LNG系列天然气发动机.ppt

中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG n 作用：汽化器把液化天然气进行加热汽化，使天然气达到满足发动机使用温度、流量要求n 工作原理：汽化器是一个换热器，从发动机上引过来的冷却液从LNG气瓶出来的低温液/气体正常情况下都在-100℃以下，使其汽化，达到满足发动机使用温度、流量要求n低温害处会： 1会存在液体或结晶体 2温度低于-40℃会造成电压调节器永久损伤n温度过高害处：￿￿￿￿￿￿￿￿￿￿会发生热冲现象n燃料温度：0~40℃工作原理汽化器和汽化器进、回水管汽化器汽化器汽化器汽化器中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG 3 3、、管路降压调节阀(稳压器）n 作用：主要作用是将汽化器汽化后作用：主要作用是将汽化器汽化后的天然气进行减压，使之满足发动机的天然气进行减压，使之满足发动机的使用压力要求，且保持压力稳定的使用压力要求，且保持压力稳定Ø当气瓶液体温度升高，气瓶压力能达到接近1.75MPa,而供给发动机两级调压器的最高工作压力为9bar,超过该压力能导致其它相关件损坏，发动机无法启动游车、催化器烧结等故障。

Ø在气化器和绶冲罐之间按装一个调压阀，通过减压作用，使压力降低到设定值，以保证进入发动机的天然气压力达标Ø绶冲罐上装有一个压力表，主要反应的是稳压后的输出压力 中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG 4 4 、缓冲罐、缓冲罐n 作用：缓冲罐的作用是储备一定量的气体，以备不时之需当汽车功率较大，启动时需要较多的天然气时，可以在管路降压调节阀后配备一只缓冲罐如果受到汽车安装空间的限制，且汽车功率不大且供气管路的长度（其作用相当于缓冲罐）满足需要的情况下，可以不用配备此容器 注意：注意：LNGLNG气瓶、汽化器、管路降压调节阀和缓冲罐都是布置在整车上气瓶、汽化器、管路降压调节阀和缓冲罐都是布置在整车上LNG供给系统结构和工作原理中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG 燃料截止阀燃料截止阀n 作用：电磁式燃料截止的电磁阀主要装在绶冲罐与两级减压器中间主供气管路上，控制上游LNG气化天然气用于发动机停机时将两级减压器及其下游所有部件与上游的燃气供给阻断控制方法控制方法: 控制燃料截止阀工作状态是由控制燃料截止阀工作状态是由线圈驱动阀芯，由点火开关（线圈驱动阀芯，由点火开关（ON与与OFF)档位，实现其电磁阀控制档位，实现其电磁阀控制其开合、常闭，驱动电压为其开合、常闭，驱动电压为24V电电压，其功能是及时切断或恢复燃料压，其功能是及时切断或恢复燃料供给。

供给图中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG 燃料截止阀维护保养燃料截止阀维护保养一、保养内容一、保养内容: 正常情况下每正常情况下每5万公里（如果使用环境比较恶劣应减万公里（如果使用环境比较恶劣应减少里程）清洗一次，方法是拆除电磁阀线圈，取出阀芯、少里程）清洗一次，方法是拆除电磁阀线圈，取出阀芯、阀座，将阀芯、阀座用油浸泡清洗，再用干压缩空气吹干阀座，将阀芯、阀座用油浸泡清洗，再用干压缩空气吹干净后装复净后装复二、保养后、或更换电磁阀时二、保养后、或更换电磁阀时: 为效防止低压电磁阀进气接头与低压电磁阀的出气接为效防止低压电磁阀进气接头与低压电磁阀的出气接头结合部位漏气，安装该接头时，必须使用螺纹密封胶，头结合部位漏气，安装该接头时，必须使用螺纹密封胶，（如乐泰（如乐泰262）进行有效密封进行有效密封三、如果自行改装时三、如果自行改装时: 该电磁阀距两级调压器的距离，应小于该电磁阀距两级调压器的距离，应小于200mm.中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG 机械式两级减压器机械式两级减压器图中为机械式两级减压器：图中为机械式两级减压器： 上面有一个天燃气燃料进口，与燃料截止电磁阀的出气口连接。

在两级减压器还有两个燃料出口，主要是通过管路与HD EPR电压调节器的进气口相连接，将减压后的低压气体供给电压调节器使用设计两个出口，主要为整机布置时更为灵活使用 有一个基准空气管口：它接在燃料混合器的上游进气管路上，随时采集进气管路中的进气压力，反馈给减压器，并根据反馈压力，对应的给燃气供给压进行减压，供调压器使用中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG 双级减压器工作原理：双级减压器工作原理： 它是利用基准端口软管反馈混合器上游的流体压力，补偿调节出口燃气压力，满足发动机的动态运行需求 燃料进口压力0.8MPa，减压后燃料出口压力0.05~0.15MPa机械式双级减压器工作原理及保养机械式双级减压器工作原理及保养双级减压器的保养：双级减压器的保养： 减压器在日常使用中需要进行定期的维护保养，由于该减压器处于低压减压部分，在长期的使用中会在其内部沉积大量的油污和杂质，长时间的油污和杂质会导致减压器的密封件和橡胶膜片提前老化各破损，因此该部件的日常维护保养尤为重要1、每万公里，拧开减压器上排污口上的开关，放出积在排污装置中的污染物，排出后关闭开关。

2、每3万公里需对内部零件进行清洗，更换易损件，检查轴销的麻损情况3、每10万公里需更换膜片及密封件，并对压力进行校准中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG 混合器是一个可变文丘里管，用来混合器是一个可变文丘里管，用来调节进入发动机的燃料与空气的容积比调节进入发动机的燃料与空气的容积比混合器的规格应确保燃料混合器的规格应确保燃料 和空气的流和空气的流量足以满足功北要求，同时以更合理的量足以满足功北要求，同时以更合理的控制流量控制流量 混合器内部是两个位置相反的气阀，混合器内部是两个位置相反的气阀，用来控制流量范转动惯围内的燃空比用来控制流量范转动惯围内的燃空比这两个气阀没着轴向移动，当发发动这两个气阀没着轴向移动，当发发动机空气进气流量平大时，气阀没着图中机空气进气流量平大时，气阀没着图中所示方向即向外移动，当发动机空气气所示方向即向外移动，当发动机空气气量减小时，气阀将沿着相反的方向（向量减小时，气阀将沿着相反的方向（向内）移动当向外移动时，气阀的运动内）移动当向外移动时，气阀的运动通过一对螺旋弹簧来平衡因此，在安通过一对螺旋弹簧来平衡。

因此，在安装混合器时必须使气阀的运动轴保持水装混合器时必须使气阀的运动轴保持水平混混合合器器（图）中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG n CA6SN1-42E4NCA6SN1-42E4N发动机发动机管理系统采用混合器将空气管理系统采用混合器将空气燃料混合气引入发动机该燃料混合气引入发动机该混合器采用双可变文丘里管混合器采用双可变文丘里管原理结构，原理结构，将天然气和中冷将天然气和中冷的后的空气充分混合，使燃的后的空气充分混合，使燃烧更充分、柔和有效降低烧更充分、柔和有效降低NOx排放和排气温度主要排放和排气温度主要用来调节进入发动机总管的用来调节进入发动机总管的燃料与空气的浓度比混合燃料与空气的浓度比混合器的规格应确保燃料和空气器的规格应确保燃料和空气的流量满足最大功率输出要的流量满足最大功率输出要求，同时又可合理控制怠速求，同时又可合理控制怠速工况所需流量工况所需流量LNG供给系统结构和工作原理混合器（图）中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG 维护保养维护保养ØE330\E480混合器拥有极少的活动部件和坚固的设计，因混合器拥有极少的活动部件和坚固的设计，因此工作非常稳定。

由于使用不当以及使用区域气体洁净度的此工作非常稳定由于使用不当以及使用区域气体洁净度的影响，将对混合器中的部件产生损坏根据使用情况的调查影响，将对混合器中的部件产生损坏根据使用情况的调查分析，由于使用和维护不当使该部件会产生两种故障模式：分析，由于使用和维护不当使该部件会产生两种故障模式： 1膜片损坏：发动机经常回火会导致膜片老化加剧，致膜片损坏：发动机经常回火会导致膜片老化加剧，致使膜片出现破裂和损坏使膜片出现破裂和损坏 2燃料空气阀卡滞：当发动机进气管中含有机油过多，燃料空气阀卡滞：当发动机进气管中含有机油过多，以及空气中的杂质过滤不充分情况下，如果没有及时对混合以及空气中的杂质过滤不充分情况下，如果没有及时对混合器内部进行清洁保养，油污会附着在燃料空气阀和阀座上器内部进行清洁保养，油污会附着在燃料空气阀和阀座上长时门的积累会导致燃料空气阀运动受阻，甚至完全卡死长时门的积累会导致燃料空气阀运动受阻，甚至完全卡死从而导致发动机从而导致发动机 工作不稳定工作不稳定Ø因此空滤器对空气、因此空滤器对空气、 及燃料的好坏将直接影响着混合器的及燃料的好坏将直接影响着混合器的使用寿命。

使用寿命混合器混合器中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG 燃料截止阀、两级减压器、电控调压器燃料截止阀、两级减压器、电控调压器EPREPR、混合器在发动机上的位置、混合器在发动机上的位置LNG供给系统结构和工作原理中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG n CA6SN-42E4N发动机管理系统采用EPR来控制燃料的输送，以便准确的进行燃料计量，实现最优燃烧、节约燃料和瞬时响应低压切断阀：在两级减压器减压后的燃气进入调压器中，装一个低压燃气切断阀，必要时ECM可通过该阀切断燃料供给电控调压器内置压差传感器：主要是测量进入混合器的空气与燃气的压力差，并将其传给ECM；另一方面，电控调压器接收ECM发出的压差指令，执行 器通过驱动调压器的膜片调节进入混合器的燃气压力，从而使实际压差与指令压差相符，实现燃气供给的闭环控制干式燃气温度传感器：用于燃气温差指令的温度修正，以提高控制精度内置微处理系统：发出信息、接收信息执行器：精确控制燃气出口的燃气量和瞬时响应电控调压器电控调压器EPR图图中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG 电控调压器的工作原理：电控调压器的工作原理： 该零件内部有一控制芯片，控制芯片接受来自ECM控制指令，当发动机工作时，电控调压器内部的压力传感器，时时检测混合气的进口压力和两级减压器减压后的燃气压力，并把压力数值传给ECM,ECM把目标值与信号值进行对比，通过高速电磁阀对差值进行修正，使其达到控制天然气气量，从而实时有效控制空燃比。

中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG p热瓶热瓶, ,首次灌充首次灌充LNGLNG或瓶内装有或瓶内装有LNGLNG后整车停放超过两周以上即称为热瓶气后整车停放超过两周以上即称为热瓶气瓶首次充液时只注入瓶首次充液时只注入20L20L的的LNGLNG到热瓶中，静置至气瓶压力不再上升为止到热瓶中，静置至气瓶压力不再上升为止此时气瓶为冷瓶并将汽车怠速此时气瓶为冷瓶并将汽车怠速(10(10～～15)15)分钟，这样可以使压力降低到正常分钟，这样可以使压力降低到正常值并且使管路内充满燃料再对管路进行检查管及阀接头处是否存在泄漏，值并且使管路内充满燃料再对管路进行检查管及阀接头处是否存在泄漏，检漏后进行排空检漏后进行排空( (应低于气站加气的标准）和正常充液，直至充满为止；应低于气站加气的标准）和正常充液，直至充满为止；p正常充液正常充液( (单管充液单管充液) )确认放空阀处于开启状态将加气站的充液软管连接确认放空阀处于开启状态将加气站的充液软管连接到到LNGLNG储液瓶的充液组件上打开加液站的充液阀进行充液充满液（当储液瓶的充液组件上打开加液站的充液阀进行充液。

充满液（当LNGLNG储液瓶的压力迅速上升或流量下降时），关闭加液站的充液阀，取下充储液瓶的压力迅速上升或流量下降时），关闭加液站的充液阀，取下充液软管双管充液将加气站的充液软管连接到储液瓶的充液组件上将加液软管双管充液将加气站的充液软管连接到储液瓶的充液组件上将加气站的回气软管连接到储液瓶的回气组件上充满液后，加气机自动停机，气站的回气软管连接到储液瓶的回气组件上充满液后，加气机自动停机，取下充液软管和回气软管取下充液软管和回气软管n LNG储液瓶的灌充 LNG单燃料供给系统操作注意事项中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG 气瓶充装注意事项：气瓶充装注意事项：Ø充装前应检查管路各接头，确定无泄漏后再充装充装前应检查管路各接头，确定无泄漏后再充装Ø充满液体的瓶其主力上升十分迅速，可能导致安全充满液体的瓶其主力上升十分迅速，可能导致安全阀迅速开启，就避免这种情况发生阀迅速开启，就避免这种情况发生Ø充装后，卸下充装软管，充液人员庆确认国上充装充装后，卸下充装软管，充液人员庆确认国上充装口无泄漏后方允许车辆离开口无泄漏后方允许车辆离开气瓶中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG p行车前打开手动出液阀，当整车停止运行行车前打开手动出液阀，当整车停止运行3 3小时以上时，需要关闭手动出液小时以上时，需要关闭手动出液阀。

阀p驾驶员驾驶时要经常检查各阀门的密封情况，发现泄漏及时处理驾驶员驾驶时要经常检查各阀门的密封情况，发现泄漏及时处理p储液瓶不得放置于高温度的或可能产生高温度的场所储液瓶不得放置于高温度的或可能产生高温度的场所 p储液瓶不得存放在通风条件差及地下室等场所储液瓶不得存放在通风条件差及地下室等场所p操作储液瓶阀门或连接进液管时注意面部的防护，带上低温防冻伤手套，可操作储液瓶阀门或连接进液管时注意面部的防护，带上低温防冻伤手套，可以用焊工手套代替千万不得使用化纤手套以用焊工手套代替千万不得使用化纤手套p压力表、安全阀的更换必须符合压力表、安全阀的更换必须符合《《气瓶安全监察规程气瓶安全监察规程》》p在储液瓶使用过程（即包含充液、排液、贮存）中不得随意排放气、液，要在储液瓶使用过程（即包含充液、排液、贮存）中不得随意排放气、液，要排放时只能向指定、允许的安全地带排放排放时只能向指定、允许的安全地带排放 n 使用LNG储液瓶的注意事项 LNG单燃料供给系统操作注意事项中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG p储液瓶在投入使用前应进行系统管路氮气置换处理、气密性检验。

储液瓶在投入使用前应进行系统管路氮气置换处理、气密性检验p为防止为防止LNGLNG储液瓶搁置期间瓶内进入空气，充储液瓶搁置期间瓶内进入空气，充LNGLNG前，应用干燥纯氮气前，应用干燥纯氮气(>99.5%)(>99.5%)对系统进行除氧吹除置换处理对系统进行除氧吹除置换处理(LNG(LNG储液瓶出厂前已充储液瓶出厂前已充0.2-0.50.2-0.5氮氮) )，，充氮的同时进行气密性检验充氮的同时进行气密性检验p系统整体安装结束后，应利用干燥氮气以系统整体安装结束后，应利用干燥氮气以3-5bar3-5bar进行吹扫，吹扫时应打开所进行吹扫，吹扫时应打开所有阀门，无法打开阀门应将其连接部位拆除，然后分段进行整体吹扫；有阀门，无法打开阀门应将其连接部位拆除，然后分段进行整体吹扫；p吹扫结束后把所有管路连接完整，利用干燥氮气对整套系统以吹扫结束后把所有管路连接完整，利用干燥氮气对整套系统以1.6MPa1.6MPa压力压力进行气密性试验，利用发泡液（暂时我们采用的是伍尔特牌测漏剂）或者气进行气密性试验，利用发泡液（暂时我们采用的是伍尔特牌测漏剂）或者气体测漏仪对每一个连接部位检漏，直到无漏点合格。

体测漏仪对每一个连接部位检漏，直到无漏点合格n LNG储液瓶使用前的准备 LNG单燃料供给系统操作注意事项注意：注意：LNG单燃料供给系统操作注意事项详细内容请按单燃料供给系统操作注意事项详细内容请按张家港富瑞特种装备股份有限公司张家港富瑞特种装备股份有限公司提供的《汽车用液化天然气气瓶提供的《汽车用液化天然气气瓶 使使 用用 说说 明明 书》执行书》执行中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG p整车长时间放置，过流保护阀内外压差很大首次开车时钢珠存在被气流冲整车长时间放置，过流保护阀内外压差很大首次开车时钢珠存在被气流冲上去的可能（如图上去的可能（如图ⅢⅢ的位置）为了能够顺利开启，首先得缓慢打开燃料截的位置）为了能够顺利开启，首先得缓慢打开燃料截止阀，此时注意听管路里燃料气流声，维持气流声不是很大，等到气流声由止阀，此时注意听管路里燃料气流声，维持气流声不是很大，等到气流声由大变小就可以彻底打开燃料截止阀若此处理后在开大发动机时不能在过流大变小就可以彻底打开燃料截止阀若此处理后在开大发动机时不能在过流阀处听到金属撞击的声音，过流阀未复位，需要用木质或塑料制品敲击过流阀处听到金属撞击的声音，过流阀未复位，需要用木质或塑料制品敲击过流阀以帮助复位；阀以帮助复位；p当充液压力过低，气瓶内饱和压力（小于当充液压力过低，气瓶内饱和压力（小于5bar5bar）无法满足整车供气压力要求。

无法满足整车供气压力要求首次起车起不着时首先得打开自增压系统的出液截止阀和回液截止阀，此首次起车起不着时首先得打开自增压系统的出液截止阀和回液截止阀，此时气瓶压力会在时气瓶压力会在1010分钟内迅速上升当气瓶压力达到分钟内迅速上升当气瓶压力达到8bar8bar以上时建议关闭自以上时建议关闭自增压的出液阀和回液阀增压的出液阀和回液阀n 整车操作 LNG单燃料供给系统常见问题解决中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG n LNG储液瓶常见故障与维护 序号序号现象现象原因原因解决措施解决措施1 1内胆压力异常升高内胆压力异常升高（停止使用（停止使用3 3天以天以内）内）压力表指示不准压力表指示不准更换压力表更换压力表真空度恶化真空度恶化重抽真空重抽真空过量充填过量充填在标准加液站加液在标准加液站加液经济阀失效经济阀失效调定经济阀或紧固降压接头调定经济阀或紧固降压接头（专业人员处理）（专业人员处理）2 2内胆压力低内胆压力低压力表指示不准压力表指示不准更换压力表更换压力表经济阀失效经济阀失效调定经济阀调定经济阀（专业人员处理）（专业人员处理）液体温度过低液体温度过低在标准加液站加液在标准加液站加液3 3安全阀起跳压力不安全阀起跳压力不准确准确安全阀调节不正确或损坏安全阀调节不正确或损坏1.1.拆下安全阀拆下安全阀, ,重新调整启跳压力重新调整启跳压力2.2.更换安全阀。

更换安全阀4 4外胆爆破装置动作外胆爆破装置动作内胆或内管路泄漏至夹层内胆或内管路泄漏至夹层停止使用停止使用, ,排除液体排除液体5 5截止阀门泄漏截止阀门泄漏手轮处漏泄手轮处漏泄拧紧密封压紧螺母拧紧密封压紧螺母阀门座处漏泄阀门座处漏泄 拆下检查及修理拆下检查及修理（专业人员处理）（专业人员处理） LNG单燃料供给系统常见问题解决中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG n LNG汽车供气系统故障 故障故障现现 象象诊断及排除诊断及排除起动起动困难困难发动机不能正常起动发动机不能正常起动或起动困难或起动困难检查混合器工作是否正常检查混合器工作是否正常检查并处理管路及减压调节器是否漏气检查并处理管路及减压调节器是否漏气接通接通ECU,ECU,检查电磁截止阀有无开启动作检查电磁截止阀有无开启动作检查气瓶缓冲罐出口压力是否过低（＜检查气瓶缓冲罐出口压力是否过低（＜5bar5bar））检查气瓶蒸发器循环水是否正常检查气瓶蒸发器循环水是否正常怠速怠速不稳不稳怠速时易熄火或怠速怠速时易熄火或怠速过高过高检查混合器工作是否正常检查混合器工作是否正常检查检查EPREPR工作是否正常工作是否正常检查并处理系统漏气现象检查并处理系统漏气现象怠速运转不平稳怠速运转不平稳检查混合器工作是否正常检查混合器工作是否正常加速加速不良不良加速时转速过渡不平加速时转速过渡不平稳，稳，检查混合器工作是否正常检查混合器工作是否正常动力动力性差性差发动机不能加速发动机不能加速发动机无力发动机无力检查混合器工作是否正常检查混合器工作是否正常检查并处理电磁阀是否完全开启检查并处理电磁阀是否完全开启检查系统是否漏气检查系统是否漏气经济经济性差性差耗气量过大耗气量过大检查管路是否漏气检查管路是否漏气检查混合器工作是否正常检查混合器工作是否正常 LNG单燃料供给系统常见问题解决中国一汽解放汽车销售有限公司中国一汽解放汽车销售有限公司WANG YA CHANG CNGCNG供给系统整车气路供给系统整车气路 LNGLNG供给系统整车气路供给系统整车气路 天然天然气发气发动机动机整机整机气路气路缓冲罐燃料截止阀混合器发动机CNG气瓶加气单向阀过流保护阀加气面板手动截止阀高压滤清器电磁截止阀高压减压器电子节气门两级减压器（DSR）管路降压调节阀汽化器LNG气瓶压力说明：20MPa 0.8MPa 0.05~0.15MPan LNG和CNG供气系统比较。