WT615Z260LPG液化石油气发动机的开发（论文）.doc

WT615Z260LPG液化石油气发动机的开发

邵思东，李洪奎，徐仲亮，吕志进

摘要：本文介绍了WT615Z260LPG液化石油气发动机的开发，该发动机是在潍柴培新气体发动机有限公司WT61500LPG发动机的基础上进行改进设计，采用电控进气、增压中冷、稀薄燃烧等技术，所开发的发动机在动力性、经济性、排放性能均达到了初始设计要求。

关键字：电控、LPG、增压中冷、发动机

近年来，随着石油供求矛盾的加剧和环境保护意识的增强，世界各国在不断改进传统发动机性能的同时，也在积极开发新能源，寻找代用燃料，以解决石油短缺和环保问题。液化石油气(LPG)和天然气（CNG）作为典型的代用燃料，具有价格便宜、含量丰富、排气污染低的突出优点，因而使燃气汽车的研究开发成为当前内燃机领域的研究热点之一。大力发展燃气汽车对于改善我国城市环境质量、调整能源结构都具有极其重要的意义。

潍柴培新气体发动机有限公司在2001年开发成功的WT61500LPG发动机，目前已经大批量应用在广州、深圳等城市的公交车上，该发动机采用自然吸气、电控预混合、三元催化、高能点火技术，功率为165KW/2600rpm,排放达到欧Ⅱ。为满足市场对大功率、欧Ⅲ排放LPG发动机的需要，必须尽快在WT61500LPG发动机的基础上，开发新一代的功率范围宽、达到欧Ⅲ排放法规要求、经济性高、可靠性高的增压中冷电控发动机。

开发目标和原形机

1.1主要技术参数

型号：WT615Z260LPG

型式：四冲程、直列、水冷、干式缸套、压力润滑、电控预混合、增压中冷、高能点火

缸数×缸径×冲程：6×126×130mm

压缩比：10:1

排量：9.726L

燃料：SY/T17548-1998(车辆用LPG)

点火方式：独立线圈高能点火

额定功率/额定转速：191KW/2200rpm

最大扭矩：980N.m

最大空栽转速：2400rpm

全负荷最低比气耗：225g/kW.h

排放：欧Ⅱ（不带催化器），欧Ⅲ（带催化器）

1.2原形机

WT615Z260LPG发动机是在潍柴培新气体发动机有限公司WT61500LPG发动机的基础上进行的改进设计，WT61500LPG发动机现已批量投放市场，其性能参数如下：

型号：WT61500LPG

型式：自然吸气、电控预混合、高能点火

压缩比：10:1

额定功率/额定转速：165KW/2600rpm

最大扭矩：760N.m

最大空栽转速：2680rpm

全负荷最低比气耗：245g/kW.h

排放：欧Ⅱ（带催化器）

图1发动机安装图

1.进气管压力传感器2.FloTech(电子节气门)

3.燃料控制阀4.节气门前压力传感器

5.相位传感器6.ECM(Enginecontrolmodule)7.ICM(Ignitioncontrolmodule)8.减压器

2、开发概述

2.1发动机本体部分的改进

2.1.1采用低涡流比的汽缸盖，原WT61500LPG发动机采用的缸盖气道涡流比为2.3,WT615Z260LPG发动机使用的缸盖气道涡流比为1.8。

2.1.2选用新凸轮轴，配气相位对比如下：

参数

机型

气门间隙

进气门开闭角℃A

排气门开闭角℃A

换气重叠角

℃A

进气门

（mm）

排气门

（mm）

开

(上止点前)

关

(下止点后)

总开角

开

(下止点前)

关

(上止点后)

总开角

WT615Z260LPG

0.35

0.4

18

42

240

66

20

266

36

WT61500LPG

0.3

0.4

36.5

64

280.5

78.5

30

288.5

66.5

表1

2.1.3燃气发动机存在点火稀燃极限，一般在其过量空气系数λ大于1.6以后，就容易出现断火现象，所以对于增压中冷点燃式发动机，它的压比就不能太大，一般小于2，针对这种特性，我们在原WD615柴油机所用的HX40W增压器的基础上进行了改进，加大了废气放气阀的直径，从φ22加大到φ28，加大了放气阀片的开启高度，选用较软的调节器弹簧，压力设定为0.48bar～0.7bar（表压），同时配合使用WOODWARD公司OH1.2电控系统中的电控放气阀，达到了根据发动机的不同工况设定不同增压压力的目的。

2.2控制系统

WT615Z260L