高居在美国纽约主版上市前100家表现最佳、潜力最大的外国公司绩优股榜首。

2004年，玉柴销售柴油发动机21万台，主营业务收入107亿元，单厂规模高居重中型商用车领域全球第一位，在中国企业500强中从334位跃升为255位。

先后获得“国家免检产品”、“中国柴油机市场产品质量用户满意第一品牌”、“中国十大诚信企业”和“中国十大最具影响力企业”等众多殊荣。

B.1组织描述B.1.1组织的环境B.1.1a产品和服务（1）领先适用的王牌动力玉柴实施“领先适用”的产品方针，开发和拥有涵盖轻、中、重11大系列1300多个品种的柴油发动机，产品功率覆盖12—310kW，具有大功率、大扭矩、高可靠、低油耗、低排放、低噪声等特点，全部达到欧Ⅱ排放标准，部分达到欧Ⅲ排放标准，正在开发欧Ⅳ产品，全面领先国内同行，成为国内配套客货车、工程机械、中小型船舶和发电机组的首选动力。

（2）竭诚快速的王牌服务玉柴以“倾我所有、尽我所能、竭诚用户、诚信天下”为服务宗旨，建设由36个驻外办事处、40个物流中心、932个服务站、YCSS玉柴服务系统等构成的全国最庞大的营销服务网络，并在越南、古巴、日本等国家设立业务机构，主要通过主机厂、经销商把产品与服务以最竭诚、最迅速、最满意的方式传送给用户。

机车更新改造工程方案范本一、项目概况为了提高机车的性能和安全性，延长机车的使用寿命，并满足市场需求，我公司决定对现有的机车进行更新改造。

本工程的改造对象是某型号某车间生产的XX型机车，改造需要对机车的各个系统进行全面升级和改造，以确保其性能和安全性能得到提升。

同时，本工程还需要适应市场对机车性能和环保要求的提升。

二、改造目标1. 提高机车的动力性能和牵引能力，满足市场对机车性能的需求。

2. 提高机车的安全性能和可靠性，确保机车在运行过程中的安全。

3. 减少机车的能耗和排放，适应环保要求，降低运营成本。

4. 增加机车的智能化和自动化程度，提高运行效率和减少人工操作。

三、改造内容1. 机车动力系统改造1.1 更换新型高效节能的机车发动机，提高机车的动力性能和效率。

1.2 新型高性能的传动系统，提高机车的牵引能力和运行效率。

1.3 完善机车的散热系统，确保机车在高温环境下的运行稳定性。

2. 机车悬挂系统改造2.1 完善机车的悬挂系统，提高机车的通过性和运行稳定性。

2.2 采用新型悬挂元件和液压系统，提高机车的减震性能和行驶稳定性。

3. 机车制动系统改造3.1 更新机车的制动系统，提高机车的制动性能和安全性。

3.2 完善机车的自动制动控制系统，提高机车的制动效率和安全性。

4. 机车电气系统改造4.1 更新机车的电气系统，提高电气系统的稳定性和可靠性。

4.2 安装新型高效能的电动辅助设备，减少机车的能耗和排放。

5. 机车智能化改造5.1 安装新型的智能化监控系统，提高机车的智能化程度和自动化程度。

5.2 完善机车的远程监控和远程诊断系统，提高机车的运行效率和安全性。

6. 机车外观设计改造6.1 更新机车的外观设计，提高机车的整体美观性，适应市场的审美需求。

6.2 采用新型材料和涂装工艺，提高机车的表面硬度和耐腐蚀性。

四、项目实施1. 项目启动阶段1.1 完成机车改造项目的立项和可行性研究报告。

1.2 确定机车改造项目的总体方案和工作计划。

试验室柴油发动机试验台架技术方案xxxx公司2013年xx月xx日公司公司是一家拥有完善的自动化控制系统产品开发、生产、销售、服务结构体系的企业，本公司专业从事工业自动化系统、建筑物自动化监控系统、智能小区管理系统的设计、产品生产、工程安装、系统调试、技术支持等一系列服务。

本公司技术实力雄厚、工程经验丰富、质量优良，有一批具有专业自控技术和软件经验的一流技术人员，能为用户提供高性价比自动化产品一体化解决方案。

本公司的产品以其技术先进、开放灵活、高性价比的特点，已经在化工、冶金、电力、电子、测控、楼宇自控等领域得到广泛的应用。

一、台架试验室规划1、试验室布置2、供电（气）系统3、冷却水系统（测功机冷却水系统，发动机冷却水系统）4、通风系统5、发动机进气与排气系统6、消声与隔震7、燃油，机油供给系统8、安全防范（消防）与图像监控系统9、测功机、油耗仪、烟度仪10、计算机测试系统二、试验目的与依据2．1目的安装在试验台上的发动机能模拟标准的使用条件或尽可能地接近标准使用条件；便于安装、调整、检查和更换发动机；有良好的通风、消音、消烟、隔振设施，尽可能改善试验人员的工作条件。

通过对台架的设计、制造、安装，完成发动机出厂测试试验，出厂试验基于发动机在各种试验工况下监控其运行参数，与发动机出厂试验规范数据对比，检查测试数据有效性完成出厂试验，生成出厂测试报告。

试验过程记录数据项目包括以下：1、发动机磨合2、发动机额定工况3、发动机最大扭矩工况4、电子工况5、怠速工况测试参数包括以下发动机的转速、扭矩、油耗、温度、压力等参数的测量精度不低于标准中规定的要求试验台一体原则，能完成多功能的整体试验。

2．2依据标准《发动机性能试验方法》GB/T18297-2001《发动机可靠性试验方法》GB/T19055-2003《工业自动化仪表工程施工及验收规范》（GBT 93-86）《自动化仪表安装工程质量检验标准》（GBJ 132-90）《电器装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB 50168-92）《大楼通用综合布线系统》（YD/T925.1-97）《电气装置安装工程施工及验收规范》（GB50254-50259-96）三、试验室布置发动机试验间与台架控制室隔离，台架控制室安装双层消音玻璃窗用于发动机的人工监控，发动机试验间与台架控制室间由两道安全通道门相通。

广西玉柴机器股份有限公司技术中心办公楼加层施工方案一、综合说明本工程为广西玉柴机器股份有限公司技术中心办公楼加层工程，建筑面积约817平方米，建筑高度：17.4米，建筑层数：在原房屋三层顶加四层；主要结构为镀锌压型夹心板墙及屋面，局部钢结构。

本工程施工范围包括钢结构系统的制作与现场安装施工、镀锌压型夹心板墙及屋面制作与现场安装施工、铝合金窗制作与现场安装施工、复合木地板现场安装施工及水电空调等专业现场安装施工。

二.施工准备1. 组织有关工程管理和技术人员对设计图纸进行会审。

对图纸不明确及施工中有困难的地方，要与设计单位作好变更鉴证手续。

2. 根据施工图纸结合本单位的设备和技术条件，制定出工程的主体施工方案，并提出材料计划。

3. 对各专业分部工程所使用的机械和检测设备的性能进行检验，保证施工过程中各种设备的工作状态良好，使用功能齐全。

4. 各专业分部工程所使用的材料除应有质量证明书外，还应根据现行国家标准的规定作出复试检验，符合标准后方可使用。

5. 在各专业分部工程施工前，应对各工序的施工人员进行必要的岗位培训，并对其进行技术、质量、安全交底，预防发生安全和质量事故。

6. 各专业分部工程材料及构件半成品进入现场需进行检验并合理堆放，以便于进入现场后顺利的安装。

三. 镀锌压型夹心板制作与现场安装施工（一）、镀锌压型夹心板制作1.根据图纸要求，向厂家提供加工墙板及屋面板的详细尺寸数据，采取厂家及现场加工相结合方式进行制作加工；2.根据施工确定的施工方案，备齐工程所需的复合墙板和配件及粘结剂等配套材料以及相关施工机具。

（二）、镀锌压型夹心板施工1.清理施工作业面表面尘土后，按设计要求在墙地面和顶棚弹出墙板位置线，标出门窗洞口及预留孔洞，并检查地面平整度，高低凹陷处大于40mm应用细石混凝土填平；2.复合板施工一般先做大面后做洞口，从墙柱边接头处开始安装。

基本作业流程为：清理施工作业面—弹线—排板（按设计要求）—切割补板—板材顶端和侧边刮粘合剂—竖板—临时固定—校正楔紧—组合安装及封底边缝；3.安装板时应将其顶端和侧边缘结合面处满涂粘合剂，并涂刮均匀，不漏刮；4.安装门窗框可采用膨胀螺丝直接固定。