預(yù)混合點燃式天然氣發(fā)動機(jī)燃料供給與控制系統(tǒng)

1、預(yù)混合點燃式天然氣發(fā)動機(jī)燃料供給與控制系統(tǒng) 根據(jù)汽車發(fā)動機(jī)各種工況，提供合適的混合比和合適的混合氣量是天然氣發(fā)動機(jī)燃料供給與控制系統(tǒng)的根本任務(wù)?？刂铺烊粴馀c空氣的混合氣流量有許多辦法，例如時間控制，即天然氣流道截面積不變，控制流通時間；控制截面積法，即流通時間不變，改變天然氣流道截面積；還有壓力控制，即改變壓差從而改變天然氣流量。下面以典型示例分別加以介紹。     一、機(jī)械式混合器 圖4-12所示為美國impco混合器的示意圖。在進(jìn)空氣的管道1中接入一個燃料氣管(虛線部分)，在混合室處燃料氣管橫置，兩端有兩個錐形閥，錐形閥裝在膜片總成4中。膜片上有小彈簧3。燃料

2、氣由中心管進(jìn)入，空氣則沿著膜片閥所控制的環(huán)形氣道進(jìn)入。       當(dāng)混合器不工作時，兩邊的膜片在彈簧3的作用下與混合器體5的混合室的側(cè)面貼緊，并帶動錐形閥堵住燃料氣進(jìn)氣管口。當(dāng)發(fā)動機(jī)開始工作時，活塞吸氣所造成的負(fù)壓傳到膜片處，并通過膜片座上的水平小孔將負(fù)壓傳到膜片彈簧的一側(cè)，使得蓋2空間內(nèi)的壓力降低。這樣，在空氣管的壓力(基本上和大氣壓相等)作用下將膜片往兩側(cè)推開，空氣就按虛線箭頭方向進(jìn)入混合室中。同時，膜片的移動帶動錐形閥并打開燃料氣管口，使燃料氣也進(jìn)入混合室，與空氣進(jìn)行混合，形成混合氣。負(fù)荷增大時，節(jié)流閥開度增大，混合室的真空度增加，則膜片的位移也

3、增大，使空氣流入混合室的截面與燃料氣從錐形閥流出的截面都增大，以滿足發(fā)動機(jī)負(fù)荷增大時對混合氣量的要求。     混合器上配置膜片閥的數(shù)量，隨發(fā)動機(jī)功率大小而異，在混合器上還裝有一個低速調(diào)節(jié)螺釘。發(fā)動機(jī)在低負(fù)荷或空載運轉(zhuǎn)時，可從螺釘孔處向混合器補(bǔ)充一部分空氣，使混合氣變得稀一些，以此來提高發(fā)動機(jī)的經(jīng)濟(jì)性。通過擰入螺釘?shù)纳疃葋碚{(diào)節(jié)補(bǔ)充空氣量的多少。當(dāng)負(fù)荷加大到一定程度，節(jié)流閥開口增大，空氣管內(nèi)的流量也因此加大，此時螺釘孔(進(jìn)入)就不起多大作用了。       二、流通截面積控制式燃料系統(tǒng) 圖4-13是日本4be1柴油機(jī)

4、改裝成火花塞點火天然氣單燃料發(fā)動機(jī)的燃料供給、點火、控制系統(tǒng)示意圖。該機(jī)去掉了柴油噴射系統(tǒng)，增加天然氣供給系統(tǒng)、空燃比控制系統(tǒng)，并采用三元催化排放后處理器以降低排放，燃燒室容積增大，壓縮比由17.5變成12.5，并使燃燒室產(chǎn)生強(qiáng)渦流以實現(xiàn)良好的燃燒。   其工作原理是依據(jù)排氣管中氧氣傳感器的信號，通過控制單元去驅(qū)動流量調(diào)節(jié)閥改變天然氣管的流通截面積，從而改變天然氣的供給量，以保證發(fā)動機(jī)在各工況下都按理論混合比提供混合氣。   由于這種單一調(diào)節(jié)閥控制的天然氣流量變化范圍較大，當(dāng)發(fā)動機(jī)怠速時，天然氣流量較小，因而難以控制精確(會使發(fā)動機(jī)怠速不穩(wěn))，因此又增加了怠速調(diào)節(jié)

5、裝置。     圖4-14是美國福特公司的天然氣發(fā)動機(jī)改裝系統(tǒng)。它采用了組合式流量調(diào)節(jié)閥，即多個(一般46個)調(diào)節(jié)閥，實現(xiàn)了從小流量到最大流量同樣精度的控制，避免了前述系統(tǒng)天然氣小流量控制不精確的弱點。   三、閉合回路式燃料系統(tǒng) 圖4-15表示由荷蘭國家應(yīng)用科學(xué)研究中心(tno)研制的燃料系統(tǒng)簡圖?；救剂舷到y(tǒng)包括供給兩個并聯(lián)的century調(diào)壓閥的兩個天然氣調(diào)節(jié)器。燃料管將燃料送到安裝在節(jié)流閥板和歧管之間的鋁隔板上的century計量閥中。這些天然氣閥通過連桿聯(lián)到主節(jié)流閥，并調(diào)整成供應(yīng)稍微濃些的混合氣。按理論空燃比的控制是將空氣“滲入”到靠近天然氣計量閥的燃料管中來實現(xiàn)的?？諝饬坑秒娮涌刂颇K控制的步進(jìn)電機(jī)來計量。輸入給控制模塊的參數(shù)有發(fā)動機(jī)速度、進(jìn)氣歧管壓力和位于渦輪增壓器前的氧氣傳感器的信號。這個空燃比控制器由加拿大engine control system制造，并與其供應(yīng)的tx80型三元催化凈化器配套。tno人員安裝了該系統(tǒng)并調(diào)試了電子控制器，使它能在所有的發(fā)動機(jī)工況下提供按理論空燃比的混合氣。   四、時間控制式燃料系統(tǒng) 圖4-16是一個典型的時間控制式燃料系統(tǒng)。它同樣采用氧傳壓器做為反饋信號實行閉環(huán)控制，不同的是它控制的是流過固定流通截面的天然氣流通時間，從而控制其流量。此外，天然氣的壓力、溫度