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潍柴天然气发动机燃气电控系统介绍 内容 气体发动机简介 天然气发动机与柴油机的区别 Woodward OH1.2系统简介 气体发动机特点OH1.2控制系统介绍 系统工作原理介绍 子系统介绍 各子系统零部件介绍 天然气发动机与柴油机的区别 取消了柴油机的燃油系统(高压油泵、喷油器、高压油管等件），增加了燃气供给系统（气瓶、高压切断阀、减压器、燃气热交换器和节温器、喷射阀等件）。 采用点燃式燃烧方式（气缸盖上的喷油器安装孔改为火花塞安装孔），增加了点火控制系统（点火ICM控制器、点火线圈、高压线、火花塞）。 压缩比比柴油机的小，燃烧室形式（活塞）与柴油机不同。柴油机压缩比17:1,天然气发动机11:1。 增加了信号发生器，用于判缸和测量发动机转速。 增加了混合器和节气门，使燃气和空气在混合器中充分混合。 排气温度高，增压器采用水冷中间壳。 OH1.2系统简介 稀燃, 全功能,自适应闭环控制系统 电子节气门的线传电控系统 Delta-P 废气旁通控制 先进瞬态补偿算法 完全诊断 燃气原理图 燃气原理图 1、气路： 天然气瓶---高压电磁阀—减压器—热交换器节温器—喷射阀（FMV）--混合器 2、水路 2.1发动机出水管—增压器中间壳—发动机水泵进水口 2.2 发动机出水管—减压器—热交换器—节温器—发动机水泵进水口 OH1.2 ECM 接口 天然气发动机 增压中冷 节气门前燃料气体混合 节气门控制混合气 点燃式 四冲程 气体发动机特点 功率 = 进气 更多进气 = 更大功率 （意味着不能一味加大油门来提升马力） 进气压力增加= 进气流量增加= 扭矩增加 发动机对进气调节控制能力决定发动机性能 增压低则功率小 如果增压低，系统中不能通过增加燃料来提升动力 发生爆震问题 过多燃料导致排放急剧恶化 燃料经济性变差 节气门 对于柴油机 燃料 = 功率 由于预混的CNG 不能同柴油机同样程度的稀燃，必须通过其他方式限制发动机动力 节气门为控制空气流动的装置 增压器 由于稀燃混合物导致的低马力（比当量比稀35％）需要更高空气密度 增压 (MAP) = 功率 增压器性能 = 发动机性能 废气旁通控制阀 低速下必须关闭 在高速部分负荷下必须开废气旁通阀来控制扭矩 如果废气旁通阀不关 = 功率降低 如果废气旁通阀不打开 = 潜在爆震 (发动机损坏) 中冷 压缩后的进气空气温度很高 如果无中冷，发动机容易发生爆震 如果无中冷，NOx 排放高 如果无中冷，则会由于进气密度降低，进而造成功率下降 如果中冷器堵塞，上述现象都可能发生 什么是“稀燃” 当量混合气: 理论上燃烧所有燃料所需的空气量。燃烧后无燃料和氧气剩余 稀燃: 排气中有过量空气 稀燃 CNG 能在当量比的 +/- 35% 范围内燃烧 为满足排放法规，稀燃发动机保证必须在30% 到 35% 稀燃界限内 排气温度、冷却液量和效率与柴油机相似 稀燃的优点 燃料经济性 热负荷 排温 传至发动机冷却液的热量降低 稀燃的注意事项 需要高能长时间的点火 因为高增压，需要小的火花间隙 -5% 燃料 ~ 失火 +15% 燃料 ~ 爆震 高的空气湿度易导致失火 燃料控制要求（CNG发动机） 控制燃料确保所需的空燃比 稀燃氧传感器检测此控制 燃料控制过稀 = 失火 燃料控制过浓 = 爆震 爆震 (末端气体爆震) 爆震是气缸中正常火焰燃烧产生的压力温度上升，从而导致未燃燃料同空气的自燃现象。 爆震是不正常的 长时间的爆震会导致发动机系统损坏 (活塞环、火花塞、活塞、气阀) 爆震同柴油机燃烧相似 爆震在低速高负荷下最严重 爆震（续） 下述情况可导致爆震： 过多的积炭 (过高的机油灰分) 机油消耗过大，发动机过浓燃烧 燃料浓于设定点 ~5% 中冷器污染 (过高进气温度) 增压不能控制或过高 点火定时不准 燃料品质差 (低辛烷值) 爆震的影响 辛烷值降低- 爆震趋势上升 当量比上升 – 爆震趋势上升 失火影响 优化的CNG发动机可以高于35% 当量比稀燃 过低的稀燃导致高的碳氢排放并降低发动机功率 排气中增加的HC含量，使稀燃氧传感器错误的判断发动机过浓 闭环控制更稀，发动机失火和驾驶性进一步恶化 失火影响 高湿度使得失火的余度降低-湿度因素没有考虑进去 失火也可能是其他零部件失效所致（如点火系统） 线圈 火花塞 橡胶护套 排放 HC, CO 影响 过浓 - HC,CO 增加 气缸积碳 - HC 增加 失火- HC 增加 机油消耗 -HC 增加 典型 250ps LTI CNG 发动机同TI柴油机的比较 Woodward OH1.2 工作原理及控制系统 OH1.2控制系统 ECM 发动机电控模块 Harness 线束 Fueling 燃料控制 Air C