LNG汽车天然气发动机结构及工作原理
cng 汽车工作原理
cng 汽车工作原理
CNG（压缩天然气）汽车的工作原理是利用压缩天然气作为
燃料来驱动发动机。以下是CNG汽车的工作原理的简要概述：
1. 压缩天然气供应：CNG汽车使用一个储气罐来储存高压压
缩天然气。通常，天然气从地下管道输送到加气站并进行压缩，然后装载到CNG车辆的储气罐中。
2. 储气罐：CNG汽车通常使用钢制或复合材料储气罐来储存
压缩天然气。储气罐具有一定的阀门和传感器来监测气体的压力和温度。
3. 燃气系统：压缩天然气从储气罐中释放到燃气系统中。燃气系统通常包括一个减压阀，用于降低气体压力，以及一个燃气喷射系统，将天然气喷射到发动机的燃烧室中。
4. 发动机燃烧：天然气通过燃烧室的喷射系统进入发动机，并与空气混合。发动机的点火系统将点火信号发送到发动机的气缸中，点燃混合气体，从而产生爆炸力驱动活塞运动。
5. 动力传递：发动机产生的动力通过传动系统传递到汽车的轮胎，从而推动汽车的前进。
6. 排放物处理：与传统的汽油或柴油发动机相比，CNG发动
机燃烧过程产生的排放物较少。然而，CNG汽车通常使用催
化转化器和氧传感器等排放控制设备来进一步减少排放。
总体上，CNG汽车的工作原理与传统汽车相似，不同之处在于燃料类型和储气罐的使用。CNG作为一种更环保和经济的燃料，正在成为一种受欢迎的替代能源选择。
lng发动机工作原理
lng发动机工作原理
长乘发动机（简称"LNG发动机"）是一种基于液化天然气燃料的内燃机。它采用了与传统汽油或柴油发动机类似的工作原理，但具有许多不同之处。
LNG发动机的工作原理是通过将液化天然气燃料引入燃烧室中，与空气混合并点火燃烧。液化天然气（LNG）是将天然气冷却至极低温度（约-162°C）而得到的液态形式。在燃烧过程中，液化天然气被加热，转变为气态，然后与进入燃烧室的空气一起发生燃烧。
与传统的汽油或柴油发动机相比，LNG发动机具有以下几个显著优势。首先，由于液化天然气具有高储量能密度，使得车辆可以携带更多的燃料，从而延长了行驶里程。其次，LNG 是一种相对清洁的燃料，其燃烧排放的二氧化碳（CO2）和氮氧化物（NOx）等污染物较低，有助于改善环境质量。此外，LNG发动机还具有噪音低、震动小等特点，提升了车辆的驾乘舒适性。
LNG发动机的工作原理关键在于能够将液化天然气燃料快速转化为气态燃料，并与空气混合后进行燃烧。为了实现这一过程，发动机通常配备了一套液化天然气供应系统，包括燃料储罐、输送管道和喷射喷嘴等。
总之，LNG发动机利用液化天然气作为燃料，通过与空气混合并点火燃烧，实现了车辆的动力输出。它具有环保、高效、
能源储备丰富等优点，在汽车、船舶和工程机械等领域有着广泛应用前景。
LNG(lng)供给系统知识
随着我国对排放标准的不断提高和能源配置的合理使用，LNG 发动机在大型客车和重型货车上已开始应用。国家西气东输和东海油气田天然气上岸工程，也为LNG发动机的推广应用提供了能源保障。随着LNG发动机不断进入市场，结合LNG 发动机的构造特点和实际工作经验，谈一下LNG 发动机的合理使用与几种故障分析。
一、LNG 发动机燃料供给系的主要部件及其功用
1.工作原理
ECI EFR 系统增压LNG 发动机。LNG 从液态气罐到进入发动机气缸。
2.储液罐
天然气以液态形式储存于低温低压的储罐内，其内部温度低于-162℃，气瓶充满气的公称工作压力为1.6MPa，使用时气瓶最小压力不能低于0.65MPa，否则会引起发动机供气不足，动力性下降并且导致催化转化器烧结。储罐采取双层真空绝热结构，储罐由内胆、外壳、内夹层绝热件和阀件舱等组成。内胆用于盛装燃料，外壳支撑整个罐体，并保护内胆，他在内胆间构成了密闭的真空空间，两壳夹层间填充了具有隔热性能的玻璃棉和铝箔材料。阀件舱布置在储罐的一端，包括储液阀、安全阀、手动放空阀、压力调节器、压力表和液位显示器等。驾驶室仪表板设置有气量指示和漏气报警装置。
3.汽化器
LNG 需要经汽化器升温膨胀后汽化成气态天然气，才能供给发动机燃烧，
LNG 在汽化过程中会吸收较多的热量，汽化器利用发动机冷却液提供热量，促使低温液态的天然气变成气态的天然气。气态天然气的温度高低取决于冷却液的温度和流量，实际工作过程中，进入发动机的可燃混合气的温度要求比较宽松，而发动机冷却液的正常温度一般为60～85℃。
天然气发动机工作原理
天然气发动机工作原理
本帖最后由giant于xx-2-421:47
天然气发动机工作原理：
·LNG从气瓶体通过管路进入汽化器加热汽化，经过稳压罐稳压后由燃气稳压后由燃气滤清器滤清，之后能过电磁切断阀控制进入稳压器稳压，稳压后的燃气进入热交换器。
·G从压缩气瓶通过管路进入减压器减压至8bar后，经过滤清器进入热交换器。燃气经过热交换器加热后通过节温器进入FMV，由FMV 控制喷射入混合器中与增压后的空气混合。电子节气门控制混合气进入发动机气缸内燃烧做功。
·LPG从气瓶出来经高压电磁阀到蒸发调压器，变成气态的LPG。LPG经FTV与空气在混合器内充分混合，进入发动机缸内混合燃烧。
淮柴天然气发动机部件介绍
潍柴天然气发动机的美国伍德沃德公司的OH2.0系统。OH2.0系统一套单点喷射，稀然，全功能，自适应闭环抵制系统，由三部分组成。分别是燃料控制系统，空气控制系统和点火系统。发动机控制模块及线束
◆
ECM电控模块
ECM是一个徽缩了的计算机管理中心，它以信号（数据）采集作为输入，经进计算处理，分析判断，决定对策，然后以发出控制指令，指挥执行器工作作为输出，同时给传感器提供稳压电源或参考电压。
其全部功能是通过各种硬件和软件来完成的。WOODWARD2.0系统采用ECU128－HD微处理器。可以支持单点或多点喷射，支持CAN通讯。 ECM具有以下结构：①最大有34模拟量输入，5个数字量输入，5PWM输入等；②最大支持12个喷嘴驱动，1个驱动单独对应一个喷嘴；③11个低端输出；④2CAN通讯口；⑤1RS－485通讯口。ECU有两个5V电源输出，给传感器供电，两电源相互独立，如果5V电源短路，电压下降并会导致许多系统错误；有一专门应用于连接传感器和ECU的接地，以保证传感器的精确读数。ECM采用RS485用于Toolkit 软件连接，故障检查和标定。
lng燃气发动机工作原理
lng燃气发动机工作原理
LNG（液化天然气）燃气发动机是一种利用液化天然气作为
燃料的发动机。它的工作原理可以简单描述如下：
1. 压缩：液化天然气储存在气态气瓶或储罐中，当需要使用时，液化天然气首先通过泵系统被抽取出来，并通过管道输送至发动机。在输送过程中，液化天然气被压缩到较高的压力，通常为100-300 bar。
2. 储气罐：在发动机附近的储气罐中，被压缩的液化天然气进一步储存，以备发动机的使用。储气罐既可以是高压储罐，也可以是低温储罐。
3. 进气：储气罐中的液化天然气经过减压阀降低压力，然后通过进气阀进入气缸内。
4. 点火：与其他内燃机相似，燃气发动机需要点火来引燃混合气体。点火系统发送火花给燃气发动机，引燃入气的液化天然气。
5. 燃烧：点火后，混合气体在气缸内燃烧。由于液化天然气是高能量燃料，燃烧过程十分高效，可以提供更高的功率输出。燃烧产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
6. 排气：排气因其高压将其推出，通过排气阀将燃烧产物排出气缸，以完成一次工作循环。
需要注意的是，LNG燃气发动机相较于传统的汽油或柴油发动机具有更高的热值，更为清洁环保，且减少了温室气体排放和颗粒物排放，是未来可持续能源发展的重要方向。
LNG汽车的工作原理
LNG汽车的工作原理、特点及与其它燃料汽车
2012-7-9 16:43|发布者: 李兰|查看: 1949|评论: 6
摘要: LNG汽车的工作原理、特点及与其它燃料汽车的对比一、工作原理关于LNG 城市客车的工作原理，首先是储存液化天然气的专用气瓶，正常的工作压力为小于1.59Mpa大于0.65Mpa，工作温度为-162℃。以下为LNG客车的工作原理简图 ...
LNG汽车的工作原理、特点及与其它燃料汽车的对比
一、工作原理
关于LNG城市客车的工作原理，首先是储存液化天然气的专用气瓶，正常的工作压力为小于1.59Mpa大于0.65Mpa，工作温度为-162℃。以下为LNG客车的工作原理简图：
工作原理示意图
首先在车辆启动前，先将主安全阀门打开，液化气瓶内的液体通过气瓶自身的压力，将液体释放到汽化器中。正常情况下使用气瓶时最小工作压力不能低于0.65Mpa，否则会出现发动机供气不足、动力性下降，并且导致催化转化器烧结等现象。由于汽化器是通过发动机冷热水来对低温液体进行加热，所以经过汽化器的液态天然气被汽化成气态天然气。汽化器安装时应注意安装在靠近发动机进气管和振动较小的位置，不能直接安装在发动机上，同时要注意汽化器安装的位置不能高于发动机散热器的顶部，否则会导致加热水不能流经汽化器，汽化器结冰冻裂。当气体通过调压器时，该系统采用电控调压方式来控制天然气量，安装时应保证电控调压器天然气出口离混合器进气口距离应控制在500mm以内，最后天然气与空气在混合器中混合，从而提供给发动机燃料。燃烧后的气体经过催化转化器排到大气中，由于有污染的气体在催化转化器中参与化学反应，最终排到大气中的只是碳氢化合物。
lng车载供气系统原理
lng车载供气系统原理
Lng车载供气系统是指将液化天然气（LNG）作为燃料供给车辆发动机的系统。其原理如下：
1. 液化天然气储存：LNG车载供气系统首先需要将天然气液化，将气体冷却至约-162°C，使其转化为液态。液化天然气可以在较小的体积中储存更多的能量。
2. 储存罐：液化天然气储存在车辆上的储存罐中。这些储存罐通常由高强度材料制成，以承受低温和高压。
3. 气化系统：当车辆需要燃料时，液化天然气从储存罐中抽取，并通过气化系统将其转化为气态。气化系统通常包括加热器和调压阀等设备。
4. 燃料供给系统：气态天然气通过燃料供给系统输送到发动机。这个系统包括燃料过滤器、燃料泵和喷油嘴等组件，确保燃料的正常供给和燃烧。
5. 发动机适配：为了适应LNG作为燃料的特性，发动机需要进行适配。这包括调整燃烧室设计、燃油喷射系统和点火系统等，以确保燃料的有效燃烧和发动机的正常运行。
总的来说，LNG车载供气系统通过将液化天然气储存和气化，然后将气态天然气供给发动机，实现了车辆的燃料供给。这种系统可以提供较高的能量密度和较低的排放，是一种环保和高效的燃料选择。
LNG汽车的工作原理、特点以及与其它燃料汽车的对比分析
LNG汽车的工作原理、特点及与其它燃料汽车的对比
一、工作原理
关于LNG城市客车的工作原理，首先是储存液化天然气的专用气瓶，正常的工作压力为小于
，工作温度为-162℃。以下为LNG客车的工作原理简图：
回
水
态
工作原理示意图
首先在车辆启动前，先将主安全阀门打开，液化气瓶内的液体通过气瓶自身的压力，将液体释放到汽化器中。正常情况下使用气瓶时最小工作压力不能低于0.65Mpa，否则会出现发动机供气不足、动力性下降，并且导致催化转化器烧结等现象。由于汽化器是通过发动机冷热水来对低温液体进行加热，所以经过汽化器的液态天然气被汽化成气态天然气。汽化器安装时应注意安装在靠近发动机进气管和振动较小的位置，不能直接安装在发动机上，同时要注意汽化器安装的位置不能高于发动机散热器的顶部，否则会导致加热水不能流经汽化器，汽化器结冰冻裂。当气体通过调压器时，该系统采用电控调压方式来控制天然气量，安装时应保证电控调压器天然气出口离混合器进气口距离应控制在500mm以内，最后天然气与空气在混合器中混合，从而提供给发动机燃料。燃烧后的气体经过催化转化器排到大气中，由于有污染的气体在催化转化器中参与化学反应，最终排到大气中的只是碳氢化合物。
二、LNG汽车的系统匹配
1．LNG钢瓶的匹配，因LNG为在-162℃低温储存，故要求钢瓶要有良好的保温性能，因此需要钢瓶为双层真空结构，为了保证钢瓶真空层长期处于真空状态，且具有更好的保温性能，要求在钢瓶内胆上缠绕保温材料，并增加吸附装置，吸附真空层中残留的空气。
2．因汽车用钢瓶储存LNG液体的压力约在0.65Mpa左右，而LNG钢瓶的最大承受压力约为2.86Mpa。当钢瓶内的LNG燃料长期不用时，会出现气化的现象，为保证钢瓶的安全性，必须设置安全阀。
天然气发动机结构及工作原理
高压电磁阀
减压器进气口
燃气发动机结构原理（热交换器）
热交换器的作用： 天然气从液态变 为气态导致燃气温度大幅降低，通过发动 机的冷却液给天然气进一步加热，可防止 进入燃料计量阀前的燃气结晶，以免影响 燃料计量阀性能。
结构：换热器采用叉流结构以避免因 燃气过冷和冷却液过热时导致的热冲击。
性能：在冷却水温高于0度的发动机 所有工况，热交换器能保证燃气始终高于 -40 ℃。冷却水温高于82C时燃气温度高 于0度。
Air 空气 Filter 滤清器
OH1.2 Engine Controller
Engine 发动机
排气管
废气控制阀
新鲜空气 空气、燃气混合
排气
氧传感器
燃气发动机基础知识（负荷控制）
天然气发动机通过脚踏板控制节气门来控制发动机负荷：电子
脚踏板和节气门间不使用机械部件连接。ECU接受电子脚踏板位置信 号并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
潍柴天然气发动机之 发动机结构及工作原理
燃气发动机基础知识（燃料）
天然气的成分 主要成分是甲烷，易于完全燃烧，比空气轻，泄露后迅速飘散大气中， 安全性好。作为车载能源，主要有以下两种贮存形态： 1、CNG-Compressed natural gas 压缩天然气: 气瓶内充满气时一般为20Mpa, 2 、LNG-Liquefied natural gas 液化天然气： 在常压下、温度为-162度的天然气变为液态。
lng重卡供气系统原理
lng重卡供气系统原理
LNG重卡是指使用液化天然气（LNG）作为燃料的重型卡车。LNG重卡供气
系统是保证LNG燃料从燃料储存到发动机燃烧的关键系统。下面我们来了解一下LNG重卡供气系统的原理。
LNG重卡供气系统主要由LNG储罐、气化器、高压气瓶、减压阀、稳压器、
喷油嘴等组成。当LNG从储罐中取出时，首先通过气化器进行气化，将LNG转
变为天然气。然后，天然气进入高压气瓶，其中的压力会得到升高。随后，通过减压阀将高压气体减压至所需的工作压力，再通过稳压器将压力稳定在一个合适的范围内。最后，气体通过喷油嘴进入发动机进行燃烧。
LNG重卡供气系统的原理是通过一系列的处理步骤，从液态LNG储罐提取并
气化LNG，将其转变为可燃气体，并将气体送入发动机进行燃烧。与传统的柴油
或汽油燃料相比，LNG燃料具有更高的燃烧效率和较低的排放物排放。
此外，LNG重卡供气系统还包含一些辅助设备，如压力传感器、温度传感器
和控制阀等。这些设备用于监测和调节系统中的气压和温度，以确保LNG供应的
稳定性和安全性。
总结而言，LNG重卡供气系统的原理主要涉及LNG储罐、气化器、高压气瓶、减压阀、稳压器和喷油嘴等关键组件的协同工作。通过将液态LNG转化为可燃气体，并将其提供给发动机进行燃烧，实现了LNG重卡的动力供应。这种燃料具有
较高的效率和较低的环境污染，是未来绿色交通领域的重要发展方向。
燃气发动机工作原理
燃气发动机工作原理
燃气发动机是一种利用燃气燃烧产生动力的装置，其工作原理包括燃气的压缩、点火燃烧和能量转化三个主要过程。
首先，在燃气发动机中，空气通过进气道被压缩机压缩后送入燃烧室，同时燃料也被喷入燃烧室中。燃气发动机通常采用压气机或离心式压缩机对气体进行压缩。通过压缩，气体的体积减小，压力和温度增加，从而增加了与燃料混合后燃烧的效果。
其次，在燃烧室中，燃料与压缩的空气混合后点燃，产生高温高压的气体，推动活塞或涡轮运动。燃料的点燃一般采用火花塞或者压燃式点火系统。燃料燃烧产生的高温高压气体通过排气口排出，推动活塞或涡轮转动，从而产生动力输出。
最后，在燃气发动机中，高温高压气体通过排气系统排出。在内燃机中，活塞通过往复运动带动连杆转动，将机械能输出。在涡轮发动机中，高温高压气体通过涡轮叶片的工作使涡轮转动，带动输出轴旋转，从而产生动力。
燃气发动机工作原理的关键在于将燃料和空气充分混合并点火燃烧，通过燃烧产生的高温高压气体推动活塞或涡轮，从而产生动力输出。因此，燃气发动机通常具有高功率、高效率、低排放的特点，广泛应用于汽车、船舶、飞机等各个领域。
天然气车工作原理
天然气车工作原理
天然气车是一种使用天然气作为燃料的汽车。天然气由甲烷及其他烃类组成，它相比于传统的汽油和柴油，有着更低的碳排放以及较为清洁的燃烧过程。
天然气车的工作原理与传统燃油车辆有所不同。一般来说，天然气车有两种类型：压缩天然气车（CNG）和液化天然气车（LNG）。
首先，我们来看压缩天然气车（CNG）。在这种类型的车辆中，天然气经过压缩存储在汽车上的高压气瓶中。当车辆加速或者需要动力的时候，天然气从气瓶中释放出来，通过燃料喷射系统进入发动机。发动机的工作原理和传统汽油发动机类似，即通过点火系统将燃料和空气混合后在气缸内燃烧，产生能量驱动汽车运行。由于天然气是可燃的，发动机燃烧时产生的废气主要是二氧化碳和水蒸气，这使得天然气车辆较之传统车辆具有更低的尾气排放。
液化天然气车（LNG）的工作原理更加简单。天然气被冷却
至极低温度，将其转化为液体，存储在汽车上的液化天然气罐中。当需要使用燃料时，液态天然气经过恢复加热转化为气态，然后进入发动机进行燃烧。
无论是CNG还是LNG车辆，它们都需要专门的燃料系统来
储存和供应天然气。这些系统包括一个气瓶或液化天然气罐、燃料喷射器、燃料供应管道等。此外，车辆上的其他部件，如点火系统和传输装置，也需要进行一定程度的改装以适应天然
气的使用。
总体而言，天然气车的工作原理与传统燃油车类似，区别在于燃料的种类和储存方式不同。通过使用天然气作为燃料，天然气车能够显著降低碳排放，并对环境产生较小的影响。
天然气发动机结构及工作原理
切断阀
FMV燃料计量阀
混合器
滤清器
稳压器
热交换器
节温器
燃气供给系统的作用: 压力管理: 气罐压力混合器前极低压力 温度控制: 极低温度的燃气将冻结管路和部件，系统件 有效加热并控制燃气温度在合理范围内 传感器: 提供稀燃燃烧需要的燃气温度信息，精确控制 喷嘴喷射量. 安全性: 燃气需要电磁阀控制燃气的开断
天然气发动机燃气供给系统（滤清器）
工作原理及作用：将天然气和中冷后的空气充分混合，使燃烧更充分、柔和。有效降低NOx排放和排气温度。 结构：采用喉管和十字叉 结构，天然气从小孔中进 入混合器。
天然气发动机燃气供给系统（混合器）
OH1.2
Engine
Controller
Engine
发动机
排气管
第 *页 共 页
天然气发动机结构特点（燃气供给系统示意图）
第 *页 共 页
最大工作压力：35bar 流量：85m3/h@100psig 工作温度：-40℃～107℃ 压降：6.9kPa 0.3μm～ 0.6μm过滤效率≥95%。 放水口朝下 注意箭头所指的气流方向 每3000km放一次水
天然气发动机燃气供给系统（热交换器）
作用：保持出口燃气在0-40 ℃ 左右，当燃气出口温度> 60 ℃ 时会导致燃气流量的减少。 性能： 燃气温度超过40℃，30秒钟内关闭 燃气温度低于10℃，30秒钟内开启 注意事项： 节温器的开启与关闭受燃气温度控制，冷却液的 进口与出口不能接反，进口处有“IN”标记，出口 处有“OUT”标记。
天燃气发动机工作原理
天燃气发动机工作原理
天然气发动机是一种使用天然气作为燃料的内燃机。它的工作原理可以分为四个主要步骤：进气、压缩、燃烧和排气。
1. 进气：在进气冲程中，活塞朝下移动，气门打开，进气门会打开，使混合气通过进气道进入气缸。
2. 压缩：在压缩冲程中，气门关闭，活塞朝上移动，将混合气体压缩成较小的体积。这个过程会使混合气体的压力和温度都升高。
3. 燃烧：在燃烧冲程中，活塞接近顶点时，高压天然气被喷射到气缸中，同时火花塞产生火花引燃混合气体。燃烧时，天然气和空气混合产生火焰，推动活塞向下运动。
4. 排气：在排气冲程中，活塞朝上移动，气门打开，排气门打开，废气通过排气道排出气缸。
这四个步骤会不断重复，带动活塞的运动，从而驱动发动机的工作。天然气发动机相对于传统汽油发动机来说，它的燃烧过程中产生的废气中有更少的碳氧化物和氮氧化物排放，因此更环保。此外，天然气发动机还具有压缩比高、燃烧效率高、噪音低等优点。
lng车工作原理
lng车工作原理
LNG车是一种使用液化天然气（LNG）作为燃料的汽车。液
化天然气是将天然气冷却到极低温度（约-162摄氏度），使
其从气态转化为液态。通过液化，天然气的体积被压缩到原来的1/600，使其更容易储存和运输。
LNG车的工作原理与传统的汽油和柴油车有一些不同。首先，LNG燃料通过液化储存在特殊的隔热罐中。当车辆需要燃料时，液化天然气从储存罐中抽取，并通过加热系统将其转化为气态。然后，气态天然气被输送到发动机的燃烧室内，与空气混合形成可燃气体。最后，混合气体被点燃，释放能量推动活塞运动，从而驱动车辆前进。
与传统燃料相比，LNG燃料具有较低的碳排放和尾气污染。
由于液化天然气的高能量密度，LNG车辆可以提供与传统燃
料相当的行驶里程。此外，LNG还可以作为替代燃料在一些
领域使用，例如船舶和固定发电站。
为了保证LNG车辆的安全运行，液化天然气的储存和输送系
统需要具备高度的密封性和隔热性。同时，车辆上也需要安装特殊的安全装置，如泄漏探测器和阀门，以确保在发生泄漏情况下能够快速采取措施。
总而言之，LNG车辆利用液化天然气作为燃料，通过将其从
液态转化为气态，然后与空气混合燃烧来产生动力。这种燃料可以降低碳排放和尾气污染，因此被广泛应用于汽车和其他领域。
LNG汽车供气系统特点及使用注意事项
LNG汽车供气系统特点及使用注意事项
天然气主要成分是烷烃，其中甲烷占绝大多数，天然气在常压状态下冷却至-162℃以下会转为液态，称为液化天然气（简称LNG），随着压力的升高，液化温度也相应升高。天然气具有使用安全、热值高、洁净、价格低等优势，随着我国对排放要求的不断提高和符合能源的合理配置要求，LNG汽车在大型客车和重型货车上已开始得到广泛应用。为使LNG车辆得到正确的保养与使用，现以ESI供气系统为对象，对LNG汽车供气系统结构原理、特点及注意事项综述如下：
一、LNG汽车供气系统工作原理及主要部件
（一）LNG汽车供气系统工作原理。
LNG从液态气罐到进入发动机气缸的流程如图1所示。
图1
液态天然气从真空绝缘储液罐出来，经过汽化器将液体转化成气体，经过气化后的天然气通
过缓冲罐并经天然气滤清器过滤后，进入稳压器，稳压器控制天燃气的压力稳定在发动机工作压力范围内（一般为0.4Mpa-0.6Mpa），经过稳压后的天然气通过低压燃料切断电磁阀，再进入燃气喷射装置，燃气喷射装置根据发动机运行工况及排气情况，精确控制天然气按时按量进入混合器，天然气与经增压及中冷后的空气在混合器内充分混合，由节气门通过节气门开度控制进入发动机缸内的混合气量，在缸内经火花塞点燃进行燃烧。(对于不同类型的供气系统，主要部件会有少量差异)
（二）主要部件作用及保养要求
1.储液罐
天然气以液态形式储存于低温低压的真空绝缘储罐内，储罐采用双层真空绝热结构，储罐由内胆、外壳、内夹层绝热件和阀件舱等组成。储液罐内部温度一般处于-138℃至-162℃，气瓶充满气的工作压力正常不超过1.6MPa。正常情况下使用气瓶时最小工作压力不能低于0.65Mpa，否则会出现发动机供气不足、动力性下降，并且会导致废气催化转化器烧结等现象。
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6、采用防喘振技术，发动机大负荷急松脚踏板时，ECU根据减速信号，激活燃料切断功能，
在切断燃料供给的同时，电子节气门保持一定的开度，消除了因节气门关闭而引起增压器喘 震的可能性。 7、增压器带废气控制阀，采用电控放气。
8、具有超速保护功能。
9、电钥匙打开后，如果没有转速信号，燃气管路的电磁阀会自动关闭。 10、具有故障自我诊断功能。
EC源自文库电控单元
ECU 电控单元是计算机管理中心，它以信号（数 据）采集为输入，经过计算处理、分析判断、决定 对策，然后发出控制指令、指挥执行器工作作为输 出，同时给传感器提供稳压电源或参考电压。
电源和接地 ECU输出两个5 V 电源给传感器供电， 两电源相互独立。 注意：如果5v电源 短路，会导致许多 系统错误。 ECU输出一专门接 地给传感器。
目 录
一、天然气的特性
二、天然气发动机的结构特点 三、燃气控制系统
四、进气控制系统 五、尾气处理系统 六、点火控制系统 七、水循环系统
天然气发动机与柴油机的区别
天然气发动机
燃料供给系统
柴油机 燃油供给 （高压油泵、高压油管、喷油器等） 压燃
燃气供给系统 （电磁切断阀、稳压器、燃料计量阀等） 点燃 （点火模块、点火线圈、高压线、火花塞等） 12
目 录
一、天然气的特性
二、天然气发动机的结构特点 三、燃气控制系统
高纯度的天然气是无色、无味、无毒、无腐蚀性、易燃、易爆的气体。为防 止泄露时易于觉察，在天然气中添加了加臭剂。
燃烧速度：是火焰在可燃气体混合物中的传递速度。燃烧速度也称为点燃速度或 火焰传播速度。天然气的燃烧速度比较低，其最高燃烧速度只有 0.3m/s。因此天 然气燃烧后排温高，需对排气系统部件进行强化。
天然气发动机技术特点
潍柴天然气发动机主要采用美国伍德沃德公司 OH2.0系统，主要技术特点如下： 1、采用电子脚踏板，改善了发动机的驾驶性能。 2、燃气喷射、点火角度、空燃比、发动机负荷全部采用电控单元 ECU控制。ECU根据电子脚 踏板输出的电压信号，确定电子节气门的开度，再根据发动机负荷、发动机转速、进气压力 、燃气压力和温度等参数计算燃气喷射量，确定点火角度。 3、发动机稳定运行时采用闭环控制，使实际空燃比和理论空燃比一致。 4、燃气进气方式为电控单点喷射，供气及时、停气干脆。 5、具有加速加浓功能。
2）LNG:
液化天然气
在常压下、温度为-162度的天然气变为液态。 通常条件下，1个体积的LNG将产生600个体积的 气体。因此，LNG适用于长途运输和储贮。 LNG接触到皮肤时，可造成与烧伤类似的灼伤。 从LNG中漏出的气体也非常冷，并且能导致灼伤。
LNG储存特性 隔热保冷:保持真空; 分层:长时间停放时,隔几天启 动车辆。
节温器
作用：保持出口燃气在0-40 ℃ 左右， 当燃气出口温度> 60 ℃ 时会导致燃气流 量的减少。 性能：燃气温度超过40℃，30秒钟内关 闭,燃气温度低于10℃，30秒钟内开启。 注意事项：节温器的开启与关闭受燃气 温度控制，冷却液进口处有“IN”标记， 出口处有“OUT”标记，不能接反。 工作压力： 燃气：10bar 冷却液：3.5bar
◆平衡管接头需固定，防止漏气，否则可导致
动力不足。WP5NG/WP6NG/WP7NG 系列发动机不 需安装平衡管； ◆出气口方向不能向上，底部不能向上，防止 燃气中的油污倒流。 ◆保证加热良好。特别在寒冷季节，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，防止发动机大负荷工作需要的 燃料流量大，需要吸收的热量多，供热不及时 导致减压器结霜或结冰。
蒸气密度/ （kg/m3）
沸点℃
0.750.8
-162
如有泄漏，很快散失，不易着火；
3）天然气的着火温度为650℃，比汽油高 约260℃。 4）天然气燃烧范围比较窄，在5％～15％ 之间，天然气的燃烧下限明显高于其他燃 料： 柴油：1.58％， 汽油：1.3％。
理论空燃 17.2： 比(kg/kg) 1 辛烷值 (RON) 燃烧极限( 体积) % 自然温度( 常压下)T ℃
点火方式
压缩比
17
相位转速信号 采集
燃料空气混合 排温 国IV后处理装 置 电控系统
信号发生器（相位传感器）
混合器、节气门 高 增压器、排气管、进排气门座等优化 催化转化器 目前为美国伍德沃德系统
油泵及飞轮
无 低 SCR后处理系统 国Ⅲ以上发动机采用BOSCH
天然气发动机的燃烧特点
1、空燃比精确控制，空气进气量决定燃 气量 进气调节能力决定发动机性能； 增压低，系统中不能通过增加燃料来提 升动力，否则 •爆震； •排放恶化； •经济性变差 2、采用稀燃技术。 天然气理论空燃比:16-17，混合气中的天 然气浓度小于理论空燃比。 稀燃优点： 经济性好，排放性能好，热负荷小 稀燃注意事项： •需高能长时间点火和小的火花塞间隙； •失火极限<混合气浓度<爆震极限 •高的空气湿度易导致失火
潍柴天然气发动机2.0系统结构及工作原理
单位：潍柴西港新能源动力有限公司 时间：2013年8月
目 录
一、天然气的特性
二、天然气发动机的结构特点 三、燃气控制系统
四、进气控制系统 五、尾气处理系统 六、点火控制系统 七、水循环系统
天然气的特性
天然气成分主要以甲烷（CH4）为主，同时含有少量的丙烷（C3H8）和丁烷 （C4H10）等烃类气体，氮、二氧化碳、硫化氢非烃类气体。各个地方天然气的 形成过程不尽相同，所以成分也不完全一样。 天然气在我国分布很广，根据开采和形成的方式不同，天然气可分为 5种： ①纯天然气：从地下开采出来的气田气为纯天然气； ②石油伴生气：伴随石油开采一块出来的气体称为石油伴生气； ③矿井瓦斯：开采煤炭时采集的矿井气； ④煤层气：从井下煤层抽出的矿井气； ⑤凝析气田气：含石油轻质馏分的气体。
燃气控制系统
燃料计量阀（FMV） 混合器
作用： 根据发动机运行工况，电控单元ECU调整 燃料计量阀喷嘴脉宽占空比，控制燃气喷射量，保 证发动机在设定的空燃比下运行。 结构： 喷嘴：FMV 配臵8 /10/12个喷嘴，根据需要配 臵不同的机型。分成2 组平行布臵，每个喷嘴一个 驱动器，在正常喷射模式下，喷嘴依次轮流喷射， 在某些变工况下，喷嘴同时喷射以加快系统反应速 度。喷嘴工作电压16V-32V，峰值电流是4A，维持 电流是1A；注意喷嘴线束一定要插紧。 燃气压力传感器NGP ：测量 燃气压力，反馈给 ECU 燃气温度传感器NGT ：测量燃气温度，反馈给 ECU。 维护保养： 使用一段时间后，需要清洗，清洗时使用专门 的清洗设备，并且应用诊断软件中专门的清洗功能。 按《潍柴燃气发动机喷嘴清洗规范》操作。
LNG发动机工作原理图
进入诊断页面后，点击Connect。
选择对应的COM端口号。（端口号查 询方法见上页）
点击Connect。
CNG发动机工作原理图
目 录
一、天然气的特性
二、天然气发动机的结构特点 三、燃气控制系统
四、进气控制系统 五、尾气处理系统 六、点火控制系统 七、水循环系统
燃气控制系统
燃气控制系统
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%。 ◆技术参数： 使用温度：-40～107℃ 最大使用压力：35bar ◆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。 保养 按《潍柴燃气发动机燃气滤清器滤芯更换 规范》要求保养： 例行检查时排污。 在一级保养时检查更换滤芯。 注意：燃气滤清器排污需在系统压力释放 后进行。
作用：
LNG发动机专用部件，将气瓶输送来的燃 气压力调节为控制系统需要的喷射压力。 安装要求： • 稳压器上安装时与实际气流方向一致 （进气口-IN，出气口-OUT）； •怠速时调整出口压力为8bar左右； •平衡管接头，通过气管与发动机进气管 连接，可以动态调节出口压力，提高燃 气供气系统的反应速度。WP5/6/7平衡管 接头可不接。 •二级保养时更换稳压器维修包
130
5～15
23～30
1.58～ 8.2
80～99
1.3～ 7.6 390～ 420
650
250
天然气的特性
作为车载能源，主要有以下两种贮存形态： 1)CNG:压缩天然气 气瓶内充满气时一般为20Mpa（即200bar)。 存储压力很高。 天然气因生产区域不同，成分可能不同，若 差别较大，需根据CNG气质成分表调整ECU数据。
天然气的特性
安全性
天然气、柴油、汽油比较
1）天然气在压缩（液化）、储运、减压、 燃烧过程中, 在严格密封的状态进行，不 易泄漏； 2）天然气密度在426-470kg/m3之间，比 空气轻，易挥发，不易聚集，安全性能好。
燃料种类
天然气
柴油 3.4 170～350 14.3：1
汽油 ≥4 30～190 14.8：1
减压器出水管
平衡管接头 减压器出气口 减压器泄压口
减压器进水管
高压电磁阀
减压器进气口
燃气控制系统
热交换器
作用：利用发动机的冷却液给天然气进 一步加热，防止进入燃料计量阀前的燃气 结晶。 结构：热交换器采用叉流结构以避免因 燃气过冷和冷却液过热时导致的热冲击。 •性能：在冷却水温度高于0度的时，热交 换器能保证燃气温度始终高于-40 ℃。冷 却水温高于82C时燃气温度高于0 ℃ 。 相关参数： •天然气入口温度：-115℃-120℃ •天然气出口温度：-40℃-120℃ •可承受压力： 天然气：90bar 冷却液：4bar
燃气控制系统
减压器
CNG发动机专用部件，将压缩天然气压 力由存储状态调节至8 bar左右。 天然气从高压变低压的需要吸收大量的 热量，有一水腔，与发动机水路相连，利 用发动机的冷却液加热。 平衡管接头，与发动机进气管连接，可 以动态调节出口压力，提高燃气供气系统 的反应速度。 电磁阀，燃气管路上的安全开关，控制 天然气的通断。
作用： 将天然气和中冷后的空气充分 混合，使燃烧更充分、柔和。有 效降低NOx排放和排气温度。 结构：
采用喉管和十字叉结构，天然气
从小孔中进入混合器。 维护保养： 喉管和十字叉小孔定期拆卸清洗
或用化油器清洗剂冲洗。
进气控制系统
氧传感器
作用：测量排气成分中氧分子浓度，将信号传递给ECU， ECU依此判断混合气实际 空燃比相对于设定值稀或浓，控制喷气量增或减，从而修正空燃比，使实际空燃 比与设定空燃比相符。是稀薄燃烧闭环控制传感器。 注意事项： 安装在排气管上，离增压器出口3～5倍排气管直径的地方。氧传感器不能安装 在排气管弯管处。 安装在排气制动（若有）后方。 氧传感器线束端外包隔热罩，氧传感器线束及接插件尽量远离排气管，防止烧 结。 氧传感器螺座高度小于10mm，优先考虑竖直安装，允许与竖直方向角度偏差不 超过30°，以防止排气管中的冷凝水氧传感器头部凝聚，造成传感器失效 。
通信
RS485 SAEJ1939
程序
程序保持在可 在ECU长时间断 电情况下保存；
ECU可TOOLKIT 重复多次刷写
ECU电控单元电器原理图
燃气控制系统
LNG电磁阀 LNG稳压器
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。
喷射燃 料计算
气罐压力混合 器前极低压力
压力 管理 燃气供给系 统作用
温度 控制
有效给燃气加热并控制 燃气温度在合理范围内
提供给ECU燃气温 度和压力信息
传感器 测量
安全 管理
清洁
电磁阀控制 燃气的开断
氧传感器 混合器
过滤燃气中的杂质
热交换器 气瓶及 管路部 件 切断阀 稳压器 燃气滤清器
节温器
FMV燃料计量阀
3、抗爆性能好
燃烧 特点
爆震是一种不正常的燃烧。长时间爆 震会导致发动机系统损坏 ，动力性、经 济性将急剧恶化，爆震主要因素包括： 机油消耗过大，或过多积炭； 燃料过浓或品质差 ； 进气温度过高； 增压压力过高； 点火定时不准。
4、燃料喷射闭环控制。 氧传感器对排气进行测量反馈给ECU， 控制燃料供给，保持目标空燃比。