其他類型汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

第十二章其它類型車用發(fā)動(dòng)機(jī)1.CNG和LPG的主要優(yōu)點(diǎn)1)天然氣和液化石油氣在常溫下為氣態(tài)，容易與空氣混合形成均勻的可燃混合氣，燃燒完全，可以大幅度減少CO、HC和微粒的排放。另外，天然氣和液化石油氣的火焰溫度低，因此NOx的排放量也相應(yīng)減少。2)天然氣辛烷值高達(dá)130，液化石油氣的辛烷值也在100左右，因此，燃用天然氣或液化石油氣可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，從而獲得較高的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。3)冷起動(dòng)性和低溫運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好，在暖機(jī)期間無需加濃混合氣。4)燃燒界限寬，稀燃特性優(yōu)越。燃燒稀混合氣，可以減少NOx的生成和改善燃料經(jīng)濟(jì)性。5)不稀釋潤滑油，可以延長潤滑油更換周期和發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。一、CNG&LPG21)因?yàn)樘烊粴庠诔?、常壓下是氣體，所以其儲(chǔ)運(yùn)性能差。目前廣泛采用將壓縮天然氣充入車用氣瓶內(nèi)儲(chǔ)運(yùn)的辦法，這些氣瓶既增加了汽車自重，又減少了載貨空間。雖然可以通過深冷液化技術(shù)制成液化天然氣(LNG)，但技術(shù)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。2)一次充氣的續(xù)駛里程短。3)CNG或LPG均呈氣態(tài)進(jìn)入氣缸，使發(fā)動(dòng)機(jī)充量系數(shù)降低；另外，與汽油或柴油相比，CNG或LPG的理論混合氣熱值小，因此，燃用CNG或LPG將使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。一、CNG&LPG2、LNG和LPG的缺點(diǎn)3汽油/CNG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)將汽油機(jī)改裝為汽油/CNG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)之后，當(dāng)燃用天然氣時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩都會(huì)明顯下降。有研究表明，適當(dāng)提高改裝機(jī)的壓縮比不僅可以減小功率損失還能改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性。一、CNG&LPG4（1）天然氣燃料汽車的種類天然氣汽車分類：常態(tài)天然氣汽車、液化天然氣汽車、壓縮天然氣汽車壓縮天然氣汽車：純CNG汽車、兩用燃料汽車（CNG和汽油）、雙燃料汽車（CNG和柴油）壓縮天然氣汽車各自特點(diǎn)？一、CNG&LPG天然氣燃料汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

5一、CNG&LPG天然氣燃料汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

6一、CNG&LPG天然氣燃料汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

7（2）天然氣燃料汽車組成三個(gè)系統(tǒng)：天然氣儲(chǔ)存系統(tǒng)：充氣閥、高壓截止閥、天然氣氣瓶、高壓管線、高壓接頭、壓力表、壓力傳感器及氣量顯示器天然氣供給系統(tǒng)：高壓電磁閥、三級(jí)組合式減壓閥、混合器油、氣燃料轉(zhuǎn)化器：三位油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)、點(diǎn)火正時(shí)轉(zhuǎn)換器、汽油電磁閥一、CNG&LPG天然氣燃料汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

8（3）主要零部件充氣閥氣瓶開關(guān)與閥門壓力傳感器嘉士博單點(diǎn)減壓閥意大利Lovato減壓閥氣瓶天然氣供給系統(tǒng)的性能以及同發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化匹配情況，對(duì)天然氣汽車性能影響非常大，其中最關(guān)鍵組件是減壓閥和混合器

一、CNG&LPG天然氣燃料汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

9減壓調(diào)節(jié)器由于氣瓶內(nèi)的CNG壓力隨著燃料的消耗不斷變化，因此要想保持穩(wěn)定的天然氣與空氣的混合比例，需安裝減壓調(diào)節(jié)器。減壓調(diào)節(jié)器可以保證在氣瓶內(nèi)的壓力發(fā)生變化時(shí)進(jìn)入混合器的天然氣壓力基本恒定。減壓調(diào)節(jié)器將氣瓶內(nèi)CNG的壓力由20MPa降至常壓一般要經(jīng)過三級(jí)減壓。一、CNG&LPG天然氣燃料汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

10車用氣瓶的容量為50L，壓力為20MPa，通過安裝在每個(gè)氣瓶上的連通閥及高壓管路將數(shù)個(gè)氣瓶連通。當(dāng)駕駛?cè)藢⑵?CNG轉(zhuǎn)換開關(guān)置于“氣”位置時(shí)，電控單元(ECU)向CNG電磁閥通電，電磁閥開啟。車用氣瓶內(nèi)的CNG經(jīng)充氣閥、過濾器、手動(dòng)截止閥和電磁閥進(jìn)入減壓調(diào)節(jié)器。CNG在減壓調(diào)節(jié)器內(nèi)降壓，低壓的天然氣經(jīng)步進(jìn)電機(jī)控制的低壓通道進(jìn)入混合器。在混合器中天然氣與空氣混合后進(jìn)入氣缸。ECU根據(jù)氧傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)，通過調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)伺服閥的行程來改變減壓調(diào)節(jié)器至混合器之間的低壓通道通過面積，以控制天然氣的流量。一、CNG&LPG天然氣燃料汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

11混合器混合器的作用：是將空氣和天然氣按一定比例混合，形成一定濃度的可燃混合氣。比例調(diào)節(jié)式混合器的工作原理是利用進(jìn)氣管真空度同時(shí)控制空氣和天然氣通道的通過面積，以控制混合氣的空燃比。一、CNG&LPG天然氣燃料汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

12（1）液化石油氣汽車種類三類：純LPG汽車、LPG/汽油兩用燃料汽車、LPG/柴油雙燃料汽車（2）LPG/汽油兩用燃料汽車改裝包括：儲(chǔ)存液化石油氣的鋼瓶、蒸發(fā)調(diào)節(jié)器、混合器、電磁閥和控制系統(tǒng)等一、CNG&LPG液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

13LPG供給系統(tǒng)與CNG供給系統(tǒng)有很多相同之處。目前國內(nèi)外大多數(shù)廠家生產(chǎn)的車用LPG供給裝置與CNG供給裝置的基本部件都可以通用，惟LPG供給系統(tǒng)的車用氣瓶及其附件、管閥件有些特殊的要求。

蒸發(fā)調(diào)壓器

蒸發(fā)調(diào)壓器的作用是使LPG蒸發(fā)和減壓。由于LPG的飽和蒸氣壓最大不超過1.43MPa(氣溫為38℃時(shí)的表壓力)，比CNG氣瓶內(nèi)的壓力低得多，一般只需要一級(jí)或二級(jí)減壓。

混合器LPG供給系統(tǒng)的混合器，其結(jié)構(gòu)及工作原理與CNG供給系統(tǒng)的混合器相同。一、CNG&LPG液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)

14充裝液化石油氣的充裝口設(shè)在氣瓶上方，充液時(shí)氣瓶不能充滿，當(dāng)充裝到氣瓶容積的80%時(shí)，限量充裝閥自動(dòng)關(guān)閉充裝口。限量充裝閥、手動(dòng)截止閥、液位計(jì)、安全閥以及出液限流閥等附件全部集成在一個(gè)集成閥8中。出液口設(shè)在氣瓶的下方。氣瓶內(nèi)液面上方是LPG蒸氣，借助飽和蒸氣壓將液化石油氣從出液口壓出。不從氣瓶上方直接輸出LPG蒸氣原因有二：①因?yàn)長PG蒸發(fā)需要吸收大量的熱，如界直接從氣瓶輸出LPG蒸氣，則即使在夏天通過氣瓶由大氣傳來的熱量也不足以使LPG大量蒸發(fā)。如果氣瓶外壁結(jié)冰，則傳熱更差，將導(dǎo)致氣瓶內(nèi)蒸氣壓力低到不能維持供給的程度。②LPG是由物化特性不同的