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首先,先帶大家簡單了解一下錫柴天然氣發動機的結構及原理。
● 天然氣發動機系統原理
Econtrol系統 錫柴LNG天然氣發動機介紹
天然氣發動機系統原理圖
從天然氣發動機工作原理圖可看出,該發動機基本原理為:壓縮天然氣從儲氣鋼瓶出來,經過天然氣濾清器過濾后,經高壓減壓器減壓到8-9bar后,再經過低 壓電磁閥進入發動機。天然氣由高壓變成低壓的過程中需要吸收大量的熱量,為防止天然氣結晶,從發動機將發動機冷卻液引出對燃氣進行加熱。天然氣再經過低壓 電磁閥進入電控調壓器(電控調壓器的作用是根據發動機運行工況精確控制天然氣噴射量),天然氣與空氣在混合器內充分混合,進入發動機缸內,經火花塞點燃進 行燃燒,火花塞的點火時刻由ECM控制,氧傳感器即時監控燃燒后的尾氣的氧濃度,推算出空燃比,ECM根據氧傳感器的反饋信號和MAP值及時修正天然氣噴 射量。
Econtrol稀燃控制系統具有以下特點:
1、駕駛性能及在滿足排放要求前提下的燃料消耗經濟性最優化。
2、環境適應性好,即對不同海拔高度、燃料氣質、濕度和環境溫度的適應性最好。
3、可靠性和耐久性非常高。
4、熱負荷接近柴油機。
5、發動機排放最好,有利于降低車輛后處理成本。使用氧催化器可達歐Ⅲ至歐Ⅴ排放, 使用SCR可達歐Ⅳ排放標準。
6、是高功率密度、高耐久性能的增壓發動機的最合適的選擇。
● 電控發動機工作原理
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天然氣發動機電控系統的概念圖
● 天然氣發動機控制系統
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天然氣發動機控制系統示意圖
錫柴天然氣發動機零部件結構包括燃氣供給系統、點火系統、增壓壓力控制系統等,其他還包括傳感器和電子控制模塊。下面針對每個系統結構下的零部件,向大家再詳細介紹其工作原理、作用特性和安裝要求三點內容
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● 燃料供給系統:五大零部件
一、低壓電磁閥部件:及時切斷或恢復燃料供給
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工作原理:由線圈驅動芯閥,由ECM控制其開合,停機狀態下處于常閉狀態。
作用:及時切斷或恢復燃料供給。
安裝要求:
1、為有效防止高壓電磁閥進氣接頭與高壓電磁閥結合部位漏氣,安裝該接頭時,必須使用螺紋密封膠有效密封。
2、要求安裝電控調壓器上面。
二、中低壓減壓器:穩定壓力輸送到電控調壓
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中低壓減壓器是一個兩級減壓的調節器,其功能將穩定的壓力輸送到電控調壓器,便于其進行壓力調節。
三、電控調壓器部件:控制發動機天然氣噴射
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工作原理:該零件內部有一控制芯片,該控制芯片接受來自ECM的控制指令,通過高速電磁閥控制天然氣氣量,從而實時有效控制空燃比。
作用:控制天然氣噴射量。
安裝要求:由于該部件內部有控制芯片,應避免高頻振動。該部件自帶減震軟墊,切勿自行拆卸。電控調壓器 出氣口中心水平高度不能低于混合器進氣口中心高度,電控調壓器天然氣出氣口離混合器天然氣進氣口距離要求控制在500mm以內。目的是為了讓天然氣中的雜 質流到混合器中隨著空氣進入缸內燃燒掉,保持調壓器內清潔,并且保持天然氣供給響應速度快
四、混合器部件:有效降低Nox排放和排氣溫度
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工作原理及作用:將天然氣和中冷后的空氣充分混合,使燃燒更充分、柔和。有效降低Nox排放和排氣溫度。
安裝要求:調壓器出氣管安裝在混合器天然氣入口處,安裝時錐螺紋部分必須使用螺紋密封膠以防止漏氣。注意擰緊螺栓以防止漏氣。
五、電子節氣門:開度控制發動機的轉速和負荷
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工作原理及作用:通過控制蝶閥的開度,控制進入缸內的混合氣的量,從而控制發動機的轉速和負荷。駕駛者通過油門踏板,將動力需求傳送給ECM,ECM接收到油門踏板信號后,根據發動機運行工況控制電子節氣門開度。通過控制蝶閥開度,控制怠速轉速和調速特性曲線。
安裝要求:安裝電子節氣門時,驅動電機軸線必須保持水平方向。
● 點火系統:點火線圈和火花塞
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一、點火線圈:使發動機實現低排放、低氣耗
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作用:接收來自ECM點火指令,產生高電壓并將高電壓傳遞給火花塞,產生火花,點燃天然氣。點火線圈能根據ECM指令控制點火時刻,使發動機實現低排放、低氣耗。
安裝要求:安裝時擰緊點火線圈安全螺栓,以保證點火線圈膠套內彈簧與火花塞頭部緊密接觸。由于高壓電源 會在接觸表面產生電弧,彈簧與火花塞頭部接觸的部位易受熱氧化,導致接觸部位電阻過大,分壓作用過大導致火花塞點火能量降低,嚴重時會導致失火。所以安裝 火花塞和點火線圈時,必須在火花塞頭部與點火線圈彈簧結合部位涂抹導電膏。在膠套與火花塞接觸的陶瓷部位應該涂抹絕緣潤滑油脂,以防止因膠套老化導致火花 塞與缸蓋之間漏電。
二、火花塞:接收高壓電產火花,點燃天然氣
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作用:接收來自點火線圈的高電壓,產生火花,點燃天然氣。
安裝要求:安裝時擰緊火花塞,擰緊力矩:30N·M。擰緊火花塞必須使用專用火花塞套筒。由于高壓電源 會在接觸表面產生電弧,彈簧與火花塞頭部接觸的部位受熱氧化,導致接觸部位電阻過大,分壓作用過大導致火花塞點火能量降低,嚴重時會導致失火。所以安裝火 花塞和點火線圈時,必須在火花塞頭部涂抹導電膏。在膠套與火花塞接觸的陶瓷部位應該涂抹絕緣潤滑油脂,以防止因膠套老化導致火花塞與缸蓋之間漏電。
NGK火花塞電極間隙為:0.48+/-0.08mm
● 進氣壓力控制系統:廢氣旁通控制閥和防喘振閥
——商用車之家訊 (未完待續)