随着环境污染和石油能源短缺的问题越来越突出,相关排放法规对船舶排放等提出的要求越来越高,传统发动机的发展之路受到极大限制。各国学者都在积极研究内燃机替代能源,天然气资源储备丰富,燃烧清洁而且价格相对低廉,是理想的柴油替代燃料。船舶移动电站主要以柴油发电机为主,如果掺烧天然气的话,既可以减少排放,有能够降低燃油成本,是船舶发电的理想装备。本文将6170柴油机改装为柴油/天然气双燃料发动机,并开发一套控制系统,使其能满足电站发电的用途。双燃料发动机只需在原柴油机的基础上加装一套天然气供气系统,并将机械式调速器改为电子调速器。利用飞思卡尔MC9S12XEP100单片机作为微控制芯片,开发了一套控制系统,可以对发动机进行调速控制,开创性的使用MC33816芯片,对天然气喷射阀的正时及脉宽进行控制,该芯片将喷射阀驱动功能独立出来,使电路变得简单可靠并减轻了MCU的运行负担。利用先进软件构架,按照层次化、模块化的编程思想,阐述了转速测量、正时控制、判缸处理、状态识别、MAP管理、标定通信等策略编程思想。针对发电机的负荷突变及并车设计了两种调速策略,分别为燃油调速和燃气调速。利用改装后的双燃料发动机进行台架实验。利用测功机模拟电站的突加负荷和突减负荷,实验发现,燃油调速的瞬态调速率要小于燃气调速,但稳定时间要略长。燃气调速的动态响应比较好,但存在负荷突变时喷气脉宽大范围阶跃跳变的问题,导致转速不够稳定。最后进行了纯柴油和双燃料的排放对比试验,双燃料模式下的碳烟排放明显降低,NOx排放相近,但是HC排放有明显升高。在中高负荷时替代率最大,可近80%,带来了较好的经济性。