天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理

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天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作原理：

·LNG從氣瓶體通過(guò)管路進(jìn)入汽化器加熱汽化，經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓罐穩(wěn)壓后由燃?xì)夥�(wěn)壓后由燃?xì)鉃V清器濾清，之后能過(guò)電磁切斷閥控制進(jìn)入穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，穩(wěn)壓后的燃?xì)膺M(jìn)入熱交換器。

·CNG從壓縮氣瓶通過(guò)管路進(jìn)入減壓器減壓至8bar后，經(jīng)過(guò)濾清器進(jìn)入熱交換器。燃?xì)饨?jīng)過(guò)熱交換器加熱后通過(guò)節(jié)溫器進(jìn)入FMV，由FMV控制噴射入混合器中與增壓后的空氣混合。電子節(jié)氣門(mén)控制混合氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒做功。

·LPG從氣瓶出來(lái)經(jīng)高壓電磁閥到蒸發(fā)調(diào)壓器，變成氣態(tài)的LPG。LPG經(jīng)FTV與空氣在混合器內(nèi)充分混合，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)混合燃燒。

淮柴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)部件介m.rusnota.com紹

濰柴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的美國(guó)伍德沃德公司的OH2.0系統(tǒng)。OH2.0系統(tǒng)一套單點(diǎn)噴射，稀然，全功能，自適應(yīng)閉環(huán)抵制系統(tǒng)，由三部分組成。分別是燃料控制系統(tǒng)，空氣控制系統(tǒng)和點(diǎn)火系統(tǒng)。 發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊及線束

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ECM電控模塊

ECM是一個(gè)徽縮了的計(jì)算機(jī)管理中心，它以信號(hào)（數(shù)據(jù)）采集作為輸入，經(jīng)進(jìn)計(jì)算處理，分析判斷，決定對(duì)策，然后以發(fā)出控制指令，指揮執(zhí)行器工作作為輸出，同時(shí)給傳感器提供穩(wěn)壓電源或參考電壓。其全部功能是通過(guò)各種硬件和軟件來(lái)完成的。WOODWARD2.0系統(tǒng)采用ECU128－HD微處理器。可以支持單點(diǎn)或多點(diǎn)噴射，支持CAN通訊。

ECM具有以下結(jié)構(gòu)：① 最大有34模擬量輸入，5個(gè)數(shù)字量輸入，5 PWM輸入等；② 最大支持12個(gè)噴嘴驅(qū)動(dòng)，1個(gè)驅(qū)動(dòng)單獨(dú)對(duì)應(yīng)一個(gè)噴嘴；③ 11個(gè)低端輸出；④ 2 CAN通訊口；⑤ 1 RS－485通訊口。ECU有兩個(gè)5V電源輸出，給傳感器供電，兩電源相互獨(dú)立，如果5V電源短路，電壓下降并會(huì)導(dǎo)致許多系統(tǒng)錯(cuò)誤；有一專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于連接傳感器和ECU的接地，以保證傳感器的精確讀數(shù)。ECM采用RS485用于Toolkit軟件連接，故障檢查和標(biāo)定。

發(fā)動(dòng)機(jī)電控模塊（ECM）及點(diǎn)火控制模塊（ICM）一般安裝在控制箱中，控制箱由主機(jī)廠固定在車(chē)架上。發(fā)動(dòng)機(jī)控制器有防水，防震，防高溫要求，整車(chē)廠設(shè)計(jì)整車(chē)時(shí)，必須考慮發(fā)動(dòng)機(jī)控制器的防水，防震以及防高溫等要求。

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發(fā)動(dòng)機(jī)線束

線束是發(fā)動(dòng)機(jī)的神經(jīng)，起著傳輸信號(hào)的重要作用，線束的質(zhì)量直接發(fā)動(dòng)機(jī)的可靠性。2.0系統(tǒng)有三條線束：ECU線束，發(fā)動(dòng)機(jī)線束和點(diǎn)火線束。ECU線束要是連接ECU與發(fā)動(dòng)機(jī)線束，并有診斷接口，CAN接口等功能性接口。發(fā)動(dòng)機(jī)線束是連接各個(gè)傳感器與ECU線束，將傳感器測(cè)

得信號(hào)傳遞給ECU，并將ECU發(fā)出的指令傳遞于各個(gè)執(zhí)行器。點(diǎn)火線束是將ICM的點(diǎn)火信號(hào)傳遞給點(diǎn)火線圈，以控制點(diǎn)正時(shí)。

LNG發(fā)動(dòng)機(jī)燃料控制系統(tǒng)由電磁閥，穩(wěn)壓器，燃?xì)鉃V清器，熱交換器，節(jié)溫器，燃料計(jì)量閥，混合器等部件組成。

對(duì)濰柴發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)講，CNG發(fā)動(dòng)機(jī)與LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的區(qū)別在于燃?xì)庾儞Q裝置上。CNG發(fā)動(dòng)機(jī)氣瓶?jī)?nèi)貯存的囁高壓力為200bar,需要減壓至8bar左右；LNG發(fā)動(dòng)機(jī)氣瓶?jī)?nèi)的液態(tài)天然氣氣化變成氣態(tài)后的壓力值在10bar左右，使用穩(wěn)壓器將壓力調(diào)節(jié)至8bar即可。

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燃料控制系統(tǒng)的作用

壓力管理：將氣瓶高壓轉(zhuǎn)換為混合器前極低壓力；

溫度控制：極低溫度的燃?xì)鈱�凍結(jié)管路和部件，燃料控制系統(tǒng)將有效加熱并控制燃?xì)鉁囟仍诤侠矸秶鷥?nèi)。

溫度控制：燃料計(jì)量閥上裝有壓力和溫度傳感器，給ECU提供稀燃燃燒需要的燃?xì)鉁囟群蛪毫π畔ⅲ�精確控制噴嘴噴射量。同時(shí)，高壓燃?xì)庑枰�電磁閥控制燃?xì)獾拈_(kāi)斷。

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低壓電磁閥（LNG發(fā)動(dòng)機(jī)用）

低壓電磁閥是由線圈驅(qū)動(dòng)閥芯，由ECM控制其開(kāi)合，停機(jī)狀態(tài)下處于常閉狀態(tài)。可及時(shí)切斷或恢復(fù)燃料供給。

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穩(wěn)壓器

由于LNG特性限制，一般在超壓情況下首先打開(kāi)主安全閥開(kāi)啟壓力為1.75Mpa,253psi,副安全閥開(kāi)啟壓力為2.41Mpa,350psi,氣瓶壓力一般都不超過(guò)1.75Mpa。根據(jù)噴射閥要求，理論可工作燃?xì)鈮毫��?.5－1.72Mpa，超出該壓力范圍可能導(dǎo)致噴射閥失效，發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)法啟動(dòng)等故障，所以濰柴要求在濾清器和熱交換器之間安裝穩(wěn)壓器。考慮保證噴射閥長(zhǎng)時(shí)間正常使用的要求，一般濰柴穩(wěn)壓器出口壓力調(diào)整為以保證進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的天然氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定值之下。 ◆

熱交換器

天然氣從200bar降至8bar導(dǎo)致燃?xì)鉁囟却蠓�降低，出口燃�(xì)鉁囟壬踔習(xí)�降到�?0°C以下，這樣會(huì)降低噴射閥的使用壽命，熱交換器利用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷液給天然氣加熱。熱交換器采用叉流結(jié)構(gòu)以避免因燃?xì)膺^(guò)冷和冷卻液過(guò)熱時(shí)導(dǎo)致的熱沖擊（熱應(yīng)力過(guò)大）。在冷卻水溫高0度的發(fā)動(dòng)機(jī)所有工況，熱交換器能保證燃?xì)馐冀K高于－40°C，可防止進(jìn)入燃?xì)庥?jì)量閥前的燃?xì)饨Y(jié)晶；冷卻水溫高于82°C，燃?xì)鉁囟雀哂?度，避免燃?xì)庵兴�分結(jié)冰影響燃料計(jì)量閥性能。 ◆

節(jié)溫器

通過(guò)燃?xì)鉁囟瓤刂屏鹘?jīng)熱交換器的冷卻液，從而控制燃?xì)鉁囟冗^(guò)高。保持出口燃?xì)?－40°C左右，當(dāng)燃?xì)獬隹跍囟取?0°C時(shí)會(huì)導(dǎo)致致燃?xì)饬髁康臏p少。燃?xì)鉁囟瘸�過(guò)40°C，節(jié)溫器在30秒內(nèi)關(guān)閉；燃?xì)鉁囟鹊陀?0°C，30秒內(nèi)節(jié)溫器開(kāi)啟。節(jié)溫器工作。

◆ 燃料計(jì)量閥（FMV）

減壓后的中壓天然氣流經(jīng)熱交換器和節(jié)溫器后被加熱到合適的溫度范圍，然后進(jìn)入燃料計(jì)量閥。FMV配置8∕10∕12個(gè)噴嘴，分成2組平行布置，每個(gè)噴嘴一個(gè)驅(qū)動(dòng)器，在正常噴射模式下，噴嘴依次輪流噴射，在某些變工況下，噴嘴同時(shí)噴射以加快系統(tǒng)反應(yīng)速度。FMV內(nèi)部集成了天然氣壓力傳感器（NGP）和天然氣溫度傳感器（NGT），減壓后的燃?xì)庖来瘟饕来瘟鱊GP傳感器和NGT傳感器，然后通過(guò)噴嘴進(jìn)行流量控制，最后從出口流出。FMV的線圈，NGO傳感器，NGT傳感器和噴嘴都可在部件一級(jí)進(jìn)行維護(hù)。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況，電控單元調(diào)整燃料計(jì)量閥噴嘴脈寬占空比，控制燃?xì)鈬娚淞浚�保證發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)定的空燃比下運(yùn)行。 這個(gè)是ＦＭＶ 噴射閥

加液前后

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