濰柴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)培訓(xùn)資料之三結(jié)構(gòu)及工作原理

濰柴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)之

發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造及任務(wù)原理

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2021-xx-xx

.第2頁(yè)共頁(yè)濰柴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)原理.天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)原理天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)任務(wù)原理：LNG從氣瓶體經(jīng)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)鉃V清器濾清，之后經(jīng)過(guò)電磁切斷閥控制通斷進(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從緊縮氣瓶經(jīng)過(guò)管路進(jìn)入減壓器減壓至7-8bar后，經(jīng)過(guò)濾清器進(jìn)入熱交換器。燃?xì)饨?jīng)過(guò)熱交換器加熱后經(jīng)過(guò)節(jié)溫器進(jìn)入FMV，由FMV控制放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)熄滅做功。.第4頁(yè)共頁(yè)燃?xì)鈾C(jī)公用氣門(mén)座圈及氣門(mén)1、耐高溫；2、耐腐蝕；3、自光滑性能好4、氣門(mén)閥座和氣門(mén)壽命與柴油機(jī)一樣密封帶堆焊天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)(公用氣門(mén)及座圈).第5頁(yè)共頁(yè)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)(公用氣門(mén)密封套)氣體機(jī)公用氣門(mén)密封套1、提高對(duì)氣門(mén)桿的密封性能2、有效降低機(jī)油耗費(fèi)。.第6頁(yè)共頁(yè)采用加大內(nèi)冷振蕩油道活塞1、可以多帶走30%的熱量；2、更高的進(jìn)氣紊流，可以提高熄滅速度10%；3、最高迸發(fā)壓力為10Mpa，對(duì)曲軸及軸瓦的磨損更低。內(nèi)冷油道內(nèi)冷油道噴油入口內(nèi)冷油道噴油出口內(nèi)冷油道連桿小頭噴油口天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔公用活塞〕.第7頁(yè)共頁(yè)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔公用活塞環(huán)〕優(yōu)點(diǎn)：1、刮油量大2、耐磨性能好3、傳熱性能好.第8頁(yè)共頁(yè)隔熱資料排氣管1、可以降低排氣管溫度30℃～50℃外包隔熱資料排氣管天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔公用排氣管〕.第9頁(yè)共頁(yè)冷卻水接口采用加大流量水冷增壓器1、水流量加大；2、經(jīng)過(guò)冷卻水冷卻機(jī)油降低增壓器溫度天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔公用增壓器〕.第10頁(yè)共頁(yè)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)〕氣瓶切斷閥FMV燃料計(jì)量閥混合器濾清器穩(wěn)壓器熱交換器節(jié)溫器燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)的作用:壓力管理:氣罐壓力混合器前極低壓力溫度控制:極低溫度的燃?xì)鈱鼋Y(jié)管路和部件，系統(tǒng)件 有效加熱并控制燃?xì)鉁囟仍诤侠矸秶鷥?nèi)傳感器:提供稀燃熄滅需求的燃?xì)鉁囟刃畔?，?zhǔn)確控制 噴嘴放射量.平安性:燃?xì)庑枨箅姶砰y控制燃?xì)獾拈_(kāi)斷.第11頁(yè)共頁(yè)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)表示圖〕.第12頁(yè)共頁(yè)最大任務(wù)壓力：35bar流量：85m3/h@100psig任務(wù)溫度：-40℃～107℃壓降：6.9kPa0.3μm～0.6μm過(guò)濾效率≥95%。放水口朝下留意箭頭所指的氣流方向每3000km放一次水天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)〔濾清器〕.第13頁(yè)共頁(yè)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)〔電磁閥〕.第14頁(yè)共頁(yè)最大進(jìn)口壓力：28bar出氣壓力范圍：7～14bar任務(wù)溫度：-40℃～75℃留意箭頭所指的氣流方向壓力表安裝在出氣端怠速時(shí)調(diào)整NGP為8.2bar天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)〔穩(wěn)壓器〕.熱交換器的作用：天然氣從液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)導(dǎo)致燃?xì)鉁囟却蠓档停?jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液給天然氣進(jìn)一步加熱，可防止進(jìn)入燃料計(jì)量閥前的燃?xì)饨Y(jié)晶，以免影響燃料計(jì)量閥性能。構(gòu)造：換熱器采用叉流構(gòu)造以防止因燃?xì)膺^(guò)冷和冷卻液過(guò)熱時(shí)導(dǎo)致的熱沖擊。性能：在冷卻水溫高于0度的發(fā)動(dòng)機(jī)一切工況，熱交換器能保證燃?xì)庖恢备哂?40℃。冷卻水溫高于82C時(shí)燃?xì)鉁囟雀哂?度。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)〔熱交換器〕.作用：堅(jiān)持出口燃?xì)庠?-40℃左右，當(dāng)燃?xì)獬隹跍囟?gt;60℃時(shí)會(huì)導(dǎo)致燃?xì)饬髁康臏p少。性能：燃?xì)鉁囟瘸?0℃，30秒鐘內(nèi)封鎖燃?xì)鉁囟鹊陀?0℃，30秒鐘內(nèi)開(kāi)啟本卷須知：節(jié)溫器的開(kāi)啟與封鎖受燃?xì)鉁囟瓤刂?，冷卻液的進(jìn)口與出口不能接反，進(jìn)口處有“IN〞標(biāo)志，出口處有“OUT〞標(biāo)志。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)〔濾清器〕.任務(wù)原理及作用：將天然氣和中冷后的空氣充分混合，使熄滅更充分、柔和。有效降低NOx排放和排氣溫度。構(gòu)造：采用喉管和十字叉構(gòu)造，天然氣從小孔中進(jìn)入混合器。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)〔混合器〕.OH1.2OH1.2EngineEngineControllerControllerEngine發(fā)動(dòng)機(jī)排氣管電子節(jié)氣門(mén)增壓器AirAirFilterFilter空氣濾清器節(jié)氣門(mén)位置反響中冷器廢氣控制閥排氣空氣、燃?xì)饣旌闲路f空氣節(jié)氣門(mén)前壓力傳感器進(jìn)氣溫度、壓力傳感器混合器氧傳感器油門(mén)腳踏板天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔空氣供應(yīng)系統(tǒng)〕.天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)腳踏板控制節(jié)氣門(mén)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷：電子腳踏板和節(jié)氣門(mén)間不運(yùn)用機(jī)械部件銜接。ECU接受電子腳踏板位置信號(hào)并轉(zhuǎn)換成節(jié)氣門(mén)開(kāi)度信號(hào)，節(jié)氣門(mén)從ECU處接受開(kāi)度命令信號(hào)，并將實(shí)踐開(kāi)度反響給ECU。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)〔負(fù)荷控制〕.電子節(jié)氣門(mén)集成有執(zhí)行器，位置傳感器，節(jié)氣閥門(mén)等。接納PWM信號(hào)由ECU控制其開(kāi)度大小，節(jié)氣閥門(mén)開(kāi)度大小控制混合氣進(jìn)氣量，從而改動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率。電子節(jié)氣門(mén)根據(jù)ECU指令，有三種任務(wù)形狀：1、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度低于怠速目的值時(shí)，ECU進(jìn)展怠速控制，即控制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度位置，堅(jiān)持發(fā)動(dòng)機(jī)速度在怠速目的值附近。2、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度超越最大額定轉(zhuǎn)速時(shí)，ECU限制節(jié)氣門(mén)開(kāi)度位置，即速度越高節(jié)氣門(mén)開(kāi)度位置越小。3、當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)速度在怠速和最大額定轉(zhuǎn)速之間時(shí)，節(jié)氣門(mén)開(kāi)度位置直接由腳踏板控制，即節(jié)氣門(mén)開(kāi)度位置隨腳踏板位置同步變化。構(gòu)造特點(diǎn)：電子節(jié)氣門(mén)內(nèi)部包含節(jié)氣門(mén)開(kāi)度位置傳感器，ECU經(jīng)過(guò)比較節(jié)氣門(mén)位置傳感器反響信號(hào)和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度指令信號(hào)之間的差值來(lái)確定電子節(jié)氣門(mén)能否處于正常的任務(wù)形狀。一旦電子節(jié)氣門(mén)發(fā)生缺點(diǎn)，ECU將進(jìn)入特定的跛行回家方式，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和輸出扭矩都將受限制。當(dāng)發(fā)生其他某些缺點(diǎn)時(shí)，ECU也進(jìn)入跛行回家方式。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)〔節(jié)氣門(mén)〕.發(fā)動(dòng)機(jī)排氣能量排氣能量損失增壓后空氣增壓器廢氣閥天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)〔增壓壓力表示圖〕.作用：與增壓器的放氣閥銜接，控制增壓器廢氣門(mén)驅(qū)動(dòng)氣室的氣體壓力On/off電磁閥開(kāi)啟頻率為30Hz或50Hz本卷須知：假設(shè)通至閥門(mén)的空氣被污染，閥門(mén)的隔網(wǎng)能夠堵塞銜接納路長(zhǎng)度不可更改，否那么增壓控制能夠不穩(wěn)消聲器僅用做隔音假設(shè)空氣銜接斷開(kāi)，發(fā)動(dòng)機(jī)功率過(guò)大能夠會(huì)損壞發(fā)動(dòng)機(jī)，或者產(chǎn)生缺點(diǎn)碼〔該缺點(diǎn)碼經(jīng)過(guò)限制節(jié)氣門(mén)來(lái)維護(hù)發(fā)動(dòng)機(jī)和降低功率〕假設(shè)電氣銜接斷開(kāi)，那么發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)〔廢氣龐統(tǒng)控制閥〕.彈簧力方向廢氣控制閥PWM信號(hào)：DC%=0時(shí)，電磁閥封鎖，緊縮空氣全部用來(lái)推進(jìn)增壓器廢氣閥，使其完全翻開(kāi)，從而推進(jìn)增壓器任務(wù)的排氣能量減少，最終降低增壓力；DC%=100%，電磁閥處緊縮空氣走漏量最大，增壓器廢氣閥在彈簧力左右下趨向封鎖，從而使增壓器任務(wù)的排氣能量增多，增壓壓力升高。增壓控制邏輯為:MAP<設(shè)定增壓壓力,DC％添加；MAP>設(shè)定增壓壓力,DC％減少。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)〔廢氣龐統(tǒng)控制閥〕.TMAP傳感器安裝在電子節(jié)氣門(mén)之后。集成壓力溫度的傳感器用途燃料放射計(jì)算增壓控制壓力傳感器丈量進(jìn)氣管絕對(duì)壓力丈量范圍從真空到增壓壓力溫度傳感器丈量進(jìn)氣歧管溫度本卷須知：可以和PTP傳感器互換，但線(xiàn)束不能插錯(cuò)。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)〔TMAP傳感器〕.安裝在電子節(jié)氣門(mén)之前僅用來(lái)丈量壓力作為計(jì)算進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)空氣流量的修正參數(shù)，對(duì)涉及燃?xì)饬啃拚某錃庑?VE)提供基準(zhǔn)OH2.x系統(tǒng)中，有許多錯(cuò)誤代碼的判別需求PTP參數(shù)作為參考。 〔如：SFC331,371,372,373,491〕本卷須知：可以和TMAP傳感器互換，但線(xiàn)束不能插錯(cuò)。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)〔TMAP傳感器〕.作用：稀薄熄滅閉環(huán)控制傳感器，經(jīng)過(guò)丈量排氣成分中氧分子濃度，把此信號(hào)傳給ECU，ECU判別混合氣的實(shí)踐空燃比相對(duì)于設(shè)定值是稀還是濃，并相應(yīng)控制噴氣量的增減，從修正空燃比。安裝位置要求：1〕安裝在離增壓器出口或排氣彎管下游3～5倍排氣管直徑的地方。2〕氧傳感器不能安裝在排氣管彎管處。3〕假設(shè)車(chē)輛安裝有排氣制動(dòng)安裝，氧傳感器必需安裝在此安裝的后方4〕滿(mǎn)足上述前提下，氧傳感器盡量接近增壓器。5〕氧傳感器線(xiàn)束及接插件應(yīng)盡量遠(yuǎn)離排氣管，不能有被燒結(jié)的能夠。6〕氧傳感器的安裝座面不能太高，焊接在排氣管上的氧傳感器螺座高度要小于10mm，以保證氧傳感器頭部能完全伸入排氣管。性能：閉環(huán)溫度控制，堅(jiān)持傳感器在750C天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)〔氧傳感器〕.丈量相對(duì)濕度(RH)及提供RH與模擬輸出電壓的線(xiàn)性關(guān)系表電容式傳感器具有更長(zhǎng)的穩(wěn)定性丈量大氣溫度(RHT)OH2.0根據(jù)以下參數(shù)計(jì)算比濕度〔SH〕:RHRHTBARO傳感器安裝安裝在進(jìn)氣系統(tǒng)，空濾器與增壓器壓氣機(jī)之間濕度對(duì)功率的修正是經(jīng)過(guò)對(duì)PHI加濃來(lái)補(bǔ)償?shù)?，運(yùn)用濕度補(bǔ)償時(shí)，軟件中的相關(guān)數(shù)據(jù)需求準(zhǔn)確標(biāo)定。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)〔濕度傳感器〕.天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔電氣原理圖〕.Trigger觸發(fā)信號(hào)Reset復(fù)位信號(hào)V+V+V+IMONPCM128-HDEDM-HD天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔點(diǎn)火系統(tǒng)〕.作用：發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊〔ECM〕經(jīng)過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)控制其他參數(shù)，包括：進(jìn)氣量、燃料量、點(diǎn)火提早角等。這些參數(shù)的控制要求發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊〔ECM〕準(zhǔn)確地知道發(fā)動(dòng)機(jī)的凸輪軸位置〔如應(yīng)知道哪一缸發(fā)火〕和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。安裝：轉(zhuǎn)速傳感器和信號(hào)輪之間的間隙應(yīng)足夠的小，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)在最低轉(zhuǎn)速時(shí)能產(chǎn)生波幅大于1V的電壓信號(hào)。安裝時(shí)，盤(pán)車(chē)至一缸緊縮上止點(diǎn)，傳感器齒盤(pán)上的TDC標(biāo)志對(duì)準(zhǔn)CAM傳感器的中心〔使齒盤(pán)上的刻線(xiàn)豎直〕，齒盤(pán)的信號(hào)齒與傳感器之間的間隙為1±0.5mm。信號(hào)盤(pán)應(yīng)可靠固定，以保證信號(hào)盤(pán)和發(fā)動(dòng)機(jī)的相位關(guān)系不會(huì)改動(dòng)。信號(hào)盤(pán)通常有一個(gè)標(biāo)志齒〔和其它齒不均勻分布〕用來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的絕對(duì)位置。調(diào)整：準(zhǔn)確的點(diǎn)火提早角度需用點(diǎn)火正時(shí)燈丈量。天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)〔信號(hào)發(fā)生器〕.ECU點(diǎn)火控制:電控單元對(duì)點(diǎn)火時(shí)辰控制為開(kāi)環(huán)控制，無(wú)反響點(diǎn)火提早角從程序中查表，此表坐標(biāo)為RPM/MAP水溫〔ECT〕對(duì)查表所得數(shù)值有一定補(bǔ)償天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)〔點(diǎn)火控制模塊〕.感應(yīng)式點(diǎn)火線(xiàn)圈在初級(jí)線(xiàn)圈運(yùn)用線(xiàn)圈匝數(shù)儲(chǔ)存電流，次級(jí)線(xiàn)圈部分含有更多的線(xiàn)圈匝數(shù)，從而產(chǎn)生變壓器功能〔電壓升高〕V+初級(jí)線(xiàn)圈次級(jí)線(xiàn)圈天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)〔高壓線(xiàn)圈〕.濰柴氣體機(jī)高壓線(xiàn)壽命長(zhǎng)：燃?xì)饣旌暇鶆蚓o縮比高阻抗小絕緣性能好天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)〔高壓線(xiàn)圈〕.作用：產(chǎn)生電火花，點(diǎn)燃混合氣?；鸹ㄈ陌惭b扭矩：25～40N.m；火花塞間隙：0.35±0.05mm〔嚴(yán)厲用塞規(guī)調(diào)整〕；調(diào)整方法：假設(shè)間隙偏大，先把塞尺塞進(jìn)間隙，用小扳手悄然敲擊側(cè)電極拐角部位；假設(shè)間隙偏小，先用小虎鉗把間隙漸漸調(diào)大，然后塞入塞尺，再用小扳手悄然敲擊側(cè)電極！留意：要保證側(cè)電極和中心電極面平行！1.絕緣體2.火花塞頭部3.密封墊圈4.中間柱體5.火花塞體6.玻璃密封劑7.墊圈8.電極9.密封墊圈10.中心電極11.地電極天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)〔高壓線(xiàn)圈〕.第35頁(yè)共頁(yè)單獨(dú)的水循環(huán)：發(fā)動(dòng)機(jī)出水管->水浴式汽化器->水泵進(jìn)水管發(fā)動(dòng)機(jī)出水管->熱交換器->節(jié)溫器->水泵進(jìn)水管增壓器出水管->水泵進(jìn)水管水浴式汽化器安裝位置不高于發(fā)動(dòng)機(jī)出水管天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔循環(huán)水系統(tǒng)〕.第36頁(yè)共頁(yè)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔整車(chē)接口〕.第37頁(yè)共頁(yè)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造特點(diǎn)〔整車(chē)接口〕序號(hào)護(hù)套針腳ECM針腳功能序號(hào)護(hù)套針腳ECM針腳功能1aJ1A22自動(dòng)變速箱信號(hào)15r---120J1C2空調(diào)信號(hào)2bJ1C5PTO開(kāi)關(guān)（遠(yuǎn)程油門(mén)開(kāi)關(guān)）16sJ1A23排氣制動(dòng)電磁閥信號(hào)3cJ1C10巡航開(kāi)關(guān)17tJ1A5空擋開(kāi)關(guān)信號(hào)4dJ1C1巡航加速信號(hào)18u---32bJ1B24接地共線(xiàn)5eJ1C9制動(dòng)開(kāi)關(guān)19v---33eJ1A24排氣制動(dòng)開(kāi)關(guān)6fJ1C3巡航減速信號(hào)20wJ1C4離合器信號(hào)7gJ1C11巡航設(shè)置21xJ1A28排氣制動(dòng)開(kāi)關(guān)8hJ1C16門(mén)鎖功能22NJ2B15過(guò)熱報(bào)警燈信號(hào)9iJ2B08巡航、PTO指示燈23PJ2B18電磁風(fēng)扇信號(hào)210kJ2B07燃料過(guò)低報(bào)警燈