详解锡柴天然气发动机的结构、特点及原理

来源：本站整理作者：佚名 2016-01-13 15:05:26

    一、锡柴天然气发动机电控系统结构、特点、工作原理
（一）结构
    锡柴天然气发动机采用WOODWARD OH12电控系统，如图1所示，该系统主要由发动机控制单元ECU、燃气供给系统及点火控制系统组成。燃气供给系统由高压切断电磁阀、天然气减压器、热交换器、节温器、燃料计量阀、电子节气门、混合器、进气压力/温度传感器等组成；点火控制系统由点火模块、点火线圈、高压线及火花塞等组成。而涡轮增压器废气门控制系统可以使增压压力在每个工作点都能得到精确的控制。天然气及电控系统主要部件在发动机上的布置如图2所示。天然气系统主要零部件布置在发动机上，从油泵功率输出端通过相位传动轴总成检测发动机工作相位，火花塞、高压线与点火线圈分别为独立元件，高压线从汽缸盖罩壳顶面引出，各缸采用独立高压点火线圈；发动机线束和点火线束布置在发动机上。由于天然气发动机排气温度比一般柴油机排气温度要高，故采用水冷增压器。天然气混合器和电控节气门布置在发动机前端。天然气管路的连接如图3所示，涡轮增压器废气门控制用压缩空气的管路连接如图4所示。

（二）工作原理
    储气瓶中的压缩天然气经滤清器过滤后，由天然气高压电磁阀控制通断，经减压器减压后进入天然气喷射器，天然气喷射器根据ECU的指令控制天然气流量，天然气在混合器中与增压中冷后的空气混合，节气门根据驾驶人要求的开度控制天然气进人汽缸燃烧。进入汽缸的混合气由点火系统依次对各缸点火，点火系统由点火模块、点火线圈、高压线、火花塞、点火线束组成。
    ECU根据驾驶人的加速踏板位置要求及转速信号计算需要的天然气流量和点火提前角，控制天然气流量和点火提前角，并根据氧传感器实测的空燃比进行空燃比闭环控制。ECU对系统采集的参数进行监控，当发动机运行参数异常时输出故障码，系统设有RS--232通信和诊断接口。由于压缩天然气减压过程中要对外吸热，导致减压器和天然气喷射器结冰，因此在减压器和喷射器之间还装有热交换器，利用发动机循环水对天然气进行加热。为了控制天然气温度恒定，由节温器对加热冷却液流量进行控制。废气门控制阀用于对涡轮增压器增压压力进行调节，以控制发动机功率达到目标值，并保证发动机具有良好的动态性能，因此发动机废气门工作状态对发动机的动力性能的控制起着重要作用。