天然氣培訓(xùn)資料-成都云內(nèi)發(fā)動機部分

天然氣發(fā)動機講解成都云內(nèi)動力有限公司CHENGDUYUNNEIPOWERCO.,LTD序言能源形勢嚴峻，但我國天然氣資源相對豐富。第三次油氣資源評價結(jié)果表明，我國天然氣遠景資源為56萬億立方米，可采資源為22萬億立方米，約占全球最終可采天然氣資源量的1/23~1/33；天然氣是一種潔凈的能源，燃燒后主要生成物為二氧化碳和水。尾氣排放中CO下降約80%，HC下降約90%，NOX下降約30%，SO2下降約70%，CO2下降約23%，微粒排放下降約40%，鉛化物可降低100%。天然氣汽車優(yōu)勢明顯內(nèi)容一、基礎(chǔ)知識二、云內(nèi)天然氣發(fā)動機三、發(fā)動機電控系統(tǒng)四、系統(tǒng)各零部件結(jié)構(gòu)、原理和故障五、OBD六、天然氣汽車安全操作認識一、基礎(chǔ)知識天然氣汽車和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀天然氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識天然氣汽車和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀

目前我國天然氣汽車保有量超過208.5萬輛，整車生產(chǎn)廠家以每年10萬輛左右的速度投放市場。預(yù)計到2017年中國天然氣汽車保有量將超過500多萬輛，有潛力成為世界最大，最具成長性的天然氣汽車市場。天然氣汽車和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀

缸內(nèi)直噴機械混合器電控閉環(huán)多點順序噴射EIIEIVEIII增壓中冷稀薄燃燒技術(shù)EOBD電控混合器EV天然氣汽車關(guān)鍵零部件技術(shù)發(fā)展歷程天然氣汽車和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀

駕校車輛私人小轎車都市物流車市政車輛公交客車區(qū)間重型車商用車出租車小型客車天然氣汽車型譜圖出租車天然氣汽車和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀

截止2012年底，全國的加氣站總數(shù)約3000座左右。

CNG加氣站：已經(jīng)從2012年年底的2400座左右，增長至2013年六月底的3000座左右。新疆、四川、山東、重慶是加氣站數(shù)量最多的地區(qū)，其他地區(qū)的加氣站數(shù)量增長也都十分迅速。

LNG加氣站：據(jù)統(tǒng)計2012年年底500座左右，但到2013年二季度末中國已投入使用的LNG加氣站數(shù)量約為1325座。與此同時，當前處于在建狀態(tài)且有望于三季度建成的數(shù)量約365座，因此，預(yù)計到三季度末，國內(nèi)已投LNG加氣站數(shù)量有望達到近1700座。2013年上半年加氣站增加了1400余座，達到4400余座。天然氣汽車和基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展現(xiàn)狀

CNG加氣站分布圖天然氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識

天然氣發(fā)動機分類按燃料供給及能源方式

兩用燃料雙燃料單一燃料燃氣發(fā)動機型混合動力按燃料電控方式

機械控制方式(MC)

電控混合氣方式(EC)

多點集中噴射多點順序噴射(MPI)

缸內(nèi)直噴(GDI)天然氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識

幾個名詞NG：naturegas天然氣CNG：compressednaturegas壓縮天然氣天然氣加壓到20~25MPa，并以氣態(tài)儲存在氣瓶中LNG：liquefiednaturalgas液化天然氣天然氣冷卻至-162℃，并以液態(tài)儲存在氣罐中NGV：naturegasvehicle天然氣汽車

天然氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識

天然氣是什么？？天然氣是有機物質(zhì)發(fā)酵的產(chǎn)品，通常與其它石油產(chǎn)品一同生成。

天然氣主要成分是甲烷(CH4)，是一種無色、無味的氣體，其余為乙烷、丙烷、丁烷及少量其他多炭的烴類物質(zhì)，以及硫化氫，水等。

因在天然氣中加入了加臭劑，這使得商業(yè)天然氣有一種獨特的氣味。

天然氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識

天然氣的物理化學(xué)特性狀態(tài)：

常溫常壓下,天然氣是一種氣態(tài)物質(zhì),當溫度達到-162攝氏度時,天然氣將轉(zhuǎn)變成液態(tài),以液態(tài)形式存在。此溫度為天然氣的沸點。

常溫常壓下，甲烷的比重只相當于空氣55％，天然氣的比重相當于空氣的60％。由于天然氣的比重要遠遠小于空氣,當天然氣從輸送管道或儲存容器中泄漏到空氣中時,天然氣將向上移動,并迅速擴散到空氣中。由于這一特點,在非封閉的環(huán)境下天然氣的安全性要好于液化石油氣、汽油等。天然氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識

天然氣的物理化學(xué)特性燃燒特性

抗暴性能：汽油的辛烷值一般在82-100之間；液化石油氣大約在95-104之間；天然氣的辛烷值非常高約為120-130。這表明天然氣的抗爆性要好于汽油和液化石油氣。自燃溫度：自燃溫度是指在此溫度下,燃料和空氣接觸將會被點燃并連續(xù)燃燒。對于一種燃料,自燃溫度不是一個常數(shù)。汽油的自燃溫度232—482?C；天然氣的自燃溫度為630-730?C。很高的自燃溫度表明天然氣的安全性是非常好的。車用天然氣分類車用天然氣分為以下兩種:1、CNG:即壓縮天然氣，以20MPa的壓力存儲在專用的CNG儲氣瓶中。體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/200。2、LNG:即液化天然氣，將天然氣冷卻至-162℃凝結(jié)成液體，存儲在專用的低溫絕熱LNG儲液瓶中。體積約為同量氣態(tài)天然氣體積的1/625。天然氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識

整車裝載部分發(fā)動機裝載部分

CNG儲氣瓶

CNG鋼管CNG加氣口減壓器發(fā)動機混合器電子節(jié)氣門噴嘴低壓過濾器天然氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識

CNG供氣系統(tǒng)整車裝載部分發(fā)動機裝載部分（同CNG供氣系統(tǒng)）

LNG儲液瓶總成水浴式汽化器總成穩(wěn)壓罐減壓器發(fā)動機混合器電子節(jié)氣門噴嘴

低壓過濾器天然氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識

LNG供氣系統(tǒng)二、云內(nèi)天然氣發(fā)動機云內(nèi)國Ⅳ、國Ⅴ和非道路機械用產(chǎn)品介紹天然氣發(fā)動機與汽\柴油發(fā)動機的不同主要專用零部件介紹YN36QND/YN38QND國Ⅳ天然氣機主要技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號YN36QNDYN38QND型式直列、水冷、四沖程、增壓中冷點火方式單缸順序點火燃氣電控系統(tǒng)單點電控預(yù)混噴射系統(tǒng)燃料類型CNG（壓縮天然氣）/LNG（液化天然氣）缸徑/行程（mm）100×115102×115標定功率/轉(zhuǎn)速（Kw/rpm）80/300090/3000最大扭矩/轉(zhuǎn)速（N.m/rpm）300/1400~2200340/1400~2200最大扭矩點最低燃料消耗≤210g/kW.h≤210g/kW.h額定功率低燃料消耗≤250g/kW.h≤250g/kW.h壓縮比10.5：112：1噪音≤95dB(A)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速r/min700±20最高空車穩(wěn)定轉(zhuǎn)速r/min≤3300排放水平國Ⅳ（GB17691-2005）總重量（kg）330YN30QNE/YN36QNE/YN38QNE國Ⅴ天然氣機主要技術(shù)參數(shù)產(chǎn)品型號YN30QNEYN36QNEYN38QNE型式直列、水冷、四沖程、增壓中冷點火方式單缸順序點火燃氣電控系統(tǒng)單點電控預(yù)混噴射系統(tǒng)燃料類型CNG（壓縮天然氣）/LNG（液化天然氣）缸徑/行程（mm）95×105100×115102×115標定功率/轉(zhuǎn)速（Kw/rpm）75/320085/300095/3000最大扭矩/轉(zhuǎn)速（N.m/rpm）260/1400~2400320/1400~2200360/1400~2200最大扭矩點最低燃料消耗≤210g/kW.h≤210g/kW.h≤210g/kW.h額定功率低燃料消耗≤230g/kW.h≤230g/kW.h≤230g/kW.h壓縮比12:110.5：111：1噪音≤95dB(A)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速r/min750±20最高空車穩(wěn)定轉(zhuǎn)速r/min≤3520≤3300排放目標國Ⅴ（GB17691-2005）總重量（kg）280330YN系列國Ⅳ/國五天然氣機目標市場

7米以內(nèi)客車城市物流貨車（箱式貨車）

輕型卡車天然氣發(fā)動機與汽\柴油機的不同類型汽油發(fā)動機柴油發(fā)動機天然氣發(fā)動機燃燒方式點燃壓燃高能點燃主要燃料供給系統(tǒng)電控噴射高壓電控缸內(nèi)噴射單點電控預(yù)混噴射壓縮比9.5：1左右18：1左右11：1左右汽/柴油發(fā)動機改為單燃料天然氣發(fā)動機需要解決的問題解決發(fā)動機機械負荷問題解決發(fā)動機熱負荷問題三、天然氣汽車安全操作認識天然氣汽車安全操作CNG氣瓶會不會爆炸？天然氣汽車安全操作CNG工作壓力為20MPa

相當于在你的腳印大的面積上有4輛30噸重的卡車的重量在操作時假設(shè)系統(tǒng)中壓力總是存在在對高壓系統(tǒng)進行操作前，關(guān)閉手動閥，并燃盡管路中的高壓燃氣一定要確保所有的聯(lián)接處都以足夠的力矩擰緊在如此高的壓力下，零件會像子彈一樣飛出LNG超低溫在標準狀態(tài)下它是超低溫液體（-162℃到-125℃），故在LNG裝置操作過程中，操作人員必須穿防靜電服裝、戴防凍手套，護目鏡等。絕對禁止徒手開啟LNG氣罐閥門等。

天然氣汽車安全操作天然氣汽車安全操作密度比空氣小，所以在空氣中天然氣是向上擴散的在通風的環(huán)境中進行操作防止天然氣聚積在建筑物（如廠房），尤其是屋頂、車內(nèi)其他有可能產(chǎn)生聚積的地方在天然氣大量聚積的環(huán)境中，打開照明電器，可能會引發(fā)爆炸雖然天然氣的著火極限比汽油和柴油高得多，但是仍需要注意遠離火源包括：電焊、切割等危險環(huán)境電力和靜電放電的環(huán)境大功率設(shè)備等經(jīng)常對燃氣系統(tǒng)進行檢漏，杜絕泄漏隱患天然氣汽車安全操作在對天然氣汽車進行操作時，必須要明確你在做什么。在操作得當?shù)那闆r下，天然氣是十分安全的。但是，如果操作不當或不采取適當?shù)念A(yù)防措施，仍然存在危險的因素。天然氣汽車安全操作氣瓶會不會爆炸？一、靜水壓力爆破試驗

在抽樣的儲氣瓶中充水，在加壓速度不超過1.38Mpa/s的條件下升壓至56.5Mpa并保持10s,最后加壓到破壞。

二、壓力循環(huán)試驗

在2.5～25Mpa之間進行靜水壓力循環(huán)試驗13000次;在2.3～35Mpa之間試驗5000次,每次試驗1min,以不出現(xiàn)裂紋或變形為合格。三、耐火試驗

在CNG氣瓶內(nèi)，充以25Mpa的天然氣，用火燒此氣瓶20min，以不發(fā)生爆炸為合格。氣瓶會不會爆炸？四、墜落試驗