潍柴天然气发动机培训资料之基础知识结构及工作原理.pptx
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潍柴天然气发动机燃气电控系统PPT课件
燃 气 供 给 系 统
燃气供给系统图
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。
2、稀燃:混合气中多余了空气称为稀， λ＞1表示稀， （多余了燃料称为浓，λ <1 表示浓） 稀燃的优点： 1、燃料经济性 2、排放特性 3、热负荷 – 排温 – 传至发动机冷却液的热量降低
四、爆震 (末端气体爆震)
1、定义：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。
潍柴天然气发动机培训 三羚公司培训
天然气发动机的基础概念
一、进气=功率
1、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 2、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
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。
热交换器--低温启动性能好
WOODWARD系统独特的 板式换热器
ECU控制低 温启动
低温启动性能好—最低启动温度：零下30度 1、WOODWARD系统采用独特的板式换热器，对燃气进行二 次换热，保证混合气可靠燃烧。 2、ECU根据水温、空气温度对燃料喷射和点火提前角进行 补偿，保证低温启动性能。
潍柴培训课件
天然气发动机结构原理（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，冷却液的进口与出口不 能接反，进口处有“IN”标记，出口处 有“OUT”标记。
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。
燃气发动机结构原理（FMV）
• 喷射阀喷嘴的数目随发动机的机型不同而不同。目前，WP6NG和WP7NG 系列发动机为8喷嘴，WP10NG系列发动机为10喷嘴，WP12NG系列发动 机为12喷嘴。燃料计量阀工作电压16V-32V，每个喷射阀的峰值电流 是4A，维持电流是1A；工作环境温度：-40℃～125℃；燃气温度：40℃～90℃。 安装要求： • FMV的安装位置要合理可靠，连接到FMV的线束和管路应保证没有干涉 ，在FMV上安装有压通式单向阀以用于检测燃气压力，安装FMV时应保 证便于检测燃气压力，注意FMV喷嘴线束一定要插紧。 • FMV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。详见Q/WCQTG0013《潍柴燃气发 动机喷嘴清洗规范》。
燃气发动机基础知识（发展过程）
第三代天然气发动机使用电 控单点喷射技术。 技术特点: 1、电控喷射、进气总管预 混合； 2、电子节气门控制； 3、增压压力闭环控制； 4、空燃比闭环控制； 5、能够实现稀薄燃烧达到 欧Ⅲ、欧Ⅳ排放要求。 典型系统：WOODWARD OH1.2 ，OH2.0 不足之处：无法实现更低的 燃料消耗。
一潍柴天然气发动机结构及工作原理
一潍柴天然气发动机结构及工作原理潍柴天然气发动机是一种使用天然气作为燃料的发动机，具有结构简单、性能稳定、燃烧效率高等优点。
本文将介绍潍柴天然气发动机的结构及工作原理。
潍柴天然气发动机的结构主要包括气缸体、活塞、连杆、曲轴、气门机构和燃烧系统等部件。
气缸体是发动机的主体，其内部设有气缸，用于放置活塞和燃烧室。
活塞通过连杆与曲轴相连，曲轴负责将活塞的往复运动转化为旋转运动，并驱动其他设备工作。
气缸内装有气门机构，包括进气阀和排气阀，用于控制气缸内气体的进出。
燃烧系统包括点火系统和供气系统，点火系统用于点燃混合气体，供气系统则负责为燃烧提供所需的天然气。
潍柴天然气发动机的工作原理是通过气缸内的往复活塞运动，完成吸气、压缩、燃烧和排气四个过程。
首先，活塞向下运动时，在曲轴的带动下，气缸内的混合气体通过进气阀进入；接着，活塞向上运动时，进气阀关闭，将混合气体压缩；然后，在活塞运动到上止点时，点火系统触发点火，将混合气体燃烧，产生高温高压燃烧气体；最后，活塞再次向下运动，打开排气阀，将燃烧废气排出气缸。
潍柴天然气发动机的燃烧过程相较于传统的汽油发动机更为高效。
天然气燃烧时不含硫、铅等杂质，可以减少尾气排放。
而且，天然气的着火点低，燃烧速度快，能够提供更高的爆发力。
此外，天然气的分子结构简单，燃烧后不会在发动机内部产生积碳，降低了发动机的维护成本。
总结起来，潍柴天然气发动机具有结构简单、性能稳定、燃烧效率高等优点。
通过气缸内的往复活塞运动完成吸气、压缩、燃烧和排气四个过程。
与传统汽油发动机相比，潍柴天然气发动机在环保性、经济性方面更具优势。
潍柴内部培训资料课件
潍柴内部培训资料课件
汇报人：任老师
2023-12-27
CONTENTS
• 公司简介 • 员工职业发展 • 产品知识培训 • 业务知识与技能 • 安全与健康培训
01
公司简介
公司历史与发展
潍柴集团成立于1946年， 历经多次变革和发展，现 已成为一家以装备制造为 主的大型企业集团。
在长期的发展过程中，潍 柴集团不断进行技术革新 和市场拓展，逐步壮大， 成为中国机械工业的龙头 企业之一。
。
产品特点与优势
发动机特点与优势
介绍潍柴发动机的特点，如高效、可靠、节能等，以及在动力性 、经济性、可靠性等方面的优势。
发电机组特点与优势
阐述潍柴发电机组的特点，如高能效、低噪音、稳定性高等，以及 在供电稳定性、节能环保等方面的优势。
液压产品特点与优势
分析潍柴液压产品特点，如高精度、低能耗、长寿命等，以及在提 高生产效率、降低运营成本等方面的优势。
详细描述
在潍柴内部培训资料课件中，紧急救援措施 也是重点培训内容之一。员工需要了解如何 应对各种突发事件，如设备故障、火灾、人 员伤亡等。培训内容包括应急预案、急救技 能、消防器材使用等方面的知识和技能，以 确保在紧急情况下能够迅速采取正确的救援
措施，最大程度地降低事故损失。
健康与环保意识
要点一
总结词
详细描述
潍柴内部培训资料课件中，安全操作规程是重要的一环。员工需要了解并掌握各种设备的安全操作步骤，包括启 动、运行、维护和故障排除等环节。此外，员工还需了解安全标识和安全防护设施的使用方法和注意事项，确保 在工作中始终遵循安全操作规程，降低事故风险。
紧急救援措施
总结词
掌握紧急救援措施是应对突发事件的必备技 能，有助于降低事故损失。
汇报人：任老师
2023-12-27
CONTENTS
• 公司简介 • 员工职业发展 • 产品知识培训 • 业务知识与技能 • 安全与健康培训
01
公司简介
公司历史与发展
潍柴集团成立于1946年， 历经多次变革和发展，现 已成为一家以装备制造为 主的大型企业集团。
在长期的发展过程中，潍 柴集团不断进行技术革新 和市场拓展，逐步壮大， 成为中国机械工业的龙头 企业之一。
。
产品特点与优势
发动机特点与优势
介绍潍柴发动机的特点，如高效、可靠、节能等，以及在动力性 、经济性、可靠性等方面的优势。
发电机组特点与优势
阐述潍柴发电机组的特点，如高能效、低噪音、稳定性高等，以及 在供电稳定性、节能环保等方面的优势。
液压产品特点与优势
分析潍柴液压产品特点，如高精度、低能耗、长寿命等，以及在提 高生产效率、降低运营成本等方面的优势。
详细描述
在潍柴内部培训资料课件中，紧急救援措施 也是重点培训内容之一。员工需要了解如何 应对各种突发事件，如设备故障、火灾、人 员伤亡等。培训内容包括应急预案、急救技 能、消防器材使用等方面的知识和技能，以 确保在紧急情况下能够迅速采取正确的救援
措施，最大程度地降低事故损失。
健康与环保意识
要点一
总结词
详细描述
潍柴内部培训资料课件中，安全操作规程是重要的一环。员工需要了解并掌握各种设备的安全操作步骤，包括启 动、运行、维护和故障排除等环节。此外，员工还需了解安全标识和安全防护设施的使用方法和注意事项，确保 在工作中始终遵循安全操作规程，降低事故风险。
紧急救援措施
总结词
掌握紧急救援措施是应对突发事件的必备技 能，有助于降低事故损失。
潍柴天然气发动机培训资料之三结构及工作原理
潍柴天然气发动机构造精密而复杂，包含多个专用部件。燃气供给系统负责燃气的压力管理、温度控制及安全性保障，通过滤清器、稳压器、热交换器等组件确保燃气纯净、压力稳定且温度适宜。专用气门及座圈具有耐高温、耐腐蚀Байду номын сангаас特性，提高气门密封性能并降低机油消耗。专用活塞采用加大内冷振荡油道设计，能多带走30%热量，提高燃烧速度10%。专用排气管外包隔热材料，可降低温度30℃～50℃。此外，发动机还采用专用增压器、专用活塞环等部件，以优化性能。负荷控制方面，通过电子节气门控制混合气进入发动机气缸内燃烧做功，实现精准调控。这些专用部件的设计和功能共同确保潍柴天然气发动机的高效、稳定运行，满足各种工况需求。
潍柴天然气发动机燃气电控系统培训
1230/(1300-1500) 220/300 2200
185
95
WP10NG336E30/40 1050
1350/(1300-1500) 247/300 2200
185
95
WP12NG330E30/40 1050
1350/(1300-1500) 243/330 2200
185
95
WP12NG350E30/40 1100
800
980/(1300-1500) 191/260 2300
185
95
WP10NG260E30/40
900
980/(1300-1500) 191/260 2200
185
95
WP10NG280E30/40
950
1160/(1300-1500) 206/280 2200
185
95
WP10NG300E30/40 1000
第 6页 共 页二、产来自介绍型号1000转扭矩 (N·m)
最大扭矩 (N·m)/rpm
额定功率 额定转速 最低燃气耗 1米噪声 (kW/hp) (r/min) (g/kW·h) dB(A)
WP6NG210E30/40
600
680/(1300-1500) 155/210 2300
185
95
WP6NG240E30/40
天然气发动机结构特点
潍柴天然气发动机是在相应型号潍柴柴油机基础上改制，增加燃气电控 系统而成。目前潍柴LNG发动机采用美国WOODWOOD2.0燃气电控系统。 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混合。 6、排气温度高，增压器采用水冷中间壳，进、排气门座采用耐磨、耐高温材 料，采用带隔热材料的排气管。 7、WOODWARD系统单点喷射，稀薄燃烧。
潍柴天然气发动机培训
2、爆震带来的影响： • 长时间的爆震会导致发动机系统损坏 (活塞环、火花塞、活塞、气门座圈等) • 爆震在低速高负荷下最严重。
3、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)
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。
空气控制系统
OH2空气控制系统图
节气门前 压力传感器
中冷器
油门脚踏板
节气门位置反馈
电子节气门 进气温度、 压力传感器
混合器
OH1.2 Engine Controller
二、节气门
• 对于柴油机 燃料 = 功率
• 由于预混的CNG 不能同柴油机同样程度的稀燃，必须通过其他方式限制 发动机动力。
柴油机 稀
汽油机
当量比
浓
CNG
• 节气门为控制空气流动的装置。
天然气稀燃发动机
三、稀燃
正常的空燃比是以当量比来表示的。
1、当量混合:理论上足够的空气燃烧完所有的燃料，燃烧后无氧气和未燃烧燃料残 留。通常空燃比以质量比给出。 用λ表示过量空气系数，当量混合时即λ＝１
1400/(1200-1600) 257/350 2200
195
95
WP12NG380E30 1150
1500/(1200-1600) 280/380 2200
195
95
参数说明： • NG- 天然气的总称包括CNG(压缩天然气)和LNG(液化天然气) • E30-表示达到国Ⅲ排放标准
3、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)
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。
空气控制系统
OH2空气控制系统图
节气门前 压力传感器
中冷器
油门脚踏板
节气门位置反馈
电子节气门 进气温度、 压力传感器
混合器
OH1.2 Engine Controller
二、节气门
• 对于柴油机 燃料 = 功率
• 由于预混的CNG 不能同柴油机同样程度的稀燃，必须通过其他方式限制 发动机动力。
柴油机 稀
汽油机
当量比
浓
CNG
• 节气门为控制空气流动的装置。
天然气稀燃发动机
三、稀燃
正常的空燃比是以当量比来表示的。
1、当量混合:理论上足够的空气燃烧完所有的燃料，燃烧后无氧气和未燃烧燃料残 留。通常空燃比以质量比给出。 用λ表示过量空气系数，当量混合时即λ＝１
1400/(1200-1600) 257/350 2200
195
95
WP12NG380E30 1150
1500/(1200-1600) 280/380 2200
195
95
参数说明： • NG- 天然气的总称包括CNG(压缩天然气)和LNG(液化天然气) • E30-表示达到国Ⅲ排放标准
一、潍柴天然气发动机结构及工作原理(修订)
发动机性能提升的未来展望
研发更高效的燃烧系统
应用先进的控制技术
探索新型材料和工艺
加强与国际先进企业的合 作与交流
Prt Six
潍柴天然气发动机 维护与保养
发动机维护保养的重要性
延长发动机使用 寿命：定期保养 能够及时发现并 解决潜在问题避 免发动机严重损 坏。
提高发动机性能： 保养得当可确保 发动机处于最佳 工作状态提高燃 油效率和动力性 能。
添加标题
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改进燃油喷射系统：精准控制燃油 喷射提高燃烧效率
轻量化设计：采用新型材料和结构 降低发动机重量
发动机性能改进措施
优化燃烧系统：提 高燃油燃烧效率降 低排放
采用高效涡轮增压 技术：增加进气压 力提高功率和扭矩
改进冷却系统：降 低发动机温度提高 可靠性
智能化控制技术： 实现精准控制提高 燃油经济性
常见故障诊断和排除方法
发动机启动困难：检查点火系统、供油系统和气缸压力是否正常 发动机功率不足：检查空气滤清器、燃油喷射系统、点火系统等是否正常 发动机过热：检查冷却系统是否正常风扇、水泵等部件是否工作正常 发动机异响：检查发动机各部件是否有松动或损坏如气门、活塞等
发动机维修保养的注意事项
定期检查发动机机油、冷却液、油位和空气滤清器确保发动机正常运行。 定期清洁发动机进气系统保持空气滤清器清洁以防止灰尘和杂质进入发动机。 定期检查发动机的皮带和链条确保其张紧度适中如有需要及时更换。 定期检查发动机的排放系统确保其正常工作以减少对环境的污染。
THNKS
汇报人：
船舶动力：潍柴天然气发动机还可作为船舶动力具有高效、可靠、安全 等特点。
天然气发动机的发展趋势
高效低排放：提高天然气发动机的效率和降低排放是未来的重要趋势以满足更严格的 环保要求。
潍柴天然气发动机培训资料之三结构及工作原理共44页
5、教导儿童服从真理、服从集体，养 成儿童 自觉的 纪律性 ，这是 儿童道 德教育，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
潍柴天然气发动机培训资料之三结构 及工作原理
1、纪律是管理关系的形式。——阿法 纳西耶 夫 2、改革如果不讲纪律，就难以成功。
3、道德行为训练，不是通过语言影响 ，而是 让儿童 练习良 好道德 行为， 克服懒 惰、轻 率、不 守纪律 、颓废 等不良 行为。 4、学校没有纪律便如磨房里没有水。 ——夸 美纽斯
潍柴天然气发动机培训资料之三结构与工作原理
工程结算审计方案一、审计目的本次审计的目的是对工程结算过程中的成本、质量、合规性等方面进行审计，确保工程结算结果的真实性、合理性和合规性，为工程结算提供可靠的数据支持，减少成本风险，保障工程质量，维护公司利益。
二、审计范围1. 工程合同2. 工程变更3. 施工合同4. 工程款支付5. 材料采购6. 劳务费用7. 其他相关费用三、审计方法1. 文件审查通过查阅相关合同、变更、施工合同、付款凭证、材料采购单、劳务费用清单等文件，了解工程结算的基本情况。
2. 记账凭证审查对工程结算涉及的记账凭证进行审计，查验其真实性、完整性及合规性。
3. 财务数据比对对工程结算中的成本、质量、合规性等数据进行财务比对，确保工程结算数据的准确性和可靠性。
4. 实地核查对工程施工现场进行实地核查，了解实际情况与工程结算是否一致，如有不一致地方，需要进一步查核原因。
5. 询证工作与工程项目相关方进行询证，核实工程结算数据的真实性及合规性。
6. 专项审计根据工程结算过程中的特殊情况，进行专项审计，确保审计结果的全面性和可靠性。
四、审计重点1. 工程结算成本的真实性和合理性。
2. 工程质量的合规性和可靠性。
3. 合同约定的付款情况是否符合实际情况。
4. 工程变更是否合规并符合合同约定。
5. 材料采购的真实性和合规性。
6. 劳务费用的合规性和可靠性。
7. 其他相关费用的真实性和合规性。
五、审计程序1. 制定审计计划2. 文件审查3. 记账凭证审查4. 财务数据比对5. 实地核查6. 询证工作7. 专项审计8. 编制审计报告六、审计报告审计报告应包括审计结论、审计意见、审计建议等内容，展现审计发现的问题及建议解决方案，为公司提供决策参考。
七、审计结果落实审计报告完成后，需要及时落实审计建议，整改工程结算中发现的问题，并建立长效的内控机制，确保工程结算的真实性、合理性和合规性。
综上所述，本次工程结算审计方案将从文查审核、财务数据比对、实地核查、询证工作等多个方面对工程结算进行全面审计，以确保审计结果的真实性和可靠性。
柴油机基本知识(潍柴动力)PPT课件
潍柴动力柴油机的未来展望
持续创新
潍柴动力将继续致力于技术创新和产品升级，推出更加高效、环 保和智能的柴油机产品。
拓展应用领域
随着柴油机技术的不断进步，潍柴动力柴油机的应用领域将进一步 拓展，例如在新能源领域和特种车辆领域的应用。
提高服务水平
潍柴动力将不断提升服务水平，提供更加全面和专业的售后服务， 以满足客户的需求和提高客户满意度。
柴油机基本知识(潍柴动 力)ppt课件
• 引言 • 柴油机的工作原理 • 柴油机的类型和结构 • 柴油机的使用和维护 • 潍柴动力柴油机介绍 • 结论
01
引言
目的和背景
01
介绍柴油机的基本概念、发展历 程和应用领域，为后续内容打下 基础。
02
强调潍柴动力在柴油机领域的地 位和贡献，突出本次课件的主题 和重要性。
柴油机的发展趋势
高效能
随着技术的进步，柴油机的效能不断提升，能够提供更高的动力和 更好的燃油经济性。
环保
随着环保意识的增强，柴油机的发展趋势是降低排放和减少对环境 的影响，例如采用先进的后处理技术来降低氮氧化物和颗粒物的排 放。
智能化
随着智能化技术的发展，柴油机将更加智能化，能够实现远程监控、 故障诊断和预测性维护等功能，提高运行效率和可靠性。
。
03
柴油机的类型和结构
轻型柴油机
轻型柴油机是指功率较小的柴 油机，通常用于小型车辆、农 业机械、发电机组等领域。
轻型柴油机具有体积小、重量 轻、易于维护等特点，因此在 某些特定领域具有一定的优势。
轻型柴油机的功率范围通常在 100马力以下。
重型柴油机
重型柴油机是指功率较大的柴油机，通常用于大型车辆、船舶、工业设备等领域。
天然气发动机基本结构及工作原理(1)
2）缸体 气缸体的主要功用是用来安装气缸套。为保证气 缸套在高温燃气的作用下能够正常地工作，必须 具有可靠的冷却条件，有风冷式气缸体和水冷式 气缸体。
气缸
3）气缸套 气缸套是指在缸体内为活塞往复运动作导向而单独制成的零件。
气缸套的主要作用是：与气缸头、活塞形成气体压缩、燃烧和膨胀的空间， 以实现发动机工作循环过程；
• 空气过滤器
空气过滤器通常为纸质的桶状或块状 过滤器。当空气进气压差超过规定值时， 应对空气过滤器进行清吹或更换新空气过 滤器。
涡轮增压器
• 涡轮增压器是利用发动机排出的部分废气能量，通过涡轮
驱动压气机使空气增压的一个装置。主要由压气机（包括 压气机叶轮、压气机涡壳等）、涡轮机（包括涡轮叶轮、 涡轮涡壳等）和中间体三部分组成。中间体内有轴承，以 支撑转子总成（压气机叶轮、涡轮叶轮和轴等），还有密 封、润滑油路和冷却腔等。
连杆组
连杆由小头、杆身和大头三部分组成。连 杆小头与活塞销相连。
连杆通常是由优质钢锻造制成。连杆的大 头端是分体的，并借助于四个合金螺栓、 垫圈和自锁螺母来固定精密型连杆轴承、 轴承盖。轴承盖和连杆体作为一个组件， 整个组件必须一起进行更换；上下瓦是不 可互换的。当拆卸轴承盖时，要确保上下 轴瓦正确安装，即下瓦上有一个径向油槽。
天然气基本知识
天然气在室内空气中的含量达到5%-15%时,一遇明火或高温物体,甚至开关电灯 时所产生的电火花,都可引起门窗紧闭的房 间发生爆炸。
天然气中含有少量的硫化氢气体,国家 有关规范要求,一立方米天然气中硫化氢含 量小于或等于20毫克,它具有臭皮蛋气味,并 且硫化氢气体还是一种强烈的神经性毒物。
三 发动机结构
• 曲柄连杆机构 • 配气机构 • 燃料系统 • 启动系统 • 点火系统 • 润滑系统 • 冷却系统
气缸
3）气缸套 气缸套是指在缸体内为活塞往复运动作导向而单独制成的零件。
气缸套的主要作用是：与气缸头、活塞形成气体压缩、燃烧和膨胀的空间， 以实现发动机工作循环过程；
• 空气过滤器
空气过滤器通常为纸质的桶状或块状 过滤器。当空气进气压差超过规定值时， 应对空气过滤器进行清吹或更换新空气过 滤器。
涡轮增压器
• 涡轮增压器是利用发动机排出的部分废气能量，通过涡轮
驱动压气机使空气增压的一个装置。主要由压气机（包括 压气机叶轮、压气机涡壳等）、涡轮机（包括涡轮叶轮、 涡轮涡壳等）和中间体三部分组成。中间体内有轴承，以 支撑转子总成（压气机叶轮、涡轮叶轮和轴等），还有密 封、润滑油路和冷却腔等。
连杆组
连杆由小头、杆身和大头三部分组成。连 杆小头与活塞销相连。
连杆通常是由优质钢锻造制成。连杆的大 头端是分体的，并借助于四个合金螺栓、 垫圈和自锁螺母来固定精密型连杆轴承、 轴承盖。轴承盖和连杆体作为一个组件， 整个组件必须一起进行更换；上下瓦是不 可互换的。当拆卸轴承盖时，要确保上下 轴瓦正确安装，即下瓦上有一个径向油槽。
天然气基本知识
天然气在室内空气中的含量达到5%-15%时,一遇明火或高温物体,甚至开关电灯 时所产生的电火花,都可引起门窗紧闭的房 间发生爆炸。
天然气中含有少量的硫化氢气体,国家 有关规范要求,一立方米天然气中硫化氢含 量小于或等于20毫克,它具有臭皮蛋气味,并 且硫化氢气体还是一种强烈的神经性毒物。
三 发动机结构
• 曲柄连杆机构 • 配气机构 • 燃料系统 • 启动系统 • 点火系统 • 润滑系统 • 冷却系统
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45.9 100~110
1.5~9.5 450
柴油(C16H34为代表) 830
170～350 14.3：1 42.50 23～30 40～60 1.58～8.2
250 -187
汽油(C8H18为代表) 720～750 30～190 14.8：1 43.90 80～99 27 1.3～7.6 390～420 60
•第四代天然气发动机使用HPDI缸内喷射技术
技术特点:1、缸内燃气直接喷射； 2、超稀薄燃烧； 3、保持原柴油机动力性水平；4、能够达到欧Ⅴ更高排放要求；5、燃料消耗低。
典型系统：WESTPORT 不足之处：成本较高。
燃气发动机基础知识（与柴油机区别）
潍柴天然气发动机是在相应型号潍柴柴油机基础上改制，采用美国 WOODWOOD OH2.0燃气电控系统。
潍柴天然气发动机之 发动机结构及工作原理
2012-2-20
燃气发动机基础知识
内燃机是燃料在发动机的内部燃烧，把燃烧产生的热能转变为机械能的动 力机械。气体燃料发动机是燃用CNG（压缩天然气）、LNG（液化天然气）、LPG （液化石油气）等燃料的内燃机。
近年来，特别是随着石油短缺现实压力的加大及全球日益严重的环境污染 问题的日益突出，人们迫切的希望寻找更经济、清洁和安全的燃料代替石油燃料 ，这使得气体燃料进入了一个高速发展的时期。
燃气发动机基础知识（发展过程）
• 第一代天然气发动机使用非增压预混合技术。 技术特点:1、文丘里式混合器进气总管混合；2、机械式节气门控制；3、空
燃比闭环控制；4、理论空燃比燃烧。 典型系统：LANDIRENZO 不足之处：1、燃料控制不精确燃料消耗较高。2、排气温度高。3、容易引
起发动机回火。
燃气发动机基础知识（发展过程）
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混合。 6、排气温度高，增压器采用水冷中间壳，进、排气门座采用耐磨、耐高
温材料，采用带隔热材料的排气管。 7、采用WOODWARD单点喷射系统，闭环控制稀薄燃烧。
燃气发动机基础知识（燃烧特点）
1、空气进气量对功率影响大
• 第三代天然气发动机使用电控单点喷射技术。 技术特点:1、电控喷射、进气总管预混合；2、电子节气门控制；
3、增压压力闭环控制；4、空燃比闭环控制； 5、能够实现稀薄燃烧达到欧Ⅲ、欧Ⅳ排放要求。
典型系统： WOODWARD OH1.2，OH2.0 不足之处：无法实现更低的燃料消耗。
燃气发动机基础知识（过程）
• 2、天然气发动机使用稀燃技术 • 足够的空气燃烧完所有的燃料，燃烧后无氧气和未燃烧燃料残留称为
理论（当量）空燃比。通常空燃比是以质量比给出，用过量空气系数 λ表示，混合气中多余了燃料称为浓，多余了空气称为稀。其中柴油 机理论空燃比：14.5，天然气发动机理论空燃比:16-17，汽油机理论 空燃比:14.7。 • 排气中有过量空气称为稀燃，天然气发动机正常工作过量空气系数范 围：1.11< λ<1.54。稀燃需要高能长时间的点火，因为高增压，需 要小的火花间隙。发动机稀燃具有以下优点：经济性好，排放性能好 ，发动机热负荷减小。
在常压下、温度为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。液化 天然气燃点高、安全性能强，适于长途运输和储存。
•LPG-Liquefied pertroleum gas 液化石油气：
常温常压下为气态的烃类混合物，比空气重，有较高的辛烷值，具有混 合均匀、燃烧充分、不积碳、不稀释润滑油等优点，能够延长发动机使用寿 命，而且一次载气量大、行驶里程长。
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、滤清器、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ECU、点火线圈、高压线、火花塞）。
3、为了防止爆震，压缩比比柴油机要小，燃烧室形式（活塞）与柴油机 不同。
其中：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.
燃气发动机基础知识（CNG特性）
项目 高位发热量，MJ/m3
技术指标 ＞31.4 ≈ 7500大卡
总硫（以硫计），mg/m3 硫化氢，mg/m3
• 第二代天然气发动机使用电控预混合技术。 技术特点:1、比例混合器进气总管预混合；2、电子节气门控制；3、空燃比
闭环控制；4、能够实现稀薄燃烧达到Ⅲ、欧Ⅳ排放要求。 典型系统：ECONTROL
不足之处：1、没有喷射阀燃料控制不精确识（发展过程）
燃气发动机基础知识（燃料）
燃气发动机燃料主要有三种：
•CNG-Compressed natural gas 压缩天然气:
主要成分是甲烷，易于完全燃烧，不稀释润滑油，能够延长发动机使用 寿命。比空气轻，泄露后迅速飘散大气中，安全性好。
•LNG-Liquefied natural gas 液化天然气：
≤200 ≤15
二氧化碳yco2，％ 氧气yo2，％
≤3.0 ≤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℃
水露点：天然气水露点温度指天然气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温 度。
更多进气能够得到更大功率，意味着不能一味加大燃料的喷射量来提升 马力。进气压力增加，进气流量增加，从而使得扭矩增加，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。否则发动机发生爆震，过多燃料导致排放急剧恶化， 燃料经济性变差。
燃气发动机基础知识（燃烧特点）
燃气发动机基础知识（燃料特性）
燃料种类 常态下密度kgm-3
天然气(CH4) 0.75~0.8(气态)
沸点℃
-161.5
理论空燃比(kg/kg)
17.2：1
低热值 MJ(kg)-1
49.81
辛烷值(RON)
130
十六烷值
0
燃烧极限(体积) %
5～15
自然温度(常压下)T ℃
537
闪点 ℃
-43
LPG 580 -100
1.5~9.5 450
柴油(C16H34为代表) 830
170～350 14.3：1 42.50 23～30 40～60 1.58～8.2
250 -187
汽油(C8H18为代表) 720～750 30～190 14.8：1 43.90 80～99 27 1.3～7.6 390～420 60
•第四代天然气发动机使用HPDI缸内喷射技术
技术特点:1、缸内燃气直接喷射； 2、超稀薄燃烧； 3、保持原柴油机动力性水平；4、能够达到欧Ⅴ更高排放要求；5、燃料消耗低。
典型系统：WESTPORT 不足之处：成本较高。
燃气发动机基础知识（与柴油机区别）
潍柴天然气发动机是在相应型号潍柴柴油机基础上改制，采用美国 WOODWOOD OH2.0燃气电控系统。
潍柴天然气发动机之 发动机结构及工作原理
2012-2-20
燃气发动机基础知识
内燃机是燃料在发动机的内部燃烧，把燃烧产生的热能转变为机械能的动 力机械。气体燃料发动机是燃用CNG（压缩天然气）、LNG（液化天然气）、LPG （液化石油气）等燃料的内燃机。
近年来，特别是随着石油短缺现实压力的加大及全球日益严重的环境污染 问题的日益突出，人们迫切的希望寻找更经济、清洁和安全的燃料代替石油燃料 ，这使得气体燃料进入了一个高速发展的时期。
燃气发动机基础知识（发展过程）
• 第一代天然气发动机使用非增压预混合技术。 技术特点:1、文丘里式混合器进气总管混合；2、机械式节气门控制；3、空
燃比闭环控制；4、理论空燃比燃烧。 典型系统：LANDIRENZO 不足之处：1、燃料控制不精确燃料消耗较高。2、排气温度高。3、容易引
起发动机回火。
燃气发动机基础知识（发展过程）
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混合。 6、排气温度高，增压器采用水冷中间壳，进、排气门座采用耐磨、耐高
温材料，采用带隔热材料的排气管。 7、采用WOODWARD单点喷射系统，闭环控制稀薄燃烧。
燃气发动机基础知识（燃烧特点）
1、空气进气量对功率影响大
• 第三代天然气发动机使用电控单点喷射技术。 技术特点:1、电控喷射、进气总管预混合；2、电子节气门控制；
3、增压压力闭环控制；4、空燃比闭环控制； 5、能够实现稀薄燃烧达到欧Ⅲ、欧Ⅳ排放要求。
典型系统： WOODWARD OH1.2，OH2.0 不足之处：无法实现更低的燃料消耗。
燃气发动机基础知识（过程）
• 2、天然气发动机使用稀燃技术 • 足够的空气燃烧完所有的燃料，燃烧后无氧气和未燃烧燃料残留称为
理论（当量）空燃比。通常空燃比是以质量比给出，用过量空气系数 λ表示，混合气中多余了燃料称为浓，多余了空气称为稀。其中柴油 机理论空燃比：14.5，天然气发动机理论空燃比:16-17，汽油机理论 空燃比:14.7。 • 排气中有过量空气称为稀燃，天然气发动机正常工作过量空气系数范 围：1.11< λ<1.54。稀燃需要高能长时间的点火，因为高增压，需 要小的火花间隙。发动机稀燃具有以下优点：经济性好，排放性能好 ，发动机热负荷减小。
在常压下、温度为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。液化 天然气燃点高、安全性能强，适于长途运输和储存。
•LPG-Liquefied pertroleum gas 液化石油气：
常温常压下为气态的烃类混合物，比空气重，有较高的辛烷值，具有混 合均匀、燃烧充分、不积碳、不稀释润滑油等优点，能够延长发动机使用寿 命，而且一次载气量大、行驶里程长。
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、滤清器、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ECU、点火线圈、高压线、火花塞）。
3、为了防止爆震，压缩比比柴油机要小，燃烧室形式（活塞）与柴油机 不同。
其中：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.
燃气发动机基础知识（CNG特性）
项目 高位发热量，MJ/m3
技术指标 ＞31.4 ≈ 7500大卡
总硫（以硫计），mg/m3 硫化氢，mg/m3
• 第二代天然气发动机使用电控预混合技术。 技术特点:1、比例混合器进气总管预混合；2、电子节气门控制；3、空燃比
闭环控制；4、能够实现稀薄燃烧达到Ⅲ、欧Ⅳ排放要求。 典型系统：ECONTROL
不足之处：1、没有喷射阀燃料控制不精确识（发展过程）
燃气发动机基础知识（燃料）
燃气发动机燃料主要有三种：
•CNG-Compressed natural gas 压缩天然气:
主要成分是甲烷，易于完全燃烧，不稀释润滑油，能够延长发动机使用 寿命。比空气轻，泄露后迅速飘散大气中，安全性好。
•LNG-Liquefied natural gas 液化天然气：
≤200 ≤15
二氧化碳yco2，％ 氧气yo2，％
≤3.0 ≤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℃
水露点：天然气水露点温度指天然气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温 度。
更多进气能够得到更大功率，意味着不能一味加大燃料的喷射量来提升 马力。进气压力增加，进气流量增加，从而使得扭矩增加，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。否则发动机发生爆震，过多燃料导致排放急剧恶化， 燃料经济性变差。
燃气发动机基础知识（燃烧特点）
燃气发动机基础知识（燃料特性）
燃料种类 常态下密度kgm-3
天然气(CH4) 0.75~0.8(气态)
沸点℃
-161.5
理论空燃比(kg/kg)
17.2：1
低热值 MJ(kg)-1
49.81
辛烷值(RON)
130
十六烷值
0
燃烧极限(体积) %
5～15
自然温度(常压下)T ℃
537
闪点 ℃
-43
LPG 580 -100