上接【浅谈LNG启动机的机动车驾驭操作(一)】 (2)供给体系
LNG机动车的供给体系最重要的是管路,其效用是提供适合负担的LNG能源给启动机运用,由管路、汽化器、滤清器、燃气电磁阀、稳压罐、调压阀(稳压器)等部件构成(如图8)。
图8:LNG供给体系部分部件
汽化器便是一辆热交换器,依据低温液体特性,应用启动机的热冷却液对LNG液体发展加热,将液态天然气汽化成气态天然气供启动机运用(如图9)。
图9:LNG汽化器事业原理
图10:LNG调压阀(稳压器)
调压阀(稳压器,图10)是将气化后的LNG负担发展调节的装置,稳固气压后可行确保启动机运转安稳,它的调节须要运用电脑读取启动机进气负担的数值后,再发展调度,不行随便变动。其第一大进口负担为28bar,出气负担范畴在7~14bar,事业温度在-40℃~75℃之中,安装时注意箭头所指的气流方向,负担调度时要操控启动机在怠速运行安稳后发展,并注意通常调度NGP为7.9~8.2bar,由于依据大批的实验表达,在此负担范畴内事业的启动机运转经济性与能源性最好。因而,在装备LNG启动机的机动车运用时必需注意调度好启动机端的进气负担,确保启动机经济性与能源性的配合。
(3)运用体系
运用体系便是燃气启动机体系,经过燃烧燃气,对外输出能源。其事业原理根本与汽油启动机根本相同,最重要的在之下体系上有些区分。
能源供给体系
在LNG从气瓶体经过管路映入汽化器加热汽化后,通过稳压罐稳压、由燃气滤清器滤清,以后经过电磁切断阀操控通断映入稳压器稳压,减压器减压至7-8bar后,燃气再一次映入启动机端的第二热交换器(见图11),依据燃气的温度再一次发展调度,确保映入启动机的燃气温度在0-40度的范畴内。
图11:LNG启动机端热交换器及双节温器
随后,燃气通过热交换器加热后,再经过节温器映入FMV(燃气计量阀),由FMV操控喷射量,随后燃气映入燃气混合器(见图12)中,与增压后的清洁空气发展混合,成为可燃混合气。
图12:LNG启动机燃气混合器
ECU依据启动机的工况发展剖析判断,经过电子节气门操控可燃混合气映入启动机进气支管、启动机的气缸内燃烧做功(见图13)。
图13:LNG启动机体系事业原理图解
FMV(燃气计量阀,图14)是燃气车要紧的事业部件,差不多于石油车的化油器的效用,它经过ECU的电子信号,操控若干小电磁阀的打开和关闭来操控喷气量,达到操控混合气浓度的目的。
图14:NG启动机FMV(燃气计量阀)
CNG启动机的原理根本相同,与LNG启动机的区分是紧缩气瓶内的燃气经过管路映入减压器,减压至7-8bar后,再通过滤清器映入热交换器,终归供启动机燃烧(见图15)。
图15:CNG启动机体系事业原理图解
LNG启动机的负荷操控体系由脚踏板的操控浮动,经过ECU来间接操控节气门的开度,终归达到操控启动机负荷的目的。ECU接纳电子脚踏板位子信号的浮动,并转换成节气门开度信号,节气门从ECU处接纳开度命令信号,并将实质开度反馈给ECU。电子脚踏板和节气门间不运用机械部件接连,如图16。
图16:LNG启动机负荷操控示意图
电子节气门(图17)集成有执行器,位子传感器,节气阀门等。接收PWM信号由ECU操控其开度尺寸,节气阀门开度尺寸操控混合气进气量,从而改变启动机的输出功率。
电子节气门依据ECU指示,有三种事业状况:
1、当启动机速度低于怠速指标值时,ECU发展怠速操控,即操控节气门开度位子,维持启动机速度在怠速指标值周边。
2、当启动机速度超越第一大额定转速时,ECU节制节气门开度位子,即速度越高节气门开度位子越小。
3、当启动机速度在怠速和第一大额定转速之中时,节气门开度位子干脆由脚踏板操控,即节气门开度位子随脚踏板位子同步浮动。
电子节气门里面包涵节气门开度位子传感器,ECU经过相比节气门位子传感器反馈信号和节气门开度指示信号之中的差值来确定电子节气门能否处于寻常的事业状况。其有特定设计:一朝电子节气门产生故障,ECU将映入特定的跛行回家形式,启动机转速和输出扭矩都将受节制。当产生其它某些故障时,ECU也映入跛行回家形式。
图17:LNG启动机电子节气门外貌
源于LNG本身的特性,其燃烧浓度为5-15%之中,因而LNG启动机的涡轮增压器构造与平凡汽油启动机有较大的区分,最要紧的区分在于增添了废气操控阀(见图18-21)。
图18:LNG启动机专用涡轮增压器外部及废气操控阀
图19:LNG启动机专用涡轮增压器增压负担示意图
图20:LNG启动机专用涡轮增压器废气操控阀图
21:废气操控阀原理示意图
LNG启动机专用涡轮增压器废气操控阀的PWM信号操控如是:
DC%=0时,电磁阀关闭,紧缩空气悉数用以推进增压器废气阀,使其十足开启,从而推进增压器事业的排气能量降低,终归下降增负担;
DC%=100%,电磁阀处紧缩空气泄漏量第一大,增压器废气阀在弹簧力左右下趋势关闭,从而使增压器事业的排气能量增多,增压负担升高。
增压操控逻辑为:
MAP<设定增压负担,DC%增添;
MAP>设定增压负担,DC%降低。
此外,在安装运用时必需注意:
1.假如通至阀门的空气被污染,阀门间的隔网可能堵塞;
2.注意管路接连的长度不可随便更改,不然增压操控可能不固定,形成启动机运行不安稳;
3.假如操控阀与空气的接连受阻或断开,启动机功率过大,就可能会损坏启动机,或许发生故障码(该故障码经过节制节气门来庇护启动机和下降功率);
4.假如电气接连产生故障或断开,则会形成启动机功率下调的景象。
通常没有电路故障的概况下,产生启动机能源不足,提速没有力的故障有可能须要清洗废气旁通上的电磁阀过滤网或更换废气旁通电磁阀,并紧固废气旁通阀取气管和放气管(见图22)。
图22:LNG启动机专用涡轮增压器废气操控阀常见故障部位
点火体系
LNG启动机的点火体系也有别于惯例的石油启动机,其构造也源于LNG燃烧的特性有较大浮动(图23)。
图23:LNG启动机点火体系示意图
点火体系中较为要紧的部件有:点火信号产生器、高压线圈、火花塞等。
点火信号产生器(图24)的效用是精准地晓得启动机的凸轮轴位子(如应晓得哪一缸发火)和启动机转速。它提供信号给启动机操控模块(ECM),经过启动机转速来操控其它参数,包括:进气量、能源量、点火提早角等。点火信号产生器可行调度明确的点火提早方位,在调度时需用点火正时灯测量后再发展。
图24:LNG启动机点火信号产生器
LNG车用启动机的高压线圈采纳笔式感应点火线圈,在初级线圈运用不多的线圈匝数库存电流,次级线圈部分含有更多的线圈匝数,从而发生变压器功效(电压)升高,并撤消了部分高压线,降低故障点,其点火能量损耗较小,点火电压高,况且运用生命较惯例点火线圈延伸一倍左右。
LNG启动机的火花塞运用燃气启动机专用铱、铂金焊点火花塞(图25),点火强度高,运用生命长,可达10万~12万千米。火花塞的安装扭矩在25~40N.m之中。火花塞间隙调度操控在0.35±0.05毫米(严刻用塞规调度)之中最好,假如间隙偏大,先把塞尺塞进间隙,用小扳手轻轻点击侧电极拐角部位;假如间隙偏小,先用小虎钳把间隙渐渐调大,接下来塞入塞尺,再用小扳手轻轻点击侧电极,但要注意确保侧电极和中心电极面平行绝对,不然会作用点火成果和启动机功率寻常。
图25:LNG启动机专用铱、铂金焊点火花塞
燃气启动机的全体操控体系包括传感器信号体系、ECU及输出操控体系。车载启动机ECU依据驾驭员的能源须要(油门开度)和启动机瞬时工况、启动机转速、环境温度、启动机水温、启动机进气量、进气负担、曲轴位子、燃气温度及负担、废气释放氧传感器等一系列的信号,概括料理后对燃气计量阀、电子节气门、涡轮增压器的废气操控阀、点火线圈等发展精准操控,达到操控启动机能源输出的目的(图26)。
图26:LNG启动机电控体系示意图
全体来讲,燃气启动机与惯例的汽油启动机区分最重要的在于之下几点:
1、撤消了柴油机的汽油体系(高压油泵、喷油器、高压油管等件),增添了燃气供应体系(气瓶、高压切断阀、减压器、燃气热交换器和节温器、喷射阀等部件)。
2、燃气机采纳点燃式燃烧形式(气缸盖上的喷油器安装孔改成火花塞安装孔),增添了点火操控体系(点火ICM操控器、点火线圈、高压线、火花塞)。
3、燃气机的气缸紧缩比比柴油机的小,燃烧室方式(活塞)与柴油机不同。
4、燃气机增添了点火信号产生器,用于判缸的位子和测量启动机转速。
5、增添了燃气混合器和高感性的电子节气门,使燃气和空气在混合器中充分混合(因而,燃气车的油门反映速度较慢)。
6、启动机的排气温度高,增压器事业环境恶劣,采纳水冷当中壳。
7、进、排气门座采纳耐磨、耐高温资料。
8、源于LNG启动机与柴油机比较空燃比小,同等功率下须要的空气量少,增压器带有废气旁通操控阀。
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