郑先全，杨建国,2，黄禄丰，朱树林，钱正彦

(1.武汉理工大学 能源与动力工程学院，湖北 武汉 430063；2.船舶与海洋工程动力系统国家工程实验室低速机电控分实验室，湖北 武汉 430063；3.安庆中船柴油机有限公司，安徽 安庆 246003)

船用发动机排放法规日益严苛，能源需求不断增加，天然气以其储藏丰富、低成本、清洁燃烧的特点已逐渐用于船用发动机，柴油微引燃天然气发动机不加尾气后处理装置可满足国际海事组织Tier III排放标准，目前天然气燃料发动机已推向船用市场[1-2]。双燃料发动机可运行于燃气模式或柴油模式，2种模式可相互切换，燃气模式的缸内燃烧对进气温度、混合气浓度、引燃油喷射量及喷射时刻等参数较为敏感，如控制不当将产生爆震与失火现象[3-6]。研究表明，随着天然气燃料替代率的上升，发动机缸内燃烧循环波动也呈增长趋势[7]。双燃料发动机燃料模式切换过程应保持其转速平稳、缸内燃烧稳定和无爆震与失火现象。芬兰Wartsila公司船用微引燃双燃料发动机的燃料替代率可达99%，发动机80%以下负荷120 s内可完成柴油至燃气模式的切换[8]。目前国内双燃料发动机燃料模式切换的研究目标机型缸径较小、燃料替代率低和功率覆盖范围窄，所采用的研究方法以建模仿真和控制算法优化为主。童毅等[9]采用电控柴油和天然气的控制方式，通过调整双燃料发动机燃气供给系统参数和优化控制策略，消除了燃料切换过程较大幅度的转速波动。宋恩哲等[10]通过调整加气和减气速率的控制方式，实现了平稳的油气切换。……