LNG汽车天然气发动机结构及工作原理

1、柴蔚天然气发动机2.0系统结构及工作原理，单位：柴蔚西岗新能源发电有限公司时间：2013年8月，目录，六。点火控制系统，第七部分。水循环系统，天然气的特性。天然气主要由甲烷(CH4)组成，还有少量的烃类气体，如丙烷(C3H8)和丁烷(C4H10)、氮气和二氧化碳。天然气的形成过程因地而异，所以组成并不完全相同。天然气在中国分布广泛。根据开采和形成方式的不同，天然气可分为五种类型：纯天然气：地下产生的气体为纯天然气；石油伴生气：石油开采产生的气体称为石油伴生气；矿井瓦斯：采煤过程中收集的矿井瓦斯；煤层气：从地下煤层中提取的矿井气体；凝析气：含有轻质石油馏分的气体。高纯天然气无色、无嗅、无毒、无腐

2、蚀性、易燃易爆。为了防止泄漏被轻易发现，天然气中加入了气味剂。燃烧速度：指可燃气体混合物中火焰的传播速度。燃烧速度也称为点火速度或火焰传播速度。天然气的燃烧速度相对较低，其最大燃烧速度仅为0.3m/s，因此天然气燃烧后温度较高，排气系统部件需要加强。天然气的特点：1)天然气在严格密封的状态下进行压缩(液化)、储存、运输、降压和燃烧，不易泄漏；2)天然气密度为426-470千克/立方米，比空气轻，易挥发，不易收集，安全性能好。如果有泄漏，它会很快丢失，不容易着火；3)天然气的着火温度为650，比汽油高260左右。4)天然气的燃烧范围相对较窄，天然气的燃烧下限明显高于其他燃料：柴油：1.58，汽油

3、：1.3。天然气、柴油和汽油的比较、安全性、天然气的特性，1)当1)CNG:压缩天然气气瓶充满气体时，一般为20兆帕(即200巴)。存储压力非常高。由于生产区域不同，天然气的成分也可能不同。如果差异较大，应根据天然气质量成分表调整电子控制单元数据。液化天然气储存特点隔热和保冷：保持真空；在：层长时间停车时，每隔几天启动一次车辆。2)LNG:液化天然气在常压和-162温度下变为液态。在正常情况下，一体积的液化天然气将产生600体积的气体。因此，液化天然气适合长距离运输和储存。当液化天然气接触皮肤时，它会导致类似烧伤的烧伤。从液化天然气中逸出的气体也非常冷，会导致烧伤。作为车载能源，主要有以下两种

4、储存形式：点火控制系统、水循环系统、天然气发动机与柴油发动机的区别、天然气发动机的燃烧特性、空燃比的精确控制、进气量决定燃气量、进气调节能力决定发动机性能；增压压力低，不能通过在系统中添加燃料来增加功率，否则会爆震；排放恶化；经济变得更加糟糕。2.采用稀薄燃烧技术。天然气的理论空燃比为：16-17，混合物中的天然气浓度小于理论空燃比。稀薄燃烧的优点：经济性好，排放性能好，热负荷小。稀薄燃烧的注意事项：需要高能长时间点火和小火花塞间隙；失火极限爆炸极限高的空气湿度容易导致失火。3.良好的防爆性能爆震是一种异常燃烧。长期爆燃将导致发动机系统损坏，动力性能和经济性将急剧恶化。爆炸的主要因素包括：过量

5、的油耗或过量的积碳；燃油浓度过高或质量差；入口温度太高；增压压力过大；点火正时不正确。4.燃油喷射的闭环控制。氧传感器测量废气并将其反馈给电子控制单元，以控制燃料供应并保持目标空燃比。天然气发动机的燃烧特性、技术特性柴蔚天然气发动机主要采用美国Woodward公司的OH2.0系统，电子控制单元根据电子踏板输出的电压信号确定电子节气门的开度，然后根据发动机负荷、发动机转速、进气压力、气体压力和温度计算气体喷射量并确定点火角度。3.当发动机稳定运行时，采用闭环控制，使实际空燃比与理论空燃比一致。4.进气方式为电控单点喷射，可及时供气，简单停气。5.它具有加速浓缩的功能。6.采用防喘振技术。当发动机

6、踏板在重载下突然松开时，电子控制单元根据减速信号启动燃油切断功能。当燃油供应切断时，电子节气门保持一定的开度，消除了节气门关闭引起增压器喘振的可能性。7.增压器配有废气控制阀，采用电控放气。8、具有超速保护功能。9.打开电钥匙后，如果没有速度信号，输气管道的电磁阀会自动关闭。10、具有故障自诊断功能。液化天然气发动机工作原理图，进入诊断页面后，点击连接。选择相应的通讯端口号码。(端口号的查询方法见上一页。)单击连接。天然气发动机工作原理图，内容，6。点火控制系统，7。水循环系统、供气系统、气瓶和管道组件、切断阀、燃油计量阀、混合器、气体过滤器、稳压器、热交换器、恒温器、压力管理、传感器测量、安

7、全管理、温度控制和清洁有效加热气体并将气体温度控制在合理范围内，并向电子控制单元提供气体温度和压力信息。电磁阀控制气体的打开和关闭，并过滤气体中的杂质。燃油喷射计算、氧传感器、电子控制单元是计算机管理中心，以信号(数据)采集为输入，经过计算处理、分析判断，决定对策，然后发出控制指令。电子控制单元输出两个5伏电源为传感器供电，两个电源相互独立。注意：如果5v电源短路，将导致许多系统错误。电子控制单元向传感器输出一个特殊接地。RS485 SAEJ1939，当电子控制单元长时间断电时，程序可以保存；电子控制单元可通过TOOLKIT重复编写，包括电源和接地、通信、程序、电子控制单元电气原理图、气体控制

8、系统、功能：液化天然气发动机特殊部件、切断或恢复燃料供应、气体管道安全保护开关。安装要求：电磁阀采用24V DC电源。安装时请注意正负极的正确连接。确保电磁阀上指示的气流方向与实际气流方向一致。(进气、出气)电磁阀连接牢固，无漏气现象。液化天然气电磁阀，液化天然气稳压器，功能：液化天然气发动机的特殊部件，可将从气瓶输送的气体压力调节至控制系统所需的喷射压力。安装要求：安装稳定器时，应与实际气流方向一致(进气、出气)；怠速时，将出口压力调节至约8巴；平衡管接头通过气管与发动机进气管连接，可以动态调节出口压力，提高供气系统的反应速度。WP5/6/7平衡管接头可以断开。在二次维护期间，更换稳压器维护

9、套件、气体控制系统和气体过滤器。功能：过滤气体中的杂质，可过滤气体中0.3m和0.6m的颗粒。过滤效率为95%。技术参数：使用温度：-40107；最大工作压力：35巴；安装：出水口朝下；按照箭头所示的气流方向安装；记住不要倒置安装。维护：根据柴蔚燃气发动机气体过滤器滤芯更换规范的要求：日常检查时排放污水。在初次维护期间，检查并更换滤芯。注：气体过滤器的排污应在系统压力释放后进行。气体控制系统、压缩天然气发动机专用零件，调节压缩天然气的压力电磁阀，天然气管道上的安全开关，控制天然气的开关。平衡管接头、减压器出口、减压器出口、减压器出口管、减压器入口管、高压电磁阀、减压器入口、减压器和平衡管接头应

10、固定，以防漏气，否则可能导致功率不足。WP5NG/WP6NG/WP7NG系列发动机不需要安装平衡管；出气口的方向不能向上，底部也不能向上，以防止燃气中的油倒流。确保良好的加热。特别是在寒冷季节，发动机启动时水温较低，所以在加速前应先怠速一段时间，以防止减压器因燃油流量大和发动机在重负荷下工作时吸收大量热量而结霜或结冰。热交换器、气体控制系统、功能：使用发动机冷却液进一步加热天然气，防止气体在进入燃油计量阀之前结晶。结构：换热器采用错流结构，避免气体过冷和冷却剂过热引起的热冲击。性能：当冷却水温度高于0时，换热器可以保证气体温度始终高于-40。当冷却水温度高于82C时，气体温度高于0。相关参数：

11、天然气入口温度：-115-120；天然气出口温度：-40-120；容许压力：天然气：90巴；冷却剂：4巴；功能：出口气体保持在0-40左右；当出口气体温度为60时，气流将会减少。性能：当气体温度超过40时，30秒内关闭，当气体温度低于10时，30秒内开启。注：恒温器的打开和关闭由气体温度控制。冷却液进口标有“输入”，出口标有“输出”，不能颠倒。工作压力：气体：10巴；冷却剂：3.5巴；恒温器；燃料计量阀；气体控制系统；功能：根据发动机工况，电子控制单元调节燃油计量阀喷嘴的脉宽占空比，控制喷油量，确保发动机以设定的空燃比运行。结构：喷嘴：FMV配有8 /10/12喷嘴，可根据需要配置不同型号。它

12、们被分成两组并平行排列，每个喷嘴有一个驱动器。在正常喷射模式下，喷嘴依次喷射，在某些非设计条件下，喷嘴同时喷射，以加快系统的反应速度。喷嘴的工作电压为16V-32V，峰值电流为4A，保持电流为1A。注意喷嘴线束必须插紧。气体压力传感器NGP:测量气体压力并反馈给电子控制单元气体温度传感器NGT:测量气体温度并反馈给电子控制单元。维护：使用一段时间后，需要清洗。应使用特殊的清洁设备进行清洁，并应应用诊断软件中的特殊清洁功能。按照柴蔚燃气发动机的喷嘴清洁规范操作。功能：将天然气与中间冷却的空气混合，使燃烧更加完全和温和。并有效降低NOx排放和排气温度。结构：采用喉部和交叉结构，天然气通过小孔进入混

13、合器。维护：定期拆下并清洗喉管和横孔，或用化油器清洗剂冲洗。混合器、进气控制系统、氧传感器、功能：测量排气成分中氧分子的浓度，并将信号传输给电子控制单元，电子控制单元将判断混合气体的实际空燃比相对于设定值是稀还是浓，并控制喷射量的增加或减少，从而修正空燃比，使实际空燃比与设定空燃比一致。这是一个稀燃闭环控制传感器。注意：它安装在排气管上，是从增压器出口处排气管直径的35倍。氧传感器不能安装在排气管的弯头处。安装在排气制动器后面(如果有)。氧传感器的线束端用隔热罩包裹，氧传感器的线束和连接器尽可能远离排气管，以防止烧结。氧传感器的螺丝座高度小于10毫米，最好垂直安装，与垂直方向的角度偏差允许小于

14、30，以防止排气管中的冷凝水凝结头部，目录，6。点火控制系统，7。水循环系统、进气控制系统、oh1.2、oh1.2、发动机、发动机、控制器、发动机、发动机、电子节气门空气滤清器、节气门位置反馈、中间冷却器、前节气门压力传感器、进气、进气控制系统、踏板和节气门不是通过机械部件连接的；当踩下踏板时，电子控制单元接收踏板位置信号，计算并转换节气门开度命令信号，节气门接收开度命令信号并将实际开度反馈给电子控制单元。对于稀燃，信号传输非常重要。进气控制系统，功能：踏板采用非接触式传感器，输出05V电压信号。电子控制单元根据踏板信号控制电子节气门的开度。结构：踏板有一个电位计(FPP)和一个怠速确认开关(

15、IVS)。IVS的一端接地，另一端连接到电子控制单元。当踏板下踏上某一点时，确认怠速开、关，并发出信号通知电子控制单元，电位器开始工作。特点：踏板的参数必须符合柴蔚的技术要求或配有柴蔚专用踏板。否则，电子控制单元将报告一个错误。每次通电循环后，电子控制单元将自动重新校准踏板。踏板接头、线束端、踏板端、过渡线、电子踏板、电子节气门、进气控制系统和电子节气门由电子控制单元控制，以控制混合气体的进气量，从而改变发动机的输出功率。节气门与执行器、位置传感器、节气门等集成在一起。根据电子控制单元指令，有多种工作状态：当发动机转速低于怠速值时，节气门进入怠速控制模式，电子控制单元控制节气门开度位置，使发动

16、机转速保持在怠速目标值附近；当发动机转速超过最大额定转速时，节气门进入最大转速控制模式，即转速越高，节气门开度越小。当发动机转速在怠速和最大额定转速之间时，节气门进入踏板控制模式，即节气门开度位置与踏板位置同步变化。当发动机有故障代码时，有不同程度的油门限制，这使发动机跛行；水温过高、进气温度过高、气体温度过高等。不同的程序会有限制油门的模式，这会使引擎变得无力。进气控制系统，增压压力图，增压压力控制：电子控制单元根据进气压力测量值与电子控制单元内设定压力值之间的差值，通过PID参数调节排气控制阀的占空比(DC%)，并控制增压器产生的增压压力，直到实际增压压力MAP等于设定增压压力。燃气机使用一种特殊的水冷增压器。废气控制阀，功能：与增压器的排气阀相连，控制由增压器的排气阀驱动的气室中的气体压力，从而控制增压器产生的增压压力。增压气源、增压器排气阀、放气端、线束端、进气控制系统、弹簧力方向，当排气控制阀的占空比为0时，电磁阀关闭，压缩空气推动增压器排气阀完全打开，增压器的排气能量减少，最终降低增压压力；当排气控制阀的占空比为100%时，压缩空气在电磁阀处的泄漏最大，增压器的排气门在弹簧力的作用下趋于关闭，增压器的排气能量增加，增压压力升高。设定增压压力时，占空比降低，增压压