潍柴-国六-天然气-发动机
?Ⅰ 国六燃气发动机简介
一、概述
潍柴国六燃气发动机采用潍柴自主控制系统和woodward-OH6系统,支持稀燃及当量技术路线,满足欧六( 当量 EGR 三元催化)法规要求,更丰富的整车控制功能,满足个性化需求。
◆WP13NG天然气发动机
◆WP7国六发动机主要结构—排气侧
Ⅳ 国六天然气发动机工作原理和结构
一、国六天然发动机控制系统结构
1、Woodward伍德沃德系统
?具有点火驱动功能,集成化程度高;
?处理器更强劲,运行速度更快;
?可支持NGI-2、SFG喷嘴;
?支持2个爆震传感器驱动;
?支持3个 CAN通讯及XCP等;
?抗震及散热能力更强;
?同柴油机,可安装在发动机机体上;
?在设计上使其具有一定的防水、防磕碰伤能力;
2、潍柴自主系统
◆技术参数
?硬件平台:大陆608平台(D02、D03)
?设计寿命:20000h
?工作电压范围:9V-32V
?工作温度范围:-40℃ ~105 ℃
?接插件型号:48 * 4 36 * 4
◆典型应用
?应用场合:天然气发动机控制器;
?喷射方式:支持多点及单点喷射;
?技术路线:支持国五稀燃 DOC以及国六当量 EGR TWC路线;
?燃料系统:支持京滨、德尔福、博世、NIKKI、Woodward等喷射阀;
?点火线圈:支持智能型及非智能型点火线圈;
?氧传感器:支持博世开关及宽域氧传感器、NGK氧传感等;
?节气门:支持博世、Woodward及伟世通等多厂家节气门;
?已配套机型:国六全系列发动机
3、电磁切断阀和稳压器
◆电磁切断阀作用:
LNG发动机专用部件,切断或恢复燃料供给,燃气管路上的安全保护开关。
◆安装要求:
?电磁阀使用24V直流电源,安装时请注意电源正负极连接正确。
?保证电磁阀上所标明的气流方向与实际气流方向一致。(进气口-IN,出气口-OUT)
?电磁阀连接牢固,无漏气。
◆外观结构
◆作用:CNG发动机专用部件,将压缩天然气压力由存储状态调节至8bar左右。
◆减压器有一水腔,与发动机水路相连,利用发动机的冷却液加热。天然气从高压变低压需要吸热,要保证加热良好。
在寒冷季节,发动机刚启动时水温较低,此时应怠速运行一段时间后才能加速运行,防止减压器供热不及时导致结霜或结冰。
◆平衡管接头:与发动机进气管连接,可以动态调节减压器出口压力,提高燃气供气系统的反应速度。平衡管接头需固定,防止漏气,否则可导致动力不足。
WP5/WP6/WP7NG发动机不安装平衡管;
◆高压电磁阀,燃气管路上的安全开关,控制天然气的通断。
5、燃气滤清器
◆作用:
过滤燃气中的杂质,可过滤燃气中0.3μm~0.6μm的微粒,过滤效率≥95%。
◆ 安装:
?放水口朝下,按箭头所指的气流方向安装,切记不能装反;
?注意:燃气滤清器排污需在系统压力释放后进行;
6、FMV升级
气体燃料专用喷嘴设计,使用不易受到气体燃料品质影响的结构,燃气种类可以对应LPG、CNG和LNG。
7、LSU4.9前氧传感器
◆安装位置
◆LSU4.2/LSU4.9特性
◆油门踏板传感器原理图
◆作用:
采用非接触式传感器,输出0~5V的电压信号。
◆结构:
脚踏板有一电位计(FPP)和怠速确认开关(IVS), IVS 一端接地,另一端接ECU。脚踏板下踩到某个点时,怠速确认开关关闭并发出一个信号通知ECU,电位计FPP开始起作用。
◆特点:
脚踏板的参数必须符合潍柴技术要求或装配潍柴专用脚踏板。否则将导致ECU报错。
3、电子节气门
◆作用:电子节气门由ECU控制其阀门开度大小,以控制混合气进气量,从而改变发动机的输出功率。
◆结构:节气门集成有执行器,位置传感器,节气阀门等。绝大部分控制逻辑都是基于节气门来实现的,节气门有多种控制模式:
?脚踏板控制模式:转速在怠速和最大额定转速之间时,正常运行下控制模式。该控制模式时:脚踏板踩下,ECU接受踏板位置信号转换成节气门开度信号,节气门从ECU处接受开度命令信号,并将实际开度反馈给ECU。
?怠速控制模式(Min Governor):当发动机转速降至怠速以下时,节气门进入怠速控制,此时节气门由怠速PID控制。
?最大调速控制模式:发动机的运行状态满足软件中最大转速的设置(转速高于标定转速加上一定的限值及延迟)时,进入此控制模式。此时节气门受此模式下PID参数的控制。即转速越高,节气门开度位置越小。
?轻度/中度/重度限扭矩:当系统有故障出现且该故障对应的故障动作中包含有轻度/中度/重度限扭矩时,任何对节气门的需求高于轻度/中度/重度限扭矩限值时都是被限制的,当节气门位置达到限扭矩的限值后将不再增加。
?水温/燃气温度/空气温度过高时进行扭矩限制。
?ROAD SPEED GOVERNOR 控制模式,TSC1 TORQUE CONTROL控制模式,TSC1 SPEED CONTROL控制模式等。
4、增压压力控制
ECU根据进气压力测量值与ECU内部设定压力值之间的差值,通过PID参数,调整废气控制阀的占空比,控制增压器产生增压压力的大小,直到实际增压压力MAP等于设定增压压力;气体机专用水冷增压器。
◆废气控制阀
?作用:与增压器的放气阀连接,控制增压器废气门驱动气室的气体压力,从而控制增压器产生的增压压力。
◆废气控制阀工作原理
?废气控制阀占空比=0时,电磁阀关闭,压缩空气推动增压器废气阀完全打开,增压器排气能量减少,最终降低增压压力;
?废气控制阀占空比=100%,电磁阀处压缩空气泄漏量最大,增压器废气阀在弹簧力作用下趋向关闭,增压器工作的排气能量增多,增压压力升高。
◆节气门前压力传感器安装在节气门前
?用于测量节气门前进气压力(PTP);
?对涉及燃气量修正的充气效率提供基准;
?许多故障码的判断需要该参数作为参考;
◆进气压力温度传感器安装在节气门后;
?集成压力温度的传感器;
?压力传感器(MAP) :测量进气管绝对压力,测量范围从真空到增压压力;
?温度传感器(MAT):测量进气管温度。
?增压控制燃料喷射计算
注:两个传感器安装位置不同,所以线束不能插错。两者可以互换。
四、 国六天然气发动机–点火控制系统
1、信号发生器总成和相位传感器
?结构:WP7发动机在凸轮轴齿轮处,安装相位传感器。
?安装:将凸轮轴齿轮上的销孔与凸轮轴上的定位销对正后安装凸轮轴齿轮,同时保证凸轮轴齿轮上的标记与曲轴齿轮上的标记对正(此时曲轴齿轮上的标记正好位于凸轮轴齿轮上的标记中间)。然后旋入凸轮轴齿轮紧固螺栓,并拧紧螺栓。
◆检查提前角的方法
?取出一缸火花塞;
?找一细长标识物,插入一缸,且顶到活塞表面;
?盘车,找到标识物的最高点,即为活塞上止点;
?打开飞轮壳斜下方观察孔,看OT刻线是否重合。
上述方法,应重复两次或以上,以排除误差干扰。如果OT刻线重合,说明提前角正确无误;反之则说明提前角出现偏离。
2、智能点火线圈
?作用:产生电火花,点燃混合气
?安装扭矩:20~25 N.m;
?火花塞间隙:0.35±0.05mm
?调整时侧电极和中心电极面平行
?火花塞属于易损件。
5、爆震监控功能
P12爆震传感器安装实例
◆EGR阀:控制反馈到进气系统的废气再循环量;
◆废气文丘里,压差传感器,压力传感器:通过测量压力差和压力计算EGR废气流量;
◆EGRT传感器:测量经过EGR冷却器之后的废气温度;
◆EGR冷却器:对废气进行冷却。
2、EGR冷却器的注意事项与维护保养
关于EGR率的测量有以下方式:
①总进气量和新鲜进气量;
②总进气量和废气量:废气文丘里;
③新鲜进气量和废气量(总进气量);
六、国六天然气发动机–三元后处理器
◆反应物
?氧化剂:O?(氧气)、Nox(氮氧)
?还原剂:HC(碳氢)CO(一氧化碳)H?(氢)
◆催化剂组成
?贵金属:Pt、Pd、Rh,催化剂活性组分,去除污染物。
?高比表面积多孔材料:Al?O?(氧化铝)用于分散贵金属。
?储氧材料(OSC):Ce?O?(三氧化二铈),调整空燃比在理论空燃比,保证三元催化剂的最大转化效率,直接参与反应处理CO (一氧化碳)和NOx (氮氧)
◆氧化还原反应;窄的空燃比窗口
◆天然气发动机国五后处理器和国六后处理器区别
◆国六筒式和箱式三元后处理
潍柴天然气发动机的知识就介绍到这里,更多电喷知识敬请关注电喷之家。
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