大缸径天然气发动机点火线圈的开发
缸内高压直喷天然气发动机燃烧过程数值研究
缸内⾼压直喷天然⽓发动机燃烧过程数值研究天然⽓发动机具备有害排放物低及全寿命周期内碳排放低的优点[1-4]。
由于甲烷没有毒性，不会在⽔、⼟壤中沉积，天然⽓发动机作为陆⽤、内河、港⼝和近海动⼒可以有效降低对⼟壤、⼤⽓和⽔系的污染，因此，天然⽓发动机得到越来越⼴泛的应⽤。
（1）本项⽬处理对象为浊漳河南源的受污河⽔，设计处理规模为12万m3/d，受污河⽔原⽔质属于地表⽔环境质量劣V类⽔质，经本⼯程处理后达到地表⽔环境质量Ⅴ类⽔标准。
⾼压直喷天然⽓发动机采⽤微量柴油引燃直喷天然⽓喷束的扩散燃烧模式，⼏乎不存在末端混合⽓⾃燃导致的爆震问题，因此可采⽤与柴油机相当的压缩⽐，从⽽克服了传统⽕花点燃天然⽓发动机压缩⽐低、热效率低的缺点[5-8]。
另外，⾼压直喷天然⽓发动机在⼤多数运⾏⼯况下的替代率都可以达到95%以上，降低了对传统燃料的依赖和炭烟的⽣成量，因此被视为⽬前天然⽓发动机最先进的技术之⼀。
Wind-Solar Complementary Energy Supply Platform Based on Intelligent Beacon对⾼压直喷天然⽓发动机的研究始于20世纪80年代，由英属哥伦⽐亚⼤学的Hill教授提出[9]。
此后，以英属哥伦⽐亚⼤学和西港公司为⾸的研究机构对⾼压直喷天然⽓发动机的天然⽓喷射特性及喷射策略优化等⽅⾯进⾏了⼀系列试验研究[10-12]。
针对⾼压直喷天然⽓的模拟，英属哥伦⽐亚⼤学的Mtui[13]利⽤单步反应模型对柴油和天然⽓的燃烧过程进⾏表征，对不同喷射参数下发动机的放热规律和NOx排放进⾏了预测。
西港公司的Munshi等[14]采⽤详细化学反应机理对不同燃烧模式下的直喷天然⽓发动机的缸内⽕焰传播过程及影响因素进⾏了模拟和分析。
卡特彼勒的Lee等[15]对不同机理在对⾼压直喷天然⽓发动机燃烧过程预测的适⽤性上进⾏了⽐较，并选取了合适的机理进⾏发动机的燃烧模拟及喷孔设计。
天然气发动机基本结构及工作原理
• 曲轴的止推由两个半圆型止推轴承来实现，它们分别在主轴承轴鞍的
• 主轴瓦表面由巴氏合金薄层附带一个铜锡合金垫圈组成，如果20%以
飞轮
飞轮是由一块铸铁大圆盘和钢制齿圈 组成，作用是将在作功行程中由曲轴输入 的能量的一部分贮存起来，用以在其他行 程中克服阻力，带动曲柄连杆机构越过上、 下止点，使曲轴的旋转角速度和输出扭矩 尽可能均匀，提高发动机运转的稳定性， 并使发动机有可能克服短时间的超载荷。 在飞轮上通常刻有第一缸点火正时标记， 以便校准点火时间。
活塞组
活塞组的作用是与缸头和缸套共同组成所需 形状的燃烧室；保证气缸内部空间的密闭性，承 受气缸内气体的压力，并将此压力通过活塞销和 连杆传给曲轴，变活塞往复运动为曲轴旋转运动。 活塞直接与高温、高压燃气接触，而且又作高速 往复运动，因此要求活塞的材料应具有良好的导 热性和较小的膨胀系数，且在具有足够强度的同 时尽可能减轻质量，同时要求活塞还应具有良好 的耐磨性。活塞组是发动机中工作条件最严酷的 组件，发动机的活塞通常是由特殊的合金材料铸 造而成。
曲轴
曲轴由优质合金钢制成。曲轴的前端 用于驱动辅助设备，并安装有一个扭转减 振器；曲轴的后部有一个整体锻造的法兰， 法兰上连接有飞轮。曲轴上装有甩油环和 迷宫密封用来防止润滑油沿轴向泄漏。曲 轴上还装有齿轮，用于驱动正时齿轴
• 曲轴内设有油道，润滑油可通过油道到达主轴瓦轴颈，再通过曲轴油
2、配气机构
配气机构是按照发动机各气缸的工作顺序和 配气相位完成换气过程的控制机构。配气机构应 尽量保证发动机各气缸的换气充分，使发动机具 有良好的动力性能；特别在高速运转时应尽量减 少振动和噪音。配气机构可从不同角度来分类。 按气门的布置分为气门顶置和气门侧置式；按凸 轮轴的布置位置分为下置式、中置式和上置式； 按曲轴和凸轮轴的传动方式分为齿轮传动式、链 条传动式和齿带传动式；按每气缸气门数目分， 有二气门式和四气门式等
高性能内燃机气缸发动机的研究与开发
高性能内燃机气缸发动机的研究与开发第一章：引言内燃机是人类历史上最重要的发明之一，它的发明和发展推动了人类工业和交通的快速发展。
随着技术的不断提高，高性能内燃机已经成为当今社会的关键技术之一。
其中，气缸发动机是一种非常常见和重要的内燃机类型。
气缸发动机最早出现在19世纪末，经过多年的发展，现代气缸发动机已经取得了极大的成功。
其在汽车、船舶、飞机、工程机械等领域中得到了广泛的应用。
现代气缸发动机不仅在功率、效率、可靠性等方面取得了重大进展，而且在环保、节能等方面也取得了显著的成果。
本文将系统地介绍高性能气缸发动机的研究与开发，重点讨论气缸壁材料、缸内喷射和点火系统等关键技术，以期为相关领域的专业人士提供参考和帮助。
第二章：高性能气缸发动机的研究现状高性能气缸发动机是一种功率、效率和可靠性都比较高的动力装置。
它通常采用高转速、高压缩比、多气门、涡轮增压等一系列技术，以提高出力性能和燃油经济性能。
目前市场上普遍存在这样几款高性能气缸发动机：1. 奔驰AMG 4.0L V8 Bi-Turbo发动机；2. 福特EcoBoost3.5L V6双涡轮增压发动机；3. BMW M TwinPower Turbo 3.0L直列六缸发动机。
这些发动机都采用了先进的技术，例如电控燃油喷射系统、涡轮增压系统、可变气门正时系统等。
其中，气缸壁材料、缸内喷射和点火系统对于高性能气缸发动机的性能具有重要影响。
第三章：气缸壁材料对高性能气缸发动机的影响气缸壁材料是气缸发动机的重要组成部分，它直接影响到发动机的效率、功率和寿命。
传统的气缸壁材料主要是铸铁和铜铅合金，但这些材料的热导率低、承受高温能力差、摩擦系数大等问题限制了其性能的提高。
因此，近年来发展了一系列新型气缸壁材料，例如铝合金氧化层材料、硅化类陶瓷涂层材料、氮化钛合金材料等。
其中，铝合金氧化层材料具有较高的热导率、强度和耐磨性能，但其耐腐蚀性能较差。
硅化类陶瓷涂层材料具有良好的耐腐蚀性能和高温性能，但其涂层厚度较大、涂层间断的问题限制了其应用。
点火线圈生产工艺
点火线圈生产工艺
点火线圈是一种用于汽车点火系统的关键部件，主要用于提供高压电能以产生火花点燃汽油混合气体。
以下是点火线圈的生产工艺的一般步骤：
1. 材料准备：点火线圈的主要材料是铜线、绝缘材料和磁性材料。
首先需要准备好这些材料，根据设计要求进行切割和清洁处理。
2. 线圈绕制：将铜线按照设计要求制成线圈。
这是点火线圈生产工艺的关键步骤之一。
可以使用手工或自动化设备进行绕制，确保线圈的尺寸和导线间的间隙符合要求。
3. 绝缘处理：将绕制好的线圈进行绝缘处理，以防止电流泄漏和短路发生。
常用的绝缘材料有绝缘漆、绝缘胶和绝缘纸。
将线圈浸泡在绝缘液体中或通过喷涂的方式进行绝缘处理。
4. 组装：组装点火线圈的各个部件，包括磁铁、高压插头和线圈。
确保各个部件的正确安装和固定，同时要进行质量检测，以确保组装的点火线圈符合要求和标准。
5. 测试：将组装好的点火线圈进行测试，以确保其正常工作和性能稳定。
测试项目包括线圈的电阻、绝缘电阻和耐压等。
可以使用专业的测试设备进行测试，并根据测试结果进行调整和修复。
6. 包装和出厂：将测试合格的点火线圈进行包装，以保护其在
运输过程中不受损坏。
在包装过程中，可以附带说明书和认证文件。
最后将成品点火线圈出厂交付给客户或销售商。
点火线圈生产工艺需要严格控制每个步骤的质量和工艺参数，以确保生产出的点火线圈质量符合要求，并具备稳定可靠的性能。
玉柴CNG发动机(ECI-EPR)零件图册及维护使用说明书(
玉柴天然气发动机电控系统（Econtrols）零件图册及维护使用说明书广西玉柴机器股份有限公司2009.3前言尊敬的玉柴产品用户：首先感谢您选用玉柴机器股份有限公司的产品，并感谢您阅读《玉柴天然气发动机电控系统零件图册及维护使用说明书》！玉柴的服务宗旨是：“倾我所有、尽我所能、竭诚用户、诚信天下”,为了更好地履行玉柴的服务宗旨，我们编印了《玉柴天然气发动机电控系统零件图册及维护使用说明书》，希望本图册可以让用户更好地认识了解玉柴产品的结构与配置，方便用户使用、维修和购置零配件。
本零件图册及使用说明书是在柴油机使用维护说明书的基础上，针对天然气电控系统部份加以补充说明，根据2009年生产图样、资料编制而成，适用于天然气发动机。
图册中列出了天然气发动机电控零部件的零件图及其原理、使用和维护说明。
随着产品的不断改进提高和用户不断提出新的要求，《玉柴天然气发动机电控系统零件图册及维护使用说明书》中的有关内容将会有不同程度的变更，玉柴保留在不预先通知的情况下进行修改的权利，具体配置情况应以当时产品技术文件为依据。
《玉柴天然气发动机电控系统零件图册及维护使用说明书》由玉柴机器股份有限公司策划，玉柴工程研究院电控部编制。
由于时间和水平有限，其编写不足之处在所难免，敬请您多多指教，使之日臻完善。
谢谢！玉柴机器股份有限公司2009年3月目录第一章玉柴ECI HD EPR系统发动机工作原理 (6)1.1玉柴ECI HD EPR系统发动机工作原理图 (6)1.1.1玉柴ECI HD EPR系统CNG发动机工作原理图 (6)1.1.2玉柴ECI HD EPR系统LNG发动机工作原理图 (7)1.2电路原理图 (8)1.2.1ECI系统6缸机电路原理图 (8)1.2.2ECI系统6缸机整车电路方案 (9)1.2.3ECI系统6M、6J、4G系统发动机整车电路图 (10)1.2.4ECI系统6G系统发动机整车电路图 (11)1.3玉柴天然气发动机工作原理 (12)1.4玉柴天然气发动机特点及性能技术参数 (14)1.4.1YC6G系列单燃料发动机 (14)1.4.2YC6J系列单燃料发动机 (17)1.4.3YC4G单燃料发动机 (19)1.4.4YC6M系列单燃料发动机 (21)第二章燃气专用零部件工作原理、安装要求及维护保养 (23)2.1天然气滤清器 (23)2.2高压电磁阀部件 (24)2.3高压减压器部件 (27)2.4LNG低压稳压器： (30)2.5低压燃料切断阀： (31)2.6电控调压器部件（EPR阀） (33)2.7混合器部件 (35)2.8电子节气门 (38)2.9电子控制模块 (45)2.10废气旁通控制阀 (48)2.11空气调压器 (50)2.12防喘振阀 (51)2.13点火线圈 (53)2.14火花塞 (56)2.15控制线束 (59)2.16传感器部件 (60)2.16.1λ传感器 (60)2.16.2大气环境传感器 (61)2.16.3进气压力温度传感器/节气门前压力传感器 (62)2.16.4凸轮轴位置传感器 (62)第三章发动机的使用和维护保养 (64)3.1发动机的使用 (64)3.2天然气发动机的维护保养 (65)3.2.1日常维护保养 (65)3.2.2一级保养维护 (66)3.2.3二级保养 (67)3.2.4三级保养 (68)3.2.5燃气系统维护的注意事项 (70)附录1EPR故障维修手册 (71)1拆装方法： (71)2基本原理 (76)3故障诊断方法 (78)第一章玉柴ECI HD EPR系统发动机工作原理1.1玉柴ECI HD EPR系统发动机工作原理图1.1.1玉柴ECI HD EPR系统CNG发动机工作原理图1.1.2玉柴ECI HD EPR系统LNG发动机工作原理图1.2电路原理图1.2.1ECI系统6缸机电路原理图度：/白/白0棕褐/橙粉红/白浅兰/深兰紫/浅兰整车电源开关黑/浅/淡绿/蓝/黑.红/白.天然气温度（高压减压器）空调离合器控制信号(24V)故障诊断工具端接口故障诊断线束接口故障指示灯凸轮位置传感器电子油门踏板1.2.2ECI 系统6缸机整车电路方案天然气温度传感器(高压减压器）电子油门踏板1.2.4ECI系统6G系统发动机整车电路图111.3玉柴天然气发动机工作原理12玉柴CNG发动机是在原柴油机基础上，通过燃烧开发、燃气控制系统匹配而开发出的点燃式天然气发动机。
燃气发动机的设计与开发
燃气发动机的设计与开发燃气发动机是利用燃气作为动力源的发动机，广泛应用于航空、船舶、火力发电等领域。
燃气发动机具有重量轻、功率大、排放低、响应时间快等优点，因此备受各行业的青睐。
本文将从燃气发动机的设计与开发两个方面进行探讨。
一、燃气发动机设计燃气发动机的设计是一项复杂的工作，需要考虑到多方面的因素，包括燃气的流动、燃烧、涡轮机的工作特性等。
以下是几个重要的设计考虑因素：1. 燃气的流动：燃气的流动对燃气发动机的性能影响很大，因此需要对燃气在进气道、燃烧室、排气道中的流动进行分析，并做出相应的设计。
2. 燃烧室的设计：燃烧室是燃气发动机中最重要的部分之一，直接影响到燃气发动机的燃烧效率和排放水平。
因此，燃烧室的设计需要考虑到燃料的喷射、混合和点火等过程。
3. 涡轮机的设计：涡轮机是燃气发动机中的核心部件之一，对发动机的工作效率影响很大。
涡轮机的设计需要考虑到叶轮的形状、叶片的数量和角度、对流通性能的影响等因素。
4. 制冷系统的设计：在高功率密度燃气发动机中，发热是一个重要的问题。
因此，需要设计一套高效的制冷系统，来控制各个部件的温度，保证燃气发动机的可靠性和寿命。
二、燃气发动机开发燃气发动机的开发是一个长期的过程，包括设计、试验、验证等多个阶段。
以下是燃气发动机开发过程的几个关键步骤：1. 试验室测试：在试验室环境中，需要对燃气发动机的各个组件进行测试，以确保它们的性能符合设计要求。
例如，需要对燃烧室进行燃烧稳定性测试、排气温度测试等。
2. 场地测试：在实际场地中，需要对燃气发动机在不同负荷工况下的性能进行测试和验证，以检验其实用性。
3. 燃气发动机整机测试：经过试验和验证后，需要对整机进行测试和性能评估，包括寿命测试、可靠性评估等。
4. 燃气发动机的适航认证：燃气发动机需要通过民航局的适航认证，以确保其能够依法使用。
综上所述，燃气发动机的设计与开发是一项复杂的工作，需要从多个角度考虑各种因素。
点火线圈工作原理
点火线圈工作原理
点火线圈是汽车点火系统中的一部件，它的作用是产生高压火花，以便将火花引爆燃油混合物，有利于燃烧发动机中的燃油，进而产生能量来驱动汽车。
下面就点火线圈的工作原理作一介绍。
点火线圈的工作原理非常简单，大致可分为三步。
首先，电源会经过发电机产生出电压，并把它送入点火线圈的两个端口。
接着，汽车点火系统发出的开关信号将控制点火线圈接通电源，进行交流电控制，当开关达到某一电压时，可以使点火线圈绕组产生高压，这种交流电控制方式称为“蓄感控制”。
最后，点火线圈在特定的高压下，火花插头将产生火花，通过火花插头引爆燃油混合物，促使汽车发动机点火发动。
总结起来，点火线圈是汽车点火系统中关键的部件之一，它的工作原理是：经由发电机产生电压，开关信号控制点火线圈上的交流电控制，在高压下点火线圈产生火花引爆燃油混合物，从而促使汽车发动机发动。
点火线圈的发动是汽车点火系统的基础，是安全行车的重要保障。
CSICE2014-136中重型天然气发动机气缸盖设计
作者简介：吴世友（１９７３—），男，高级工程师，专业领域：中重型柴油机气缸盖设计。
Ｅ ｍａｉｌ：Ｗｕｓｈｉｙｏｕ＠ｒｄｃ ｆａｗ ｃｏｍ ｃｎ中重型天然气发动机气缸盖设计吴世友 牛放 孟庆宇 陈群 易仁涛（一汽技术中心发动机部，长春１３００１１）摘 要：天然气因其清洁、储量大、热值高、排污低、经济性好等优点成为一种比较理想的发动机代用燃料。
由于天然气燃烧特性的不同，气缸盖的进排气道、缸盖底板、火花塞套及水流概念都要进行全新设计，确保发动机的性能和可靠性。
本文针对多种天然气发动机气缸盖的设计要点进行了总结，所有技术方案和结论均来自发动机可靠性试验。
关键词：天然气；气缸盖；可靠性；温度 近年来随着汽车保有量的不断增加，车辆排放出的有害气体是大气环境污染日趋严重。
石油资源分布不均并日益短缺，并且石油价格也一直高位运行。
天然气因其清洁、储量大、热值高、排污低、经济性好等优点成为一种比较理想的发动机代用燃料［４］。
目前中重型商用车一般装备的是柴油发动机，因此中重型天然气发动设计的基础机型为柴油机。
气缸盖的设计在发动机天然气化改造中是最重要的零部件之一。
由于天然气的润滑性能较差，发动机部件容易磨损，而且天然气热负荷大，排气温度高对气缸盖的低周疲劳也产生不利影响［３］。
因此天然气发动机气缸盖的设计与柴油机相比有较大不同，气缸盖的进排气道、缸盖底板、火花塞套及水流都要进行全新设计，确保发动机的性能和可靠性。
１ 天然气发动机气缸盖常见失效模式及分析 中重型商用车用天然气发动机多是在成熟的柴油机基础上进行设计，按照单燃料天然气发动机对气缸盖的使用要求，将原来安装喷油器的位置改成安装火花塞即可，实现毛坯共用，降低制造成本。
由于天然气和柴油的燃烧特性不同，气缸盖在干热的工作环境下容易出现漏水、磨损、开裂等故障。
设计单燃料天然气发动机气缸盖遇到的第一个问题就是安装火花塞，在原来喷油器套的基础上改进设计以适应火花塞的安装要求。
天然气发电机组与柴油机的区别
天然气发电机组与柴油机的区别
天然气发电机组与柴油机的区别，天然气发电机组是以天然气等高热值气体为燃料的点火式气体机，主要与西门子技术发电机配套。
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天然气发电机组具有输出功率范围广，启动和运行可靠高、发电质量好、重量轻、体积小、维护简单、低频噪声小等优点，一般它们具有以下四个个优点：
1、燃气发电机组的运行成本低：新能源、变废为宝以及环保清洁的排放越来越成为用户的首选。
2、燃气发电机组的启动性能好，启动成功率高。
3、燃气发电机组的噪声低振动小。
4、燃气发电机组采用的可燃性气体是清洁、廉价的能源。
天然气发电机组与柴油机的区别：
活塞:柴油机采用的是ω型活塞;天然气发电机组采用的是盆型结构。
天然气发电机组采用盆型结构：1、可以减小压缩比。
2、天然气发动机没有像柴油机那样要求油
凸轮轴:柴油机气门重叠角是128°，可以较充足的扫气，天然气发动机的气门重叠角是22°，扫气只能通过活塞推出，不能大面积扫气。
这也是燃气机排温比柴油机高许多的原因之一。
增压器:天然气发动机采用双增压器结构，属于变压系统，即脉冲系统，柴油燃烧后体积变大，燃气机的增压器压气轮相比要小一些。
点火系统:
柴油机压缩比相对比较大。
天然气发动机比较大，缸径大，压缩比也比汽油机高；气体燃料发动机点火系统还有电容器蓄能的能量高，可控硅的开关迅速，电压上升快，点火线圈瞬时电压高，火花强，点火成功率高，火花塞寿命长等特点。
随着增压技术和混合技术的深入研究，天然气发电机组会越来越可靠，功率也会提高到新的台阶。
点火线圈工作原理及工作过程
点火线圈工作原理及工作过程点火线圈是发动机机械与电气系统的重要部分，它的作用是将低电压的蓄电池电能通过线圈变压器的转换作用提高至高电压，以点火火花使燃油燃烧，从而驱动发动机的旋转。
本文将详细介绍点火线圈的工作原理及工作过程。
点火线圈是由保持线圈、一次线圈、二次线圈和磁铁铁心四部分组成，其中保持线圈和一次线圈集成成一个单元，常称为低压线圈。
低压线圈接受蓄电池中的直流电，将其变成高频的交流电。
这时，磁铁铁心中的铁芯将高频电磁信号变成磁场信号，这个过程称为“磁化”。
当一次线圈与保持线圈分离时，电磁信号停止作用，因此磁场信号也停止了。
这时就发生了“反磁化”过程，磁铁铁心中的磁场信号就会被线圈电磁感应，从而产生一个新的电磁信号。
而这个新的电磁信号则传递到二次线圈中，并将其升高到更高的电压层次，从而使点火器产生足够的高压，引发点火火花。
点火器的高压是非常高的，通常在万伏级别。
点火线圈工作的过程一般分为两个阶段：冲击时间和维持时间。
冲击时间：当点火线圈继接收到导通信号（此时它开始工作）时，保持线圈的电路马上闭合，开始向一次线圈充电。
一次线圈开始接收由保持线圈发出的高频信号，这个过程将持续若干时间，这个时间称为冲击时间。
在这段时间里，磁铁铁心逐渐磁化，磁化增加直至达到最大值。
维持时间：一次线圈开始与保持线圈分离，导致电路的断开，这时线圈中的电磁信号不能再维持，因此磁铁铁心的磁场信号开始反转，导致二次线圈中的电流开始增加。
随着电流增加，电压也会随之升高。
这个过程称为维持时间。
在这段时间里，磁场信号逐渐减小，直到完全消失时，整个过程就结束了。
在工作过程中，点火线圈需要有一个外部的触发信号可以激活。
楼下的汽车点火器，也可以通过点燃蜡烛的火花就能激活。
点火线圈是需要通过触发条件才能发挥他最大的效果。
下面整理一下一般来说哪些因素会影响点火线圈的触发效果。
1.点火线圈和火花塞的匹配度。
这是点火系统能否正常工作的非常重要的一个因素，不当的匹配度会导致点火火花不足或者无法点燃。
上柴与康明斯天然气发动机的对比改
上柴与康明斯天然气（CNG）发动机在上海巴士一汽使用情况2005年9月，在上海巴士一汽公交公司使用上海申沃4辆天然气客车，其中选装上柴T6114ZLQ3B发动机和进口康明斯B8.3-250CNG发动机各2台。
自9月16日开始作对比实验。
1、上柴CNG发动机2台CNG发动机在147路车队运营，147线路由军工路至江西北路，整条线路路况较差。
每天跑6～8个班次，已累计运行近十多万公里。
驾驶员反映在营运过程中动力性表现良好，起步加速和爬坡性能不逊于柴油发动机，百公里平均气耗60.5立方米（全年）。
燃气气质适应性范围较广，当燃气中润滑油含量≥75ppm、硫化物含量≤30ppm时燃气喷嘴阀均能正常工作。
电控单元监测发动机运行，发动机异常时能及时报警，避免故障的扩大。
电控系统工作电压范围为8~32V，工作电流较小，电路故障率低。
发动机运行至今，燃气供给系统、电控系统以及发动机关键零件等核心部件均没有出现故障。
维修方便且费用低。
为了降低用户使用成本，对高压点火线、火花塞等易损件上柴公司进行了国产化试配，高压点火线、火花塞每台套成本控制在200元左右，经检验能满足使用要求。
上海巴士一汽公交公司对该款产品的性价比给予了较高的评价。
经济性好，故障率低，售后服务及时配件价格低等。
2、康明斯CNG发动机2台康明斯CNG发动机在79路车队运营，已运行十多万公里。
百公里平均气耗平均达到61.9立方米（全年）。
运行至今总的情况较好，不足的方面发动机的机油耗高（目前2台发动机机油耗高故障仍未解决），发生故障后无法及时修复且部分配件系进口件价格较高供应及时性差因此使用维修成本相对较高。
附表：上柴T6114CNG发动机与康明斯CNG发动机技术参数对比上海巴士一汽技术部2008年元月1。
L20V190天然气发动机的研发
柴油机Diesel Engine第42卷(2020)第6期Vol.42(2020)No.6CH?*：3-0-*：3-0-*：3-0-*：3-0-*：3-0-*：［机型与综述1LXK；»<K；»<K；»<K；»<K；»<K；»S-«^L20V190天然气发动机的研发杨加成，张翠云，卢秀霞，唐长明，李明晓(中国石油集团济柴动力有限公司，山东济南250306)摘要：介绍了济柴自主研发L20V190天然气发动机的过程，主要包括：整机性能指标设定及分析计算，方案布置，详细设计，样机投制及产晶调试等。
台架试验表明：L20V190天然气发动机相关技术指标达到了设计目标。
为后续批量生产及下一代天然气发动机产晶开发奠定了基础。
关键词：天然气发动机;性能；结构；试验中图分类号:TK432文献标识码：A文章编号：1001-4357(2020)06-0007-05Development of L20V190Natural Gas EngineYang Jiacheng，Zhang Cuiyun，Lu Xinxia，Tang Changming，Li Mingxiao(CNPC Jichae Power Co.，Ltd.，Shandong Jinan250306)Abstract:The development of self-developed L20V190natural gas engine is introduced，including the determination of perfoanancc indee，analysis and cclculation of the whole engine，layout，detailed design，prototype making and product debugging，etc.Bench tesi show that the techniccf indee of L20V190 naturaf gas engine achieves the design goaf and fys the foundation foa batch production，and development of next-peneation naturaf gas engines in the future.Key words:naturaf gas engine;performancc;strncturo;test0引言随着国家分布式能源政策的颁布实施，天然气利用率大帽提咼。
汽车点火线圈生产流程
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尼桑 K25燃气发动机点火系统的设计
尼桑 K25燃气发动机点火系统的设计叶健;王红琴【摘要】文章主要对尼桑 K25燃气发动机的点火系统进行设计开发。
依据尼桑K25机型的具体参数与特性，确定点火控制系统的方案。
由34齿曲轴信号与1齿凸轮轴方波信号产生顺序四缸点火信号，并在实验台架上对该点火方案进行验证，实验表明了该方案的可行性。
%This paper mainly discusses the development of Nissan K25 gas engine ignition system. According to the specific parameters and characteristics of Nissan K25, determine the ignition control system scheme.Through the 34 teeth of crankshaft signal and 1 teeth of camshaft signal generate four cylinder ignition signal, and validating the ignition scheme on the experimental bench,experimental results show the feasibility of the scheme.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2016(000)008【总页数】3页(P138-140)【关键词】燃气发动机;点火系统【作者】叶健;王红琴【作者单位】华中科技大学自动化学院，湖北武汉 430074;宁波市金榜汽车电子有限公司，浙江宁波 315040【正文语种】中文【中图分类】U46410.16638/ki.1671-7988.2016.08.045CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2016)08-138-03燃气发动机具有低排放、使用经济性好等特点，因而已成为我国发动机研究领域的热点。
燃气高压直喷(HPDI)发动机及供给系统研发建设方案(二)
燃气高压直喷（HPDI）发动机及供给系统研发建设方案一、实施背景随着全球能源结构的转变，燃气高压直喷（HPDI）发动机作为一种高效、清洁的能源利用方式，逐渐受到广泛关注。
我国作为能源消费大国，对发动机技术的研发和应用有着迫切需求。
加之，现有的燃油发动机技术面临诸多挑战，如燃油燃烧效率低、尾气排放污染等问题，使得燃气高压直喷技术成为未来发动机技术的重要发展方向。
二、工作原理燃气高压直喷发动机采用高压喷射技术，将燃气和空气在燃烧室内充分混合、压缩，实现高效、清洁的燃烧。
其主要由燃气供给系统、空气供给系统、点火系统等组成。
在工作过程中，燃气和空气在高压下进入燃烧室，通过火花塞点火引燃，产生强大动力，推动活塞运动，从而输出动力。
三、实施计划步骤1.技术研究：开展燃气高压直喷技术的基础研究，包括燃烧理论、流体力学、材料科学等领域的研究。
2.实验室建设：建立先进的实验室，进行模拟实验和初步测试，优化燃气高压直喷发动机的设计方案。
3.样品制作：在实验室成功模拟的基础上，制作燃气高压直喷发动机样品。
4.试验与验证：对样品进行严格的试验和验证，包括耐久性、性能、安全性等方面的测试。
5.产业化准备：在确保技术成熟的基础上，着手准备产业化工作，包括生产设备的规划、技术工人的培训等。
6.产业化实施：将燃气高压直喷发动机投入生产，并进行大规模的市场推广。
四、适用范围燃气高压直喷发动机适用于各种领域，如汽车、航空、工业等。
特别是在城市交通、大型货车和船舶动力等方面，具有显著的优势。
其具有低噪音、低排放、高效率等特点，可有效降低碳排放，对环保和能源利用效率的提升具有重要意义。
五、创新要点1.高压喷射技术：通过高压喷射技术，实现燃气和空气的均匀混合，提高燃烧效率。
2.高效点火系统：采用高效点火系统，确保燃烧过程的稳定性和安全性。
3.智能控制系统：运用先进的控制算法，实现对发动机的实时监控与优化控制。
4.多元燃料供应：考虑不同燃料的适应性，以多元燃料供应满足不同需求。
汽车高压点火线圈的发展
发动机技术的最新进展是围绕着提升动力和降低污染排放的目的来开展的。目前采 用的技术有废气再循环（&(3），涡轮增压，缸内直喷 等。这些技术都对点火线圈的点火能量提出了更高 的要求。点火线圈的发展方向是提高点火能量，最 低要 N+，希望达到 N+。这对本已捉襟见肘的 柱式点火线圈来说，已是不可能的事。因此，近期 的点火线圈研发都是在框式结构线圈方向。而且点 火线圈的尺寸现在都在增加。如：采用创驰蓝天技 术的马自达 $9 的点火线圈比马自达 . 的点火线 圈的绕组部分尺寸就大了很多。. 线圈的点火能量有 N+，$9 线圈的点火能量可达 N+。主要点火线圈配套企业，如：博格华纳 #PSH8BSOFS
4
的。点火时刻就是整车标定的一个重要指标，近期也有整车厂研究点火线圈能量匹配的 资料见报。问题是整车标定是一个系统工程，业内专家给出的说法是需要数百万人民币 和 18 个月的时间。如果整车厂单一进行点火线圈的初步匹配，也需要 500 小时台架测试， 测试费用可能需要数十万，这个匹配费用在整车标定的费用之外。同时整车标定时间还 需要延长。
框式升压线圈，绕组是在发动机罩盖外面，采用闭磁路日字铁芯或 R 型铁芯，高压
3
电极在线圈下侧。线圈的高压电极用长的导电弹簧接到火花塞电极上。弹簧的外绝缘采 用硅橡胶护套或者是硅橡胶护套结合工程塑料杆。这个结构使用闭磁路绕组，它改善了 线圈的能量储存和变换，点火能量已经可以达到 60~80N+。同时，因为绕组工作温度相对 降低，因绝缘耐热及材料热匹配而产生的故障就基本上排除了。
司（大众、丰田等）推出单缸点火线圈的时候，直接把点火线圈放到了火花塞上部，高 压点火线变成了一段导电金属杆或者一个导电弹簧。结构有：4 缸集成形式结构（美国通 用的科鲁兹，法国标致的富康等）和单缸独立笔式结构（大众帕萨特、高尔夫等，丰田 皇冠、佳美、花冠等，奔驰各系列）。这样就基本上杜绝了点火高压侧产生的电磁干扰，
天然气发动机工作原理
天然气发动机工作原理
天然气发动机工作原理是通过将天然气燃烧产生的能量转化为机械能来驱动车辆或发电。
具体工作原理如下：
1. 进气阶段：天然气从燃气储罐或管道中进入天然气发动机。
在进气阀的控制下，天然气经过进气道进入气缸。
2. 压缩阶段：气缸活塞向上移动，将进气气体压缩。
高压使天然气达到可燃点。
3. 燃烧阶段：当活塞接近顶点时，由于是高压状态，天然气会自动燃烧。
引火塞产生高压电火花，点燃混合气，使气体燃烧产生爆发力。
4. 排气阶段：活塞推向下方，将燃烧产生的废气排出气缸，经过排气阀排入排气管。
5. 运动转换阶段：通过曲轴的旋转，将上下直线运动转变为旋转运动。
这个旋转运动通过连杆、曲轴阀传递给车辆的驱动系统或发电机。
需要注意的是，天然气发动机与汽油发动机的工作原理基本相似，主要的区别在于燃料的不同。
而天然气发动机在燃烧过程中产生的废气相对较少，对环境污染较小，同时天然气价格相对较低，因此受到越来越多车辆制造商和用户的青睐。
大缸径双火花塞天然气发动机缸内燃烧特性研究
大缸径双火花塞天然气发动机缸内燃烧特性研究摘要本文研究了大缸径双火花塞天然气发动机的缸内燃烧特性。
实验结果表明，双火花塞系统可以改善燃烧室内混合气体的均匀性，从而提高发动机的燃烧效率和工作性能。
在不同转速下，采用不同的双火花塞工作模式可以实现更加合适的燃烧过程，使发动机工作更为平稳可靠。
同时，在燃烧室中加入适当的混合气体可以提高燃烧室内氧气含量，进一步促进燃烧反应。
关键字：大缸径；双火花塞；天然气发动机；燃烧特性；氧气含量。
AbstractThis paper studies the combustion characteristics of natural gas engines with large cylinder diameters and double spark plugs. The experimental results show that the dual spark plug system can improve the uniformity of the mixed gas in the combustion chamber, thereby improving the combustion efficiency and working performance of the engine. Atdifferent speeds, different dual spark plug working modes can achieve more appropriate combustion process, making the engine work more smoothly and reliably. At the same time, adding appropriate mixed gas to the combustion chamber can increase the oxygen content in the combustion chamber,further promoting the combustion reaction.Keywords: large cylinder diameter; dual spark plug; natural gas engine; combustion characteristics; oxygen content.一、前言天然气发动机具有环保、安全、成本低、储存方便等优点，在现代车辆领域的应用逐渐增加。
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大缸径天然气发动机点火线圈的开发天津内燃机研究所 臧少武 齐通澜 刘 谦 高慧莉 长春铃木发动机有限公司 刘志东(天津 300072)
摘要 根据天然气发动机点火系统的特点和在油田工作的要求,本文简要介绍了在开发大缸径天然气发动机用点火线圈时对提高点火能量、安全性和可靠性方面所采取的措施。
关键词 大缸径 天然气发动机 点火线圈,点火能量
Development of Ignition Coils for N atural G as E ngine
with Large Cylinder Bore
T ianjin Internal C ombustion Engine research Institute Z ang Shaowu Q i Tonglan Liu Q ian G ao H uili (T ianjin 300072)
Changchun Suzuki Engine C o.,Ltd Liu Zhidong
Abstract According to the features of ignitron system of natural gas engine and the requirements for w ork on petroleum field,this paper briefs the measures to be taken in the respects of ignition energy im provement,safety, and reliability during the development of ignition coils for natural gas engines with large cylinder bore.
K ey w ords Natural gas engine with large cylinder bore Ignition coil Ignition energy
1 概述
由于汽车尾气对环境造成的污染越来越严重,引起了人们的广泛关注。
随着我国经济的高速发展,我国政府制订的可持续发展的战略又将治理大气污染列入了国家环境保护的重要组成部分。
我国是一个贫油国家,目前石油进口量已占国内总需求量30%,采用天然气燃料是调整我国能源结构的战略措施。
我国石油产量在今后15年内会有所增长,但远远满足不了国民经济发展的需求,今后成品油短缺将是制约我国经济发展的因素之一,发展天然气发动机既是环保的需要,也是充分利用天然气缓解成品油短缺的重要战略措施。
用天然气作燃料的发动机与汽油机相比,其尾气排放不含铅和基本不含硫化物,且C O、HC、NOx大为减少。
人们称天然气燃料为清洁燃料。
目前国内生产的大缸径天然气发动机点火线圈绝大部分依靠进口,价格昂贵。
开发高品质的替代产品意义十分重大。
2 大缸径天然气发动机点火系统的特点
大缸径天然气发动机上的点火系统与汽油机的点火系统有明显的区别。
由于气体燃料的能量密度较小,即单位体积燃料所含的能量较小。
一般而言,气体燃料发动机火焰传播速度较慢,缸径又大,因而需要较大的点火能量,点火电压也比汽油机高,一般为(112～4)×104V。
其次,由于发动机体积较大,点火系统如像传统汽油机由分电盘分配到各缸,则要求高压电缆线就长,这是不适宜的。
这是因为高压电缆线愈长,电压又高,就会引起漏电、跳火、电晕效应以及干扰的严重程度都会增加。
解决的办法是气体燃料发动机上配备磁电机,每个气缸各装一个高压点火线圈。
美国卡特匹勒公司的G399型V型16缸天然气发动机配有二套点火装置,分别负责8个气缸的点火,每个气缸上装有点火线圈和可控硅元件。
火花塞中心电极为正极,而负极搭铁,电极材料为金2钯合金,点火电压为(312～4)×104V。
我们研制的点火线圈主要为山东石油管理局动力机厂生产的T12V190D23天然气发动机配套,发动机主要参数如下:
缸径:190mm;
标定转速:1000r/min;
空载最低稳定转速:450r/min;
12h功率:450kW;
点火方式:磁电机无触点点火;
03
小 型 内 燃 机 与 摩 托 车 N o15(V ol131)2002
磁电机输出电压:160～180VDC 。
3 提高点火线圈安全可靠性的措施
点火线圈的质量除技术性能指标外,其寿命和在
油气田场合使用的安全性十分重要,影响其可靠性的关键是点火线圈的绝缘处理,而点火线圈的结构设计和材料的选用,则直接影响到安全问题。
3.1 点火线圈的外壳设计
目前汽车发动机用点火线圈的外壳大部分是用金属材料制成的,高压输出极、低压极和接地极与电木制在一起,然后封装成一体,都在点火线圈的一端。
由于本产品面向野外作业的油田,环境条件较差,加上点火电压比汽油机高,因此容易引起漏电、跳火等不良现象,因此该结构不宜在此环境使用。
开发的点火线圈打破了传统概念,外壳材料选用绝缘性能好、使用温度范围广的P BT 工程塑料,其介电强度大于20kV/mm ,且具有阻燃性,大大提高了绝缘的可靠性。
在结构设计上,将高压输出极设置在点火线圈的上端,而低压极和接地极设置在点火线圈的下端,避免了因潮湿引起高压输出极与地之间漏电跳火的可能性,使用较为安全。
外形见图1。
图1 点火线圈外形图
3.2 点火线圈绕组结构形式的选择
点火线圈绕组的结构形式一般有两种,层绕式和
槽绕式。
这两种结构形式有各自的特点,因此被广泛应用。
一般而言,体积较小的摩托车发动机用点火线圈采用槽绕式结构较多。
本设计采用了传统的层绕式结构,其最大的优点是次线绕组起端在线圈的最里层靠近铁芯。
将起端作为高压引出极并和导磁铁芯相连,这样处理的最大优点是高压极与铁芯处于同一电位,高压极与铁芯之间就不存在跳火的现象,增加了安全可靠性。
4 提高点火能量的措施
如前所述,天然气发动机需要较高的点火能量才
能适应发动机工作的需要。
一般讲,点火线圈的点火能量与设计参数有关,磁路截面积和磁路设计直接影响点火线圈的效率。
普通汽车用发动机用点火线圈初级一般选用<0135mm 左右的漆包线,次极选用<0108mm 的高强度漆包线,初次极匝数比在60～70之间。
本设计根据磁电机输出电压、点火电压、能量,经初步计算并最后经过多次试验确定,采用了开磁路设计,截面积远比普通点火线圈大,初级绕组选用<113mm 漆包线,次极选用击穿电压大于1700V 的0108mm 的漆包线,初、次极匝数比高达300左右。
经检验主要性能如下表1所示
表1 研制点火线圈性能
检验项目研制品
美国A LTRONIC
点火能量(m J )20172015次极峰值电压(kV )
3914
4212
由于没有原装进口的磁电机和电子点火器,以上性能是用CG 125摩托车磁电机和电子点火器,在此模拟条件下进行对比试验,供参考。
5 点火线圈的绝缘处理
从结构上分析,点火线圈是一个有初、次极绕组的高压脉冲变压器,次极绕组有上万匝以上的绕组叠成几十层,层与层之间加绝缘材料,其分布电容不均匀,使点火线圈形成一个不均匀的高电场。
众所周知,空气的介电系数比其他绝缘材料的介电系数小,故在不很高的电压作用下,气体分子发生激发游离,产生离子。
离子和电子在电场作用下作加速运动,撞击绕组导线表面绝缘的某些薄弱点,放出大量热能,使局部温度升高,从而造成绝缘层局部碳化。
另外,由于气隙中气体被加热,温度升高,产生在一般化学反应中较难取得的活性气体,如臭氧,对绕组表面绝缘层腐蚀分解,破坏绝缘层,刚开始是电子、离子运动形成电晕放电,久而久之便成为全放电,导致线圈局部击穿。
从以上分析表明,即使是点火线圈设计高超,制造工艺再先进,如不能排除线圈中的残留空气,则线圈可靠性无法保证,必须对其进行绝缘处理。
点火线圈的绝缘处理工艺目前有两种方法:一种是真空滴漆工艺,另一种是真空环氧灌封工艺。
我们采用两种方法结合使用的办法,即线圈经真空滴漆烘干后再采用真空环氧灌封,可获得满意的结果。
真空滴漆处理后有如下几点作用:(下转第47页)
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32002年(第31卷)第5期 大缸径天然气发动机点火线圈的开发
2002年(第31卷)第5期 关于火花点火发动机预混燃烧若干问题的研究进展
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