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第十二章 其它类型车用发动机 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG 一、CNGLPG * * 1. CNG和LPG的主要优点 1)天然气和液化石油气在常温下为气态，容易与空气混合形成均匀的可燃混合气，燃烧完全，可以大幅度减少CO、HC和微粒的排放。另外，天然气和液化石油气的火焰温度低，因此NOx的排放量也相应减少。 2)天然气辛烷值高达130，液化石油气的辛烷值也在100左右，因此，燃用天然气或液化石油气可提高发动机的压缩比，从而获得较高的发动机热效率。 3)冷起动性和低温运转性能良好，在暖机期间无需加浓混合气。 4)燃烧界限宽，稀燃特性优越。燃烧稀混合气，可以减少NOx的生成和改善燃料经济性。 5)不稀释润滑油，可以延长润滑油更换周期和发动机使用寿命。 1) 因为天然气在常温、常压下是气体，所以其储运性能差。目前广泛采用将压缩天然气充入车用气瓶内储运的办法，这些气瓶既增加了汽车自重，又减少了载货空间。虽然可以通过深冷液化技术制成液化天然气(LNG)，但技术复杂，生产成本高。 2) 一次充气的续驶里程短。 3) CNG或LPG均呈气态进入气缸，使发动机充量系数降低；另外，与汽油或柴油相比，CNG或LPG的理论混合气热值小，因此，燃用CNG或LPG将使发动机功率下降。 2、LNG和LPG的缺点 汽油/CNG两用燃料发动机 将汽油机改装为汽油/CNG两用燃料发动机之后，当燃用天然气时，发动机的功率和转矩都会明显下降。有研究表明，适当提高改装机的压缩比不仅可以减小功率损失还能改善发动机的燃料经济性。 （1）天然气燃料汽车的种类 天然气汽车分类：常态天然气汽车、液化天然气汽车、压缩天然气汽车 压缩天然气汽车：纯CNG汽车、两用燃料汽车（CNG和汽油）、双燃料汽车（CNG和柴油） 压缩天然气汽车各自特点？ 天然气燃料汽车发动机 天然气燃料汽车发动机 天然气燃料汽车发动机 （2）天然气燃料汽车组成 三个系统： 天然气储存系统：充气阀、高压截止阀、天然气气瓶、高压管线、高压接头、压力表、压力传感器及气量显示器 天然气供给系统：高压电磁阀、三级组合式减压阀、混合器 油、气燃料转化器：三位油气转换开关、点火正时转换器、汽油电磁阀 天然气燃料汽车发动机 （3）主要零部件 充气阀 气瓶 开关与阀门 压力传感器 嘉士博单点减压阀 意大利Lovato减压阀 气瓶 天然气供给系统的性能以及同发动机优化匹配情况，对天然气汽车性能影响非常大，其中最关键组件是减压阀和混合器 天然气燃料汽车发动机 减压调节器 由于气瓶内的CNG压力随着燃料的消耗不断变化，因此要想保持稳定的天然气与空气的混合比例，需安装减压调节器。减压调节器可以保证在气瓶内的压力发生变化时进入混合器的天然气压力基本恒定。减压调节器将气瓶内CNG的压力由20MPa降至常压一般要经过三级减压。 天然气燃料汽车发动机 车用气瓶的容量为50L，压力为20MPa，通过安装在每个气瓶上的连通阀及高压管路将数个气瓶连通。当驾驶人将汽油/CNG转换开关置于“气”位置时，电控单元(ECU)向CNG电磁阀通电，电磁阀开启。车用气瓶内的CNG经充气阀、过滤器、手动截止阀和电磁阀进入减压调节器。CNG在减压调节器内降压，低压的天然气经步进电机控制的低压通道进入混合器。在混合器中天然气与空气混合后进入气缸。ECU根据氧传感器和发动机转速传感器的信号，通过调节步进电机伺服阀的行程来改变减压调节器至混合器之间的低压通道通过面积，以控制天然气的流量。 天然气燃料汽车发动机 混合器 混合器的作用：是将空气和天然气按一定比例混合，形成一定浓度的可燃混合气。比例调节式混合器的工作原理是利用进气管真空度同时控制空气和天然气通道的通过面积，以控制混合气的空燃比。 天然气燃料汽车发动机 （1）液化石油气汽车种类 三类：纯LPG汽车、LPG/汽油两用燃料汽车、LPG/柴油双燃料汽车 （2）LPG/汽油两用燃料汽车改装 包括：储存液化石油气的钢瓶、蒸发调节器、混合器、电磁阀和控制系统等 液化石油气汽车发动机 LPG供给系统与CNG供给系统有很多相同之处。目前国内外大多数厂家生产的车用LPG供给装置与CNG供给装置的基本部件都可以通用，惟LPG供给系统的车用气瓶及其附件、管阀件有些特殊的要求。 ?蒸发调压器 蒸发调压器的作用是使LPG蒸发和减压。由于LPG的饱和蒸气压最大不超过1.43MPa(气温为38℃时的表压力)，比CNG气瓶内的压力低得多，一般只需要一级或二级减压。 ?混合器 LPG供给系统的混合器，其结