濰柴天然氣發(fā)動機培訓之二燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識

1、濰柴天然氣發(fā)動機之濰柴天然氣發(fā)動機之燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識XXX2011-xx-xx燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（燃料）燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（燃料）燃氣發(fā)動機燃料主要有三種：燃氣發(fā)動機燃料主要有三種：CNG-Compressed natural gas CNG-Compressed natural gas 壓縮天然氣壓縮天然氣: :主要成分是甲烷，易于完全燃燒，不稀釋潤滑油，能夠延長發(fā)動機使用壽命。比空氣輕，泄露后迅速飄散大氣中，安全性好。LNG-Liquefied natural gas LNG-Liquefied natural gas 液化天然氣：液化天然氣：在常壓下、溫度為-162度

2、的液體天然氣，儲存于車載絕熱氣瓶中。液化天然氣燃點高、安全性能強，適于長途運輸和儲存。LPG-Liquefied pertroleum gas LPG-Liquefied pertroleum gas 液化石油氣：液化石油氣：常溫常壓下為氣態(tài)的烴類混合物，比空氣重，有較高的辛烷值，具有混合均勻、燃燒充分、不積碳、不稀釋潤滑油等優(yōu)點，能夠延長發(fā)動機使用壽命，而且一次載氣量大、行駛里程長。燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（燃料特性）燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（燃料特性）燃料種類燃料種類天然氣天然氣(CH(CH4 4) )LPGLPG柴油柴油(C(C1616H H3434為代表為代表) )汽油汽油(C(C8 8H H18

3、18為代表為代表) ) 常態(tài)下密度常態(tài)下密度kgm-30.750.8(氣態(tài)氣態(tài))580830720750沸點沸點-161.5-10017035030190理論空燃比理論空燃比(kg/kg)(kg/kg)17.2：114.3：114.8：1低熱值低熱值 MJ(kg)-149.8145.942.5043.90辛烷值辛烷值(RON)13010011023308099十六烷值十六烷值0406027燃燒極限燃燒極限( (體積體積) ) %5151.59.51.588.21.37.6自然溫度自然溫度( (常壓下常壓下) )T 537450250390420閃點閃點 -43-18760其中：辛烷值其中：辛烷

4、值: :指與汽油抗爆性相同的標準燃料所含異辛烷的體積分數(shù)指與汽油抗爆性相同的標準燃料所含異辛烷的體積分數(shù). .低熱值低熱值: :指指1 1立方米燃氣完全燃燒后其煙氣被冷卻至原始溫度立方米燃氣完全燃燒后其煙氣被冷卻至原始溫度, ,但煙氣中的水但煙氣中的水蒸氣仍為蒸汽狀態(tài)時所放出的熱量蒸氣仍為蒸汽狀態(tài)時所放出的熱量. . 燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（CNGCNG特性）特性）項項 目目技術(shù)指標技術(shù)指標高位發(fā)熱量，高位發(fā)熱量，MJ/m331.4 7500大卡大卡總硫（以硫計），總硫（以硫計），mg/m3200硫化氫，硫化氫，mg/m315二氧化碳二氧化碳yco2，3.0氧氣氧氣yo2，0.

5、5水露點，水露點，在汽車駕駛的特定地理區(qū)域內(nèi)，在最高操作壓力下，水露點不應(yīng)在汽車駕駛的特定地理區(qū)域內(nèi)，在最高操作壓力下，水露點不應(yīng)高于高于-13；當最低氣溫低于；當最低氣溫低于-8，水露點應(yīng)比最低氣溫低，水露點應(yīng)比最低氣溫低5注：本標準中氣體體積的標準參比條件是注：本標準中氣體體積的標準參比條件是101.325 kPa，20水露點：天然氣水露點溫度指天然氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時的溫水露點：天然氣水露點溫度指天然氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時的溫度。度。燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（與柴油機區(qū)別）燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（與柴油機區(qū)別）濰柴天然氣發(fā)動機是在相應(yīng)型號濰柴柴

6、油機基礎(chǔ)上改制，采用美國濰柴天然氣發(fā)動機是在相應(yīng)型號濰柴柴油機基礎(chǔ)上改制，采用美國WOODWOOD OH2.0WOODWOOD OH2.0燃氣電控系統(tǒng)。燃氣電控系統(tǒng)。1 1、取消了柴油機的燃油系統(tǒng)、取消了柴油機的燃油系統(tǒng)( (高壓油泵、噴油器、高壓油管等件），增高壓油泵、噴油器、高壓油管等件），增加了燃氣供給系統(tǒng)（氣瓶、濾清器、高壓切斷閥、減壓器、燃氣熱交加了燃氣供給系統(tǒng)（氣瓶、濾清器、高壓切斷閥、減壓器、燃氣熱交換器和節(jié)溫器、噴射閥等件）。換器和節(jié)溫器、噴射閥等件）。2 2、采用點燃式燃燒方式（氣缸蓋上的噴油器安裝孔改為火花塞安裝孔），、采用點燃式燃燒方式（氣缸蓋上的噴油器安裝孔改為火花塞安

7、裝孔），增加了點火控制系統(tǒng)（點火增加了點火控制系統(tǒng)（點火ECUECU、點火線圈、高壓線、火花塞）。、點火線圈、高壓線、火花塞）。3 3、為了防止爆震，壓縮比比柴油機要小，燃燒室形式（活塞）與柴油機、為了防止爆震，壓縮比比柴油機要小，燃燒室形式（活塞）與柴油機不同。不同。4 4、增加了信號發(fā)生器，用于判缸和測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速。、增加了信號發(fā)生器，用于判缸和測量發(fā)動機轉(zhuǎn)速。5 5、增加了混合器和節(jié)氣門，使燃氣和空氣在混合器中混合。、增加了混合器和節(jié)氣門，使燃氣和空氣在混合器中混合。6 6、排氣溫度高，增壓器采用水冷中間殼，進、排氣門座采用耐磨、耐高、排氣溫度高，增壓器采用水冷中間殼，進、排氣門座采用耐

8、磨、耐高溫材料，采用帶隔熱材料的排氣管。溫材料，采用帶隔熱材料的排氣管。7 7、采用、采用WOODWARDWOODWARD單點噴射系統(tǒng)，閉環(huán)控制稀薄燃燒。單點噴射系統(tǒng)，閉環(huán)控制稀薄燃燒。燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（技術(shù)特點）燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（技術(shù)特點）1 1、抗爆震性：、抗爆震性：在壓縮過程中氣缸內(nèi)末端混合氣自燃稱為爆震。爆震在壓縮過程中氣缸內(nèi)末端混合氣自燃稱為爆震。爆震是一種不正常的燃燒，發(fā)生爆震后，發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性將急劇惡是一種不正常的燃燒，發(fā)生爆震后，發(fā)動機動力性、經(jīng)濟性將急劇惡化，發(fā)動機壽命大大減少。天然氣發(fā)動機因為火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?，末端化，發(fā)動機壽命大大減少。天然氣發(fā)動機因為火焰?zhèn)鞑ニ俣?/p>

9、慢，末端混合氣容易在正常火焰未到達之前自燃，從而引起爆震。濰柴天然氣混合氣容易在正?；鹧嫖吹竭_之前自燃，從而引起爆震。濰柴天然氣發(fā)動機壓縮比經(jīng)過精準計算和試驗驗證，設(shè)計為發(fā)動機壓縮比經(jīng)過精準計算和試驗驗證，設(shè)計為10.5-11.510.5-11.5，既滿足，既滿足了抗爆震性，又提高了發(fā)動機熱效率。了抗爆震性，又提高了發(fā)動機熱效率。下述情況可導致爆震：下述情況可導致爆震：過多的積炭過多的積炭 ( (過高的機油灰分過高的機油灰分) )機油消耗過大，發(fā)動機過濃燃燒機油消耗過大，發(fā)動機過濃燃燒燃料濃于設(shè)定點超過燃料濃于設(shè)定點超過5%5%中冷器污染中冷器污染 ( (過高進氣溫度過高進氣溫度) )增壓不能

10、控制或過高增壓不能控制或過高點火定時不準點火定時不準燃料品質(zhì)差燃料品質(zhì)差 ( (低辛烷值低辛烷值) )燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（技術(shù)特點）燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（技術(shù)特點）2 2、稀薄燃燒：、稀薄燃燒：過量空氣系數(shù)過量空氣系數(shù)大于大于1。 ：過量空氣系數(shù)即理論上燃燒所有燃料所需的空氣量。：過量空氣系數(shù)即理論上燃燒所有燃料所需的空氣量。 柴油機理論空燃比：柴油機理論空燃比：14.5 天然氣發(fā)動機理論空燃比：天然氣發(fā)動機理論空燃比：1617 汽油機理論空燃比：汽油機理論空燃比：14.7 濰柴天然氣發(fā)動機正常工作過量空氣系數(shù)范圍：濰柴天然氣發(fā)動機正常工作過量空氣系數(shù)范圍： 1.11 1.54。 稀薄燃燒的優(yōu)點：稀薄燃燒的優(yōu)點：經(jīng)濟性好經(jīng)濟性好排放性能好排放性能好發(fā)動機熱負荷減小發(fā)動機熱負荷減小當量比當量比稀稀濃濃CNG柴油機柴油機汽油機汽油機燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（技術(shù)特點）燃氣發(fā)動機基礎(chǔ)知識（技術(shù)特點）3 3、失火極限、失火極限：混合氣濃度過濃或者過稀都會導致天然氣發(fā)動機出現(xiàn)：混合氣濃度過濃或者過稀都會導致天然氣發(fā)動機出現(xiàn)失火，失火后發(fā)動機