天然气(LNG)汽车简介
2、点火系统 柴油机是压燃式发动机,而气体发动机由于受燃 料特性限制(抗爆振性能),采用的是与汽油机一 样的点燃方式。 3、控制系统 ECI EPR系统气体发动机是一种电控发动机,对空 燃比、点火提前角和增压压力等实现了精确控制。
4、压缩比 根据这种燃料特性,一般天然气发动机压缩比高于 LPG发动机,但比柴油机低。压缩比的选取与燃料的抗 爆震性能相关,抗爆震性能是用燃料的辛烷值来衡量, 辛烷值越高抗爆震性能越好,常用的几种燃料按抗爆震 性能由高到低排序依次为:柴油、天然气(甲烷)、丙 烷、丁烷(LPG是丙烷和丁烷的混合物)和汽油。 5、空燃比控制 气体发动机通过安装在发动机排气管上的氧传感器测 量排气中的氧浓度,计算出混合气空燃比。发动机控制 系统修正气体燃料供给量,实现全工况闭环控制,精确 控制空燃比,使混合气在缸内燃烧最优化。
混合器部件
工作原理及作用:将天然气和 中冷后的空气充分混合,使 燃烧更充分、柔和。有效降 低NOx排放和排气温度。
安装要求:调压器出气管安装在混合器天然气入口处,安装时锥螺 纹部分必须使用螺纹密封胶以防止漏气。将混合器垫片I、混合 器垫片II安装在混合器接管I、混合器接管II与混合器的结合面, 注意拧紧螺栓以防止漏气。
爆炸极限
0.58-0.79
5%-15%
1.5-2
1.7%-9.7%
/
/
/
/
热值(Mj/kg)
50
45.22
46.04
43.11
二、LNG发动机介绍。
• LNG发动机与柴油机的差别。 1、燃料供给系统 取消了原柴油机燃油喷射系统相关的零部件,增加了 燃料电磁阀、电控调压器、混合器、滤清器等燃料供给 相关零部件组合。
LNG的特性。
• 温度。LNG的温度极低。其沸点在大气压力下约 为-160℃,并与其组分有关;在这一温度条件下, 其蒸发气(表现为含水蒸气的白雾)密度高于周 围空气的密度。 • 体积。天然气气液体积比大致为600~625:1。若 减压措施不当,将导致压力迅速升高。 • 热值。LNG热值为50Mj/kg左右 。 • 排放。LNG充分燃烧生成水和二氧化碳,所以排 放比较清洁,不会产生黑烟。 • 化学反应方程式:CH4+2O2=2H2O+CO2
混合器
• 混合器拥有极少的活动部件和坚固的设计,因此工作非常稳定。 由于使用不当以及使用区域气体洁净度的影响,也将对混合器中 的部件产生损坏。根据使用情况的调查和分析,由于使用和维护 不当该部件会产生两种故障模式: • 1:膜片损坏 • 发动机经常性回火会导致膜片老化加剧,致使膜片出现皱裂和破 损。 • 2:燃料空气阀卡滞 • 当压缩天然气中所含的压缩机机油过多,以及空气中的杂质过滤 不充分的情况下,如果没有及时对混合器内部进行清洁保养,油 污会附着在燃料空气阀和阀座上。长时间的积累会导致燃料空气 阀运动受阻,甚至完全卡死,从而导致发动机工作不稳定。 • 因此空滤器对空气、天然气过滤器对天然气的过滤效果的好坏将 直接影响着混合器的使用寿命。
电控调压器
• 电控调压器(EPR)在使用中需进行定期的维护保养, 由于电控调压器处于低压减压部分,在长期的使用中会 在其内部沉积大量的油污和杂质,长时间的油污和杂质 会导致电控调压器工作不良、传感器损坏以及内部的密 封件和橡胶膜片提前老化和破损,因此该部件的维护保 养尤为重要。 • 一、保养内容 • 1)每5万公里需对内部零部件进行清洗,更换易损件, 检查轴销的磨损情况; • 2)每15万公里需更换膜片及密封件,并对压力进行校 准。
点火系统
点火线圈
电瓶
ECU
火花塞
点火线圈
作用: 接收来自ECM点火指令,产 生高电压并将高电压传递给火花 塞,产生火花,点燃天然气。点 火线圈能根据ECM指令控制点火 时刻,使发动机实现低排放、低 气耗。 安装要求:安装时拧紧点火线圈安装螺栓,以保证点火线圈胶套内 弹簧与火花塞头部紧密接触。由于高压电源会在接触表面产生电 弧,弹簧与火花塞头部接触的部位易受热氧化,导致接触部位电 阻过大,分压作用过大导致火花塞点火能量降低,严重时会导致 失火。所以安装火花塞和点火线圈时,必须在火花塞头部与点火 线圈弹簧结合部位涂抹导电膏。在胶套与火花塞接触的陶瓷部位 应该涂抹绝缘润滑油脂,以防止因胶套老化导致火花塞与缸盖之 间漏电。
• 3)高压减压器通过两根水管与 发动机的冷却水循环水路连通, 安装水管时请锁紧环箍,以免 漏水。
• 4)高压减压器必须通过一根压 力反馈管与进气管连接,目的 是为了根据工况控制调压器出 口压力。
• 5)减压调节器应安装在靠近发 动机进气管和振动较小的位置, 但不应直接安装在发动机上。 所以减压调节器必须安装在汽 车(底盘)大梁上。设计减压 调节器支架时,应注意减压调 节器的安装位置不能高于发动 机散热器顶部。否则会导致加 热水不能流经减压器,导致减 压器结冰冻裂0万公里强制保养,从发动机上拆下混合 器总成,检查混合器内部是否有明显的石油机油 油污,若有,则需将混合器放入汽油中浸泡清洗, 清洗后用干压缩空气吹干。 • 2、清洗后,用手沿燃气阀运动轴线方向按压阀 芯,检查阀芯运动有无卡滞、是否回位,若出现 卡滞,则需要更换混合器总成。
LNG汽车简介
课件内容: 1、LNG简介。 2、LNG发动机介绍。 3、LNG车辆供气系统 。 4、LNG操作过程中的潜在危害。 5、LNG城市客车的日常维护及保养。
一、何为LNG
• LNG是英语液化天然气(liquefied natural gas)的缩 写。 • 天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体,主 要成分是甲烷。LNG是将常压下气态的天然气冷 却至-162℃,使之凝结成液体。天然气液化后可 以大大节约储运空间和成本,而且具有热值大、 性能高等特点。 LNG无色、无味、无毒且无腐 蚀性。 • 密度。LNG密度取决于其组分,通常在430 kg/m3-470kg/m3之间,但是在某些情况下可高达 520kg/m3。
低压电磁阀部件
• 维护保养: • 保养内容及方法: • 每5万公里(视当地气体清洁度而定)清洗一次,拆除 电磁阀线圈,取出阀芯、阀座、滤芯,将阀芯、阀座用 汽油浸泡清洗,将滤芯用干压缩空气吹干净后装复。
电控调压器部件(EPR阀)
• 工作原理:该零件内部有一控制 芯片,该控制芯片接受来自ECM 的控制指令,通过高速电磁阀控 制天然气气量,从而实时有效控 制空燃比。 • 作用:控制天然气喷射量
6、增压控制 增压中冷能大大提高发动机的动力性能。ECI EPR系 统气体发动机对增压压力进行了控制,保证发动机具有 理想的扭矩曲线及良好的瞬态响应性能。
玉柴气体发动机工作原理。
• 玉柴气体发动机是专门开发来满足气体燃料燃烧 的点燃式发动机。其工作原理与汽油机类似,但 又有一定的区别。主要区别在于燃料不同,导致 了燃料供给系统方面有较大的差别。但在空燃比 控制、点火控制等方面基本类似。
电子节气门
• 保养内容及方法: • 1、每10万公里(视当地气体清洁度而定),从 发动机上拆下节气门,检查节气门内部是否有明 显的油污,若有,则需用节气门清洗剂清洗节气 门碟阀部分,清洗后用干压缩空气吹干。 • 2、清洗后,用手按压碟阀,检查碟阀运动有无 卡滞、是否回位,若出现卡滞,则需要更换电控 节气门总成 。
天然气发动机主要零部件结构及特性。
燃料供给系统
高压减压 器
天然气瓶
低压电 磁阀
增压中冷 后空气
混合器 电子节 气门
天然气管路 空气管路 混合气管路
电控调压器 (EPR)
高压燃料切断阀部件。
• 工作原理及安装要求: • 工作原理:由线圈驱动阀芯, 由ECM控制其开合,停机状 态下处于常闭状态 • 工作电压:24V • 阻值:40欧 • 作用:及时切断或恢复燃料 供给。
电子节气门
工作原理及作用:通过控制蝶阀的 开度,控制进入缸内的混和气的 量,从而控制发动机的转速和负 荷。驾驶者通过油门踏板,将动 力需求传送给ECM,ECM接收到 油门踏板信号后,根据发动机运 行工况控制电子节气门开度。 通 过控制蝶阀开度,控制怠速转速 和调速特性曲线。 安装要求:安装电子节气门时,驱动电机轴线必须保持水平方向。
安装要求:为有效防止高压电磁阀进气接头与高压电磁阀结合部位 漏气,安装该接头时,必须使用螺纹密封胶(如乐泰262),并 且锁紧接头使铜垫略有变形,有效密封。
高压减压器(LNG发动机为气化器)
• 高压减压器工作原理: • 工作原理:通过压力膜片克服弹 簧阻力,带动杠杆,调整节流孔 的流通面积,从而控制减压后的 天然气压力。 • 作用:通过节流和加热,使高 压的压缩天然气减压至7bar-9bar 的低压天然气 • 安装要求: 1)减压器进气接头螺纹部分必须使用螺纹密封胶,并且使用铜垫 进行密封 2)减压器出气接头使用O形圈进行密封,出气接头与低压电磁阀、 低压 电磁阀与电磁阀出气接头采用锥螺纹连接,安装时必须使 用螺纹密封胶。
点火线圈
• 1、安装时拧紧点火线圈安装螺栓,以保证点火线圈胶 套内弹簧与火花塞头部紧密接触。 • 2、由于高压电源会在接触表面产生电弧,弹簧与火花 塞头部接触的部位易受热氧化,导致接触部位电阻过大, 使得其分压过大引起火花塞点火能量降低,严重时会导 致失火,所以安装火花塞和点火线圈时,可以在火花塞 头部与点火线圈弹簧结合部位涂抹导电膏。在胶套外表 面部位应该涂抹绝缘润滑油脂,以防止因胶套老化导致 火花塞与缸盖之间漏电。 • 3、点火线圈紧固螺钉拧紧力矩为7~9N.m;拧紧力矩不 能太大,否则会导致侧向力太大,接线柱破裂。
安装要求:由于该零件内部有控制芯片,应避免高频振动。该零件 自带减震软垫,切勿自行拆卸。电控调压器出气口中心水平高度 不能低于混合器进气口中心高度,电控调压器天然气出气口离混 合器天然气进气口距离要求控制在500mm以内。目的是为了让天 然气中的杂质流到混合器中随空气进入缸内燃烧掉,保持EPR阀 内清洁,并且保持天然气供给响应速度快。