燃气发动机基础

单击此处编辑母版标题样式,*,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,14,Introduction of Weichai Power Group,潍柴气体机,燃气,发动机基础知识介绍,1,术语,LPG-Liquefied pertroleum gas,液化石油气,CNG-Compressed natural gas,压缩天然气,LNG-Liquefied natural gas,液化天然气,辛烷值,:,指与汽油抗爆性相同的标准,燃料所含异辛烷的体积分数,.,低热值,:,指,1,立方米燃气完全燃烧后其烟,气被冷却至原始温度,但烟气中的水蒸气,仍为蒸汽状态时所放出的热量,.,2,燃气性质,3,压缩天然气的技术指标,项 目,技术指标,高位发热量，,MJ/m3,31.4 ,7500,大卡,总硫（以硫计），,mg/m3,200,硫化氢，,mg/m3,15,二氧化碳,yco2,，,3.0,氧气,yo2,，,0.5,水露点，,在汽车驾驶的特定地理区域内，在最高操作压力下，水露点不应高于,-13,；当最低气温低于,-8,，水露点应比最低气温低,5,注：本标准中气体体积的标准参比条件是,101.325 kPa,，,20,4,必须使用天然气发动机专用机油,1,、天然气发动机燃烧特性对机油性能的要求,发动机排气温度比柴油机高,100 150,要求机油有更高的抗氧化性和抗硝化性,;,热负荷高要求机油运动黏度不宜过高,以保证良好的冷却性能,天然气的硫含量比柴油中的硫含量低,要求机油采用低碱值,采用氧传感器,.,要求锌、磷含量要,300ppm,，防止氧传感器和催化器中毒,综合气门润滑和活塞积碳问题，天然气发动机需要使用中等灰份的机油,2,、天然气发动机机油与柴油机机油对比,对比项,燃气发动机专用机油,柴油机机油,黏度指数,130,136,硫酸盐灰份,wt%,0.5,1.2,总碱值,mg koh/g,5.0,9.0,磷含量,ppm,300,800,5,气体发动机与柴油机的区别,1,、取消了柴油机的燃油系统,(,高压油泵、喷油器、高压油管等件），增加了燃气供给系统（气瓶、高压切断阀、减压器、燃气热交换器和节温器、喷射阀等件）。,2,、采用点燃式燃烧方式（气缸盖上的喷油器安装孔改为火花塞安装孔），增加了点火控制系统（点火,ICM,控制器、点火线圈、高压线、火花塞）。,3,、压缩比比柴油机的小，燃烧室形式（活塞）与柴油机不同。,4,、增加了信号发生器，用于判缸和测量发动机转速。,5,、增加了混合器和节气门，使燃气和空气在混合器中充分混合。,6,、排气温度高，增压器采用水冷中间壳。,7,、进、排气门座采用耐磨、耐高温材料。,8,、与柴油机相比空燃比小，同等功率下需要的空气量少。,6,燃气发动机技术特点,更多进气,=,更大功率,（,意味着不能一味加大油门来提升马力,）,进气压力增加,=,进气流量增加,=,扭矩增加,发动机对进气调节控制能力决定发动机性能,增压低则功率小,如果增压低，系统中不能通过增加燃料来提升动力,发生爆震问题,过多燃料导致排放急剧恶化,燃料经济性变差,7,什么是稀燃,?,当量比,稀,浓,CNG,柴油机,汽油机,当量混合气,:,理论上燃烧所有燃料所需的空气量。即,柴油机理论空燃比：,14.5,天然气发动机理论空燃比：,1617,汽油机理论空燃比：,14.7,稀燃,:,过量空气系数,大于,1.,天然气稀燃发动机,8,稀燃的优点,燃料经济性,排放特性,热负荷,排温,传至发动机冷却液的热量降低,9,爆震,(,末端气体爆震,),爆震是气缸中正常火焰燃烧产生的压力温度上升，从而导致未燃燃料同空气的自燃现象,爆震是不正常的,长时间的爆震会导致发动机系统损坏 (活塞环、火花塞、活塞、气阀),爆震同柴油机燃烧相似,爆震在低速高负荷下最严重,10,爆震（续）,下述情况可导致爆震：,过多的积炭,(,过高的机油灰分,),机油消耗过大，发动机过浓燃烧,燃料浓于设定点,5%,中冷器污染,(,过高进气温度,),增压不能控制或过高,点火定时不准,燃料品质差,(,低辛烷值,),11,失火,天然气发动机的失火极限：过浓,0.7,1.6,过稀,过低的稀燃导致高的碳氢排放并降低发动机功率和高的燃气消耗,过浓的混合气导致高的碳氢排放和高的排气温度,12,排放,Full power operation point,13,谢 谢！,14,