天然氣發(fā)動機工作原理
本帖最后由 giant 于 2012-2-4 21:47 編輯
天然氣發(fā)動機工作原理：
·LNG從氣瓶體通過管路進入汽化器加熱汽化，經(jīng)過穩(wěn)壓罐穩(wěn)壓后由燃氣穩(wěn)壓后由燃氣濾清器濾清，之后能過電磁切斷閥控制進入穩(wěn)壓器穩(wěn)壓，穩(wěn)壓后的燃氣進入熱交換器。
·CNG從壓縮氣瓶通過管路進入減壓器減壓至8bar后，經(jīng)過濾清器進入熱交換器。燃氣經(jīng)過熱交換器加熱后通過節(jié)溫器進入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)氣門控制混合氣進入發(fā)動機氣缸內(nèi)燃燒做功。
·LPG從氣瓶出來經(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，進入發(fā)動機缸內(nèi)混合燃燒。
淮柴天然氣發(fā)動機部件介m.msguai.com紹
濰柴天然氣發(fā)動機的美國伍德沃德公司的OH2.0系統(tǒng)。OH2.0系統(tǒng)一套單點噴射，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)和點火系統(tǒng)。 發(fā)動機控制模塊及線束
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ECM電控模塊
ECM是一個徽縮了的計算機管理中心，它以信號（數(shù)據(jù)）采集作為輸入，經(jīng)進計算處理，分析判斷，決定對策，然后以發(fā)出控制指令，指揮執(zhí)行器工作作為輸出，同時給傳感器提供穩(wěn)壓電源或參考電壓。其全部功能是通過各種硬件和軟件來完成的。WOODWARD2.0系統(tǒng)采用ECU128－HD微處理器�？梢灾С謫吸c或多點噴射，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個數(shù)字量輸入，5 PWM輸入等；② 最大支持12個噴嘴驅(qū)動，1個驅(qū)動單獨對應(yīng)一個噴嘴；③ 11個低端輸出；④ 2 CAN通訊口；⑤ 1 RS－485通訊口。ECU有兩個5V電源輸出，給傳感器供電，兩電源相互獨立，如果5V電源短路，電壓下降并會導(dǎo)致許多系統(tǒng)錯誤；有一專門應(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，故障檢查和標定。
發(fā)動機電控模塊（ECM）及點火控制模塊（ICM）一般安裝在控制箱中，控制箱由主機廠固定在車架上。發(fā)動機控制器有防水，防震，防高溫要求，整車廠設(shè)計整車時，必須考慮發(fā)動機控制器的防水，防震以及防高溫等要求。
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發(fā)動機線束
線束是發(fā)動機的神經(jīng)，起著傳輸信號的重要作用，線束的`質(zhì)量直接發(fā)動機的可靠性。2.0系統(tǒng)有三條線束：ECU線束，發(fā)動機線束和點火線束。ECU線束要是連接ECU與發(fā)動機線束，并有診斷接口，CAN接口等功能性接口。發(fā)動機線束是連接各個傳感器與ECU線束，將傳感器測
得信號傳遞給ECU，并將ECU發(fā)出的指令傳遞于各個執(zhí)行器。點火線束是將ICM的點火信號傳遞給點火線圈，以控制點正時。
LNG發(fā)動機燃料控制系統(tǒng)由電磁閥，穩(wěn)壓器，燃氣濾清器，熱交換器，節(jié)溫器，燃料計量閥，混合器等部件組成。
對濰柴發(fā)動機來講，CNG發(fā)動機與LNG發(fā)動機的區(qū)別在于燃氣變換裝置上。CNG發(fā)動機氣瓶內(nèi)貯存的囁高壓力為200bar,需要減壓至8bar左右；LNG發(fā)動機氣瓶內(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：極低溫度的燃氣將凍結(jié)管路和部件，燃料控制系統(tǒng)將有效加熱并控制燃氣溫度在合理范圍內(nèi)。
溫度控制：燃料計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氣溫度和壓力信息，精確控制噴嘴噴射量。同時，高壓燃氣需要電磁閥控制燃氣的開斷。
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低壓電磁閥（LNG發(fā)動機用）
低壓電磁閥是由線圈驅(qū)動閥芯，由ECM控制其開合，停機狀態(tài)下處于常閉狀態(tài)�？杉皶r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主安全閥開啟壓力為1.75Mpa,253psi,副安全閥開啟壓力為2.41Mpa,350psi,氣瓶壓力一般都不超過1.75Mpa。根據(jù)噴射閥要求，理論可工作燃氣壓力為0.5－1.72Mpa，超出該壓力范圍可能導(dǎo)致噴射閥失效，發(fā)動機無法啟動等故障，所以濰柴要求在濾清器和熱交換器之間安裝穩(wěn)壓器�？紤]保證噴射閥長時間正常使用的要求，一般濰柴穩(wěn)壓器出口壓力調(diào)整為以保證進入發(fā)動機的天然氣壓力穩(wěn)定在設(shè)定值之下。 ◆
熱交換器
天然氣從200bar降至8bar導(dǎo)致燃氣溫度大幅降低，出口燃氣溫度甚至?xí)档剑?0°C以下，這樣會降低噴射閥的使用壽命，熱交換器利用發(fā)動機的冷液給天然氣加熱。熱交換器采用叉流結(jié)構(gòu)以避免因燃氣過冷和冷卻液過熱時導(dǎo)致的熱沖擊（熱應(yīng)力過大）。在冷卻水溫高0度的發(fā)動機所有工況，熱交換器能保證燃氣始終高于－40°C，可防止進入燃氣計量閥前的燃氣結(jié)晶；冷卻水溫高于82°C，燃氣溫度高于0度，避免燃氣中水分結(jié)冰影響燃料計量閥性能。 ◆
節(jié)溫器
通過燃氣溫度控制流經(jīng)熱交換器的冷卻液，從而控制燃氣溫度過高。保持出口燃氣0－40°C左右，當(dāng)燃氣出口溫度〉60°C時會導(dǎo)致致燃氣流量的減少。燃氣溫度超過40°C，節(jié)溫器在30秒內(nèi)關(guān)閉；燃氣溫度低于10°C，30秒內(nèi)節(jié)溫器開啟。節(jié)溫器工作。
◆ 燃料計量閥（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，然后進入燃料計量閥。FMV配置8∕10∕12個噴嘴，分成2組平行布置，每個噴嘴一個驅(qū)動器，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），減壓后的燃氣依次流依次流NGP傳感器和NGT傳感器，然后通過噴嘴進行流量控制，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進行維護。根據(jù)發(fā)動機運行工況，電控單元調(diào)整燃料計量閥噴嘴脈寬占空比，控制燃氣噴射量，保證發(fā)動機在設(shè)定的空燃比下運行。 這個是ＦＭＶ 噴射閥
加液前后
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