燃料介质比较
天燃气
燃油
燃料介质成分比较
天然气的主要成分有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等，其中甲烷，约占体积比80-85%，硫化氢及氮气含量微小
燃点
天然气的燃点约538℃，着火温度较高
柴油燃点一般为220℃
发动机工作原理比较
MANME-GI双燃料发动机
Wartsila2-SDF双燃料发动机
点火方式
动机压缩冲程末期，上止点前附近某角度将点火燃油（约5%）喷入气缸，从喷油器喷入少量且油量固定的引燃油作为引燃燃料，随后向缸内高压喷入，喷入200-300bar的高压气态LNG燃气使天然气依靠微量引燃油着火释放的能量进行燃烧
缸内低压喷射式，即在活塞将扫气口关闭之后，以较低压力向缸内喷入天然气，使天然气和空气混合。当活塞运动到上止点附近时向缸内喷射少量引燃油，利用引燃油的着火能量将缸内的天然气和空气的混合气点燃，从而进行燃料的燃烧并完成做功过程。
引燃方式
ME-GL双燃料发动机在缸盖上安装2个或3个燃油喷射阀及燃气喷射阀，通过燃油喷射阀喷入引燃油后，引燃油压燃，然后才喷入高压天然气，燃油喷射阀的开启和关闭原理与普通ME柴油机相同，纯燃油模式时用作主喷油器，燃气模式时兼做引燃喷油器使用。
除主燃油喷油器外，每缸设有单独的引燃油喷油器，引燃油来自电动引燃油泵，主要采用“微引燃”和“预燃室”技术。
引燃油量
根据燃油质量不同，按油耗率（g/kW·h）计算，引燃油一般在5～8%。在100%负荷时，引燃油约～8g/kW·h，燃油和柴油都可作为引燃油。ME-GI发动机在30～100%负荷时，需要的引燃油量可以恒定。在20%负荷以下时，燃气模式不能保证稳定运行，此时发动机必须切换到纯燃油模式，所以ME-GI点火油的功能类似于维持最低发火转速。
在100%功率时引燃油约～2g/kW·h，30%功率时约～8g/kW·h，即最大功率时引燃油最小，约1%左右。
燃气管路
都采用双壁式设计，内管输送高压燃气，外管起保护作用，以防止内管破裂时高压燃气喷出。此外，内外管之间机械通风，内外管之间的空间的换气能力约为30次/小时，抽出的气体排放至安全区域。由于采用了抽吸式通风，所以双壁管中间空间的压力低于机舱压力。在通风管末端安装有HC（碳氢）传感器，一旦探测到燃气泄漏，立刻给出报警信号，同时自动切换至燃油模式运行。
燃烧模式
狄塞尔循环
狄塞尔循环中气缸内的最高燃烧温度明显高于奥托循环，高温持续时间也较长
奥托循环
NOx影响
燃油模式相比，燃气模式下低负荷时NOx减排较小，在75%负荷左右时NOx减排最显著，MANME-GI必须配备EGR（废气再循环）或SCR（选择性催化还原）系统才能满足TierIII的NOx排放标准。
发动机在燃气模式下NOx排放约2g/，满足TierIII排放标准。
狄塞尔循环与奥托循环最高温度比较
狄塞尔循环与奥托循环原理
活塞上行至其上沿封闭扫气口之前为扫气冲程0-1，活塞继续上行至上死点可视为绝热压缩过程1-2，300bar/45℃燃气向气缸内喷射并被点火油点燃后的燃烧过程可以视为定压加热过程2-3，高温燃气推动活塞下行做功过程视为绝热膨胀过程3-4，排气阀打开后扫气箱新鲜空气驱动气缸内废气排入排烟管为排气冲程4-1-0。
活塞上行至其上沿封闭扫气口之前为扫气冲程0-1，活塞继续上行一定距离后16bar/30℃燃气经过燃气阀喷射阀GAV喷人气缸，混合燃气压缩的过程可视为绝热压缩过程1-2，向气缸内喷射点火油点燃混合气的燃烧过程可视为定容加热过程2-3，高温燃气推动活塞下行做功过程视为绝热膨胀过程3-4,排气阀打开后扫气箱新鲜空气驱动气缸内废气排人排烟管为排气冲程4-1-0。
CO2排放影响
减少约为23%
燃气模式时尾气中CO2排放会减少25%
SOx排放
引燃油量按5%计算，大约0.486g/kW·h
以平均3%引燃油量计算，大约0.343g/kW·h
经济型
燃气模式下具有与二冲程柴油机相同的热效率，达到了50%左右，天然气中甲烷值量对ME-GI发动机影响甚小，一般情况下，MANME-GI发动机燃气模式时都能100%功率输出。
热效率要高，经济性要好。
双燃料发动机的实际输出功率受燃气中甲烷值的多少限制，一般而言，Wartsila2-SDF的热效率约在47%左右
燃料消耗对比
ME-GI柴油机无论是在燃油模式还是在燃气模式下其油耗率均优于XDF柴油机;而XDF柴油机的点火油消耗率低于ME-GI柴油机。
热效率对比
可达50%左右
压缩比11-22
47%左右
压缩比为7-10,
运行模式
ME-GI燃气模式负荷必须高于10%，低于10%需要切换到燃油模式。
燃气模式、燃油模式和燃料共享FS模式。燃气模式下，点火油占总能量约1%。燃油模式下，主油头工作与传统的RTFlex柴油机相同。同时，点火油油头依然喷油(0.5%能量)防止结碳堵塞喷嘴。燃油模式可以有MDO和HFO两种状态工作。HFO切换到燃气模式是，必须先切换到MDO模式。XDF的燃料共享FS模式下，液体燃料最低比例为5%能量。液气燃料比例可以根据情况手动设定。
XDF没有此负荷限制。
空燃比控制
工作循环采用狄塞尔循环，压缩行程只压缩新鲜空气，燃气不参与压缩过程，引燃油压燃后，天然气高压喷入直接燃烧，因此无需空燃比控制，消除了失火和爆燃问题，可采用与柴油机相当的压缩比。
甲烷与空气混合物的着火延迟时间要长于柴油，甲烷燃烧的火焰传播速度也低于柴油，燃烧又分为点燃和燃烧两个阶段，所以DF柴油-天然气双燃料发动机易产生爆燃现象
燃料（天燃气）供给压力/喷射压力
天然气300bar
300bar
16bar
已烷380bar
380bar
甲醇10bar
550bar
LPG50bar
600bar
MANME-GI柴油-天然气双燃料发动机采用缸内高压直喷式，即在发动机压缩冲程未期，从喷油器喷入少量且油量固定的点火油作为点火燃料。
DF柴油-天然气双燃料发动机采用缸内低压喷射式，即在活塞将扫气口关闭之后，以较低压力向缸内喷入天然气，使天然气和空气混合。当活塞运动到上止点附近时向缸内喷射少量点火油，利用点火油的着火能量将缸内天然气和空气的混合气点燃，从而进行燃料的燃烧并完成做功过程。
安全因素
ME-GI的燃气管路上安装了惰气系统。在其每个工作循环中，供入每个缸的燃气可通过测量积聚器的压降检测出来。通过这种系统，无论是燃气喷射阀咬死还是燃气阀堵塞，任何非正常的燃气流将会被立刻检测出来，燃气供应将会停止，燃气管线将被惰气清洗，同时发动机切换到纯燃油模式。
DF安装了燃气阀传感器检查燃气阀的动作，当燃气阀误动作时，切断燃气供应，发动机切换到纯燃油模式，但仍有可能因燃气喷射阀的阀面/阀座接触不良，致使Wartsila2-SDF发动机在活塞越过燃气喷射阀后燃气泄漏进入扫气箱。DF对活塞环的密封性要求较高，需要监测和安全保护措施[
气体燃料逃逸问题
ME-GI柴油机因为采取缸内燃气直接喷射工作方式其燃料甲烷燃烧充分，废气中基本不含有甲烷(只有约0.1%)，因而认为其甲烷逃逸量几乎为零
，XDF柴油机废气中甲烷逃逸量可达2%~4%。这一方面是带来温室气体GHG排放问题，另一方面则会带来排烟管内的爆炸风险。
