识别发动机的分类天然气发动机

知识点：天然气发动机

天然气的特性，天然气发动机的结构特点主要内容

（一）物理特性天然气成分主要以甲烷（CH4）为主，同时含有少量的丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）等烃类气体，氮、二氧化碳、硫化氢非烃类气体。高纯度的天然气是无色、无味、无毒、无腐蚀性、易燃、易爆的气体。为防止泄露时易于觉察，在天然气中添加了加臭剂。一、天然气的特性

（二）安全特性1.天然气在压缩（液化）、储运、减压、燃烧过程中,在严格密封的状态进行，不易泄漏；2.天然气密度比空气轻，易挥发，不易聚集，安全性能好。如有泄漏，很快散失，不易着火；3.天然气的着火温度为650℃。4.液化天然气接触到皮肤时，可造成与烧伤类似的灼伤。漏出的气体也非常冷。

图1天然气的安全性

（三）贮存形态1.CNG-Compressednaturalgas压缩天然气:主要成分是甲烷，易于完全燃烧，不稀释润滑油，能够延长发动机使用寿命。比空气轻，泄露后迅速飘散大气中，安全性好。2.LNG-Liquefiednaturalgas液化天然气：在常压下、温度为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。液化天然气燃点高、安全性能强，适于长途运输和储存。

图2天然气的贮存形态二、天然气发动机的结构

天然气发动机常见的结构主要有燃料控制系统、进气控制系统、点火系统、水循环系统等。（一）燃料控制系统1.作用（1）压力管理：将气瓶高压转换为混合器前极低压力；（2）温度控制：极低温度的燃气将冻结管路和部件，燃料控制系统将有效加热并控制燃气温度在合理范围内。（3）喷射控制：燃料计量阀上装有压力和温度传感器，给ECU提供稀燃燃烧需要的燃气温度和压力信息，精确控制喷嘴喷射量。同时，高压燃气需要电磁阀控制燃气的开断。

图3天然气客车

2.结构组成燃料控制系统由电磁阀、稳压器、燃气滤清器、热交换器、节温器、燃料计量阀以及混合器等部件组成。

气瓶及管路部件FMV燃料计量阀混合器热交换器节温器氧传感器

图4燃料控制系统的组成

（1）电磁阀：LNG发动机专用部件，能切断或恢复燃料供给，是燃气管路上的安全保护开关。

（2）稳压器：LNG发动机专用部件，将气瓶输送来的燃气压力调节为控制系统需要的喷射压力。

（3）燃气滤清器：过滤燃气中的杂质，可过滤燃气中0.3μm～0.6μm的微粒，过滤效率≥95%。图5电磁阀图6稳压器图7燃气滤清器

图8减压器

图9热交换器

（4）减压器：CNG发动机专用部件，将压缩天然气压力由存储状态调节至8bar左右。

（5）热交换器：利用发动机的冷却液给天然气进一步加热，防止进入燃料计量阀前的燃气结晶。

（6）节温器：保持出口燃气在0~40℃左右，当燃气出口温度>60℃时会导致燃气流量的减少。

图10节温器

图12混合器图11燃料计量阀（7）燃料计量阀：可根据发动机运行工况，电控单元ECU调整燃料计量阀喷嘴脉宽占空比，控制燃气喷射量，保证发动机在设定的空燃比下运行。

(8)混合器：能将天然气和中冷后的空气充分混合，使燃烧更充分、柔和。有效降低NOx排放和排气温度。

图13氧传感器

（9）氧传感器：用于测量排气成分中氧分子浓度，将信号传递给ECU，从而修正空燃比，使实际空燃比与设定空燃比相符。

(二）空气控制系统空气控制系统由空气滤清器、中冷器、增压器、混合器、电子节气门、废气控制阀及进气温度、压力传感器等组成。OH1.2OH1.2EngineEngineControllerControllerEngine发动机电子节气门增压器AirAirFilterFilter空气滤清器节气门位置反馈中冷器废气控制阀空气、燃气混合新鲜空气节气门前压力传感器进气温度、压力传感器混合器油门脚踏板图14空气控制系统

（三）点火系统发动机控制模块（ECM）通过发动机转速来控制其他参数，包括：进气量、燃料量、点火提前角等。V+初级线圈次级线圈图15发动机控制模块图16点火控制示意