識別發(fā)動機(jī)的分類天然氣發(fā)動機(jī)

知識點(diǎn)：天然氣發(fā)動機(jī)

天然氣的特性，天然氣發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)主要內(nèi)容

（一）物理特性天然氣成分主要以甲烷（CH4）為主，同時含有少量的丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）等烴類氣體，氮、二氧化碳、硫化氫非烴類氣體。高純度的天然氣是無色、無味、無毒、無腐蝕性、易燃、易爆的氣體。為防止泄露時易于覺察，在天然氣中添加了加臭劑。一、天然氣的特性

（二）安全特性1.天然氣在壓縮（液化）、儲運(yùn)、減壓、燃燒過程中,在嚴(yán)格密封的狀態(tài)進(jìn)行，不易泄漏；2.天然氣密度比空氣輕，易揮發(fā)，不易聚集，安全性能好。如有泄漏，很快散失，不易著火；3.天然氣的著火溫度為650℃。4.液化天然氣接觸到皮膚時，可造成與燒傷類似的灼傷。漏出的氣體也非常冷。

圖1天然氣的安全性

（三）貯存形態(tài)1.CNG-Compressednaturalgas壓縮天然氣:主要成分是甲烷，易于完全燃燒，不稀釋潤滑油，能夠延長發(fā)動機(jī)使用壽命。比空氣輕，泄露后迅速飄散大氣中，安全性好。2.LNG-Liquefiednaturalgas液化天然氣：在常壓下、溫度為-162度的液體天然氣，儲存于車載絕熱氣瓶中。液化天然氣燃點(diǎn)高、安全性能強(qiáng)，適于長途運(yùn)輸和儲存。

圖2天然氣的貯存形態(tài)二、天然氣發(fā)動機(jī)的結(jié)構(gòu)

天然氣發(fā)動機(jī)常見的結(jié)構(gòu)主要有燃料控制系統(tǒng)、進(jìn)氣控制系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)等。（一）燃料控制系統(tǒng)1.作用（1）壓力管理：將氣瓶高壓轉(zhuǎn)換為混合器前極低壓力；（2）溫度控制：極低溫度的燃?xì)鈱鼋Y(jié)管路和部件，燃料控制系統(tǒng)將有效加熱并控制燃?xì)鉁囟仍诤侠矸秶鷥?nèi)。（3）噴射控制：燃料計(jì)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?xì)鉁囟群蛪毫π畔?，精確控制噴嘴噴射量。同時，高壓燃?xì)庑枰姶砰y控制燃?xì)獾拈_斷。

圖3天然氣客車

2.結(jié)構(gòu)組成燃料控制系統(tǒng)由電磁閥、穩(wěn)壓器、燃?xì)鉃V清器、熱交換器、節(jié)溫器、燃料計(jì)量閥以及混合器等部件組成。

氣瓶及管路部件FMV燃料計(jì)量閥混合器熱交換器節(jié)溫器氧傳感器

圖4燃料控制系統(tǒng)的組成

（1）電磁閥：LNG發(fā)動機(jī)專用部件，能切斷或恢復(fù)燃料供給，是燃?xì)夤苈飞系陌踩Ｗo(hù)開關(guān)。

（2）穩(wěn)壓器：LNG發(fā)動機(jī)專用部件，將氣瓶輸送來的燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)為控制系統(tǒng)需要的噴射壓力。

（3）燃?xì)鉃V清器：過濾燃?xì)庵械碾s質(zhì)，可過濾燃?xì)庵?.3μm～0.6μm的微粒，過濾效率≥95%。圖5電磁閥圖6穩(wěn)壓器圖7燃?xì)鉃V清器

圖8減壓器

圖9熱交換器

（4）減壓器：CNG發(fā)動機(jī)專用部件，將壓縮天然氣壓力由存儲狀態(tài)調(diào)節(jié)至8bar左右。

（5）熱交換器：利用發(fā)動機(jī)的冷卻液給天然氣進(jìn)一步加熱，防止進(jìn)入燃料計(jì)量閥前的燃?xì)饨Y(jié)晶。

（6）節(jié)溫器：保持出口燃?xì)庠?~40℃左右，當(dāng)燃?xì)獬隹跍囟?gt;60℃時會導(dǎo)致燃?xì)饬髁康臏p少。

圖10節(jié)溫器

圖12混合器圖11燃料計(jì)量閥（7）燃料計(jì)量閥：可根據(jù)發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況，電控單元ECU調(diào)整燃料計(jì)量閥噴嘴脈寬占空比，控制燃?xì)鈬娚淞?，保證發(fā)動機(jī)在設(shè)定的空燃比下運(yùn)行。

(8)混合器：能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。

圖13氧傳感器

（9）氧傳感器：用于測量排氣成分中氧分子濃度，將信號傳遞給ECU，從而修正空燃比，使實(shí)際空燃比與設(shè)定空燃比相符。

(二）空氣控制系統(tǒng)空氣控制系統(tǒng)由空氣濾清器、中冷器、增壓器、混合器、電子節(jié)氣門、廢氣控制閥及進(jìn)氣溫度、壓力傳感器等組成。OH1.2OH1.2EngineEngineControllerControllerEngine發(fā)動機(jī)電子節(jié)氣門增壓器AirAirFilterFilter空氣濾清器節(jié)氣門位置反饋中冷器廢氣控制閥空氣、燃?xì)饣旌闲迈r空氣節(jié)氣門前壓力傳感器進(jìn)氣溫度、壓力傳感器混合器油門腳踏板圖14空氣控制系統(tǒng)

（三）點(diǎn)火系統(tǒng)發(fā)動機(jī)控制模塊（ECM）通過發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速來控制其他參數(shù)，包括：進(jìn)氣量、燃料量、點(diǎn)火提前角等。V+初級線圈次級線圈圖15發(fā)動機(jī)控制模塊圖16點(diǎn)火控制示意