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第一章 绪论

(3)可提高CNGV的可靠性及使用寿命。CNG价格一般比汽油和柴油低,汽车燃用CNG可节约燃料费;CNG中无重烃,可减少积碳,故CNG燃料在汽缸中的燃烧属无爆震燃烧,即润滑油膜不易破坏,润滑良好,有关部件免受爆震,冲击负荷,且燃烧完全,因此减少了气缸等运动件的磨损,提高了可靠性及使用寿命。

(4)排放性好,有利于环保。CNG是非致癌无毒无腐蚀性的一种燃料;CNG燃料与空气混合良好,各缸分配均匀,燃烧充分,热效率比汽油高10 %以上,大幅度降低有害排放物及颗粒排放物

(5)技术成熟。当今世界上各个发达国家的天然气净化处理技术,汽车天然气汽车改装技术,加气站技术,加压或液化储存技术及天然气汽车检测技术等都已相当成熟。

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第二章 双燃料发动机的结构

2.1双燃料汽车的介绍

双燃料汽车一般是指以汽油/柴油与液化石油气/天然气作为燃料且以后者为主的汽车。在保持原发动机基本结构不变的条件下,增加一套液化石油气/天然气的燃料供给及控制系统,实现以液化石油气/天然气作为主燃料,汽油/柴油作为引燃燃料的工作方式。

2.1.1双燃料发动机控制系统的组成

双燃料控制系统由燃气供给与调节系统、燃油油量控制系统和电子控制系统组成。

(1)燃气供给与调节系统主要包括高压截止电磁阀、减压阀、线性负荷阀、步进电机控制阀及混合器等组成。燃气经高压截止电磁阀进入减压阀,吸热膨胀到大气压力,经线性负荷阀和步进电机控制阀进入混合器与空气混合,混合均匀的混合气进入气缸燃烧。

(2)燃油油量控制系统主要由空气压力继电器、电磁阀、限位气缸等组成,主要功能是根据电子控制单元的指令控制调整引燃油量的多少。

(3)电子控制系统由电子控制单元、转速传感器、进气温度传感器、步进电机等组成,根据发动机的转速、负荷及进气温度的变化控制步进电机控制阀、引燃油量控制机构及其他电磁阀的工作。当以双燃料方式工作时,发动机的起动及怠速燃用汽油/柴油,当转速超过某一设定值时,电子控制系统发出限制汽油/柴油喷油量的指令,液化石油气/天然气经混合器进入气缸参与燃烧,此时供给少量燃油主要起引燃作用。

2.2燃气供给与调节系统

燃气供给与调节系统是双燃料汽车的重要组成部分,气瓶中的高压天然气经过压力调压器减压后,供给每个燃气喷嘴,每个燃气气嘴向进气道供气,通过ECU精确控制每个喷气嘴的喷气量,降低气缸间空燃比的差异,实现发动机动力性、经济性和排放要求;同时发动机负荷的变化是通过改变天然气(CNG)的供给大小来实现。

2.2.1燃气供给与调节系统的功能

1、模拟汽油/柴油喷射信号

发动机在燃用燃气时必须在切断汽油/柴油喷射的同时,由电控燃气供给系统向汽油/柴油ECU输入模拟的汽油/柴油喷射信号。

2、模拟氧传感器信号

电控燃气供给系统必须向汽油/柴油ECU输入一个理想的模拟氧传感器信号,以便切换到燃用汽油/柴油时汽油/柴油ECU能够正常工作。

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第二章 双燃料发动机的结构

2.2.2燃气供给与调节系统的组成

一、化油器式汽油机改装为汽油/CNG两用燃料发动机供给系统 1、机械式混合器供给系统

你如果想将自己的化油器式汽油机改装的汽油/CNG两用燃料发动机供给系统,即在原汽油机上加装一套CNG燃气供给系统,包括高压钢瓶、高压管路、滤清器、调节器等,便可在燃用天然气时,代替原汽油机供油系统向发动机提供天然气-空气混合气,如图1-2所示,点火正时转换器,是在使用CNG时,在汽油点火提前角的基础上,自动加大一定的度数,以弥补CNG燃烧速度较慢的缺点。

由于燃气与汽油的性质不同,在同一工况下要求的最佳点火提前角也不同,为保证燃用汽油和燃用天然气时,均能获得最佳点火提前角,所以两用燃料汽车的点火系统加装了点火时间转换器。而燃料的控制可通过燃料转换开关在燃用汽油和CNG之间灵活装换。

采用定型车改装,保留原车供油系统,增加“CNG附加装置”。

1.天然气储气瓶2.截止阀3.压力表4.高压电磁阀5.三级减压阀6. 压力传感器7.混合器8. 空气滤清器9.化油器10.气量显示器11.汽油电磁阀12. 汽油泵13.分电器14.点

火线圈15.16.点火正时转换器17.混合气转换开关

图2-1 CNG-汽车两用燃料汽车改装示意图

(1)改装组成部分

①天然气储存系统 -----充气阀、天然气气瓶、高压截止阀、高压管线、接头、压力表、压力传感器及气量显示器等。

②天然气供气系统-----高压电磁阀、减压阀、混合器等。

③油气燃料转换器-----油气转换开关、点火正时转换器、汽油电磁阀等。

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充气阀:是一个单向阀,需要充气时,充气装置将气源与气瓶接通。储气瓶用于储存压缩天然气,气瓶内压力高达20MPa,甚至更高。

压力传感器、压力表和气量显示器:显示天然气的储存情况。

减压阀:用于降低天然气供气压力,并随发动机工况的变化向混合器7提供适量的燃气。

混合器:提供天然气的引入通道,使天然气与空气初步混合,并与减压阀共同控制天然气的供给量。

油气转换开关和天然气高压电磁阀、汽油电磁阀:控制两种燃料的转换。油气转换开关控制两个电磁阀的接通和断开。

(2)特点:双燃料发动机采用机械式控制系统,装置简单,改装成本低,但低负荷性能不理想。

2、电控式混合器供给系统

倘若你想改装微电子控制燃气供给系统,那也不难,只是成本稍微高点。他们的控制系统既有开环控制,也有闭环控制,目前,汽油/CNG两用燃料发动机的CNG供给系统有多种类型,下图是国产CYTZ-100型CNG供给系统是采用步进电机伺服阀和比例调节式混合器的闭环控制系统。

1-汽油箱2-油位传感器3-汽油表4-汽油滤清器5-电动汽油泵6-车用气瓶7-充气阀8-过滤器9-手动截止阀10-CNG电磁阀11-高压表12-安全阀13-低压表14-减压调节阀15-步进电机16-混合器17-化油器18-压力显示器19-压力传感器20-发动机转速传感器21-氧传感

器22-发动机排气管23-三元催化转换器24-电控单元25-汽油/CNG抓换开关

图2-2CYTZ-100型混合器式闭环控制CNG供给系统

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