siemens x
技術(shù)

LNG燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)電控燃?xì)庀到y(tǒng)開發(fā)

2025China.cn   2009年03月18日

發(fā)展燃?xì)馄囀菫榱诉m應(yīng)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要,是建設(shè)我國汽車工業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)的需要,也是帶動(dòng)西部經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要舉措。我國具有比石油更豐富的天然氣資源,儲(chǔ)藏量達(dá)1.37萬億m3 ,可供開采使用100年以上。燃?xì)馄嚢?/SPAN>CNGLNG、ANG、LPG等代用燃料汽車。液化天然氣(LNG)汽車是燃?xì)馄嚨囊徊糠帧?/SPAN>LNG在國際天然氣市場(chǎng)貿(mào)易十分活躍,國內(nèi)已開始小規(guī)模的生產(chǎn),這給LNG汽車應(yīng)用提供了必要的條件。液化天然氣(LNG)作為汽車用燃料具有汽車的續(xù)駛里程長、安全性好、環(huán)保效益突出、建站容易、便于推廣應(yīng)用等許多優(yōu)點(diǎn)。LNG汽車尾氣排放的污染物很少,幾乎實(shí)現(xiàn)了零排放,這對(duì)改善汽車尾氣對(duì)城市的污染有著十分重要的意義。LNGCNG相比氣質(zhì)更純凈,對(duì)汽車長期使用不會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用;貯存壓力低,更安全;密度大,有效載量大,提高了汽車的續(xù)行里程;建充液站占地面積小,不鋪設(shè)管道,沖液無噪聲,這對(duì)充液網(wǎng)站的形成、LNG汽車的推廣提供了很好的發(fā)展空間。

 

2、電控減壓器燃?xì)庀到y(tǒng)

 

電控減壓器是鼎輝公司的專利技術(shù)產(chǎn)品。電控減壓器系統(tǒng)是在三級(jí)減壓器的二級(jí)壓力出口處增加一個(gè)步進(jìn)電機(jī)控制閥口,ECU根據(jù)TPS、MPA、MPT及氧傳感器的電信號(hào),形成閉環(huán)控制系統(tǒng),精確計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況下所需的燃?xì)饬?,適時(shí)對(duì)減壓器上的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制調(diào)整,確保燃?xì)饣旌蠚獾幕旌媳仍诶碚撝郸?/SPAN>=1,使混合氣完全燃燒,從而達(dá)到提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能,降低和改善排放的目的,配合三元催化器,排放達(dá)到歐II水平。

 

3、電控減壓器燃?xì)庀到y(tǒng)的主要配置及特點(diǎn)

 

燃?xì)庀到y(tǒng)主要配置:氣瓶、截止閥、帶步進(jìn)電機(jī)的電控三級(jí)減壓器、過濾器、混合器等。

 

電子控制系統(tǒng)主要配置:ECU、進(jìn)氣壓力溫度傳感器、節(jié)氣門位置傳感器、轉(zhuǎn)速信號(hào)傳感器、水溫傳感器、排氣溫度傳感器、氧傳感器及專用線束等。

 

4、電控減壓器燃?xì)庀到y(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

 

4.1、點(diǎn)火時(shí)間優(yōu)化控制

 

點(diǎn)火系統(tǒng)由于采用發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)、進(jìn)氣管壓力(真空度)及溫度信號(hào)、節(jié)氣門位置信號(hào)、水溫信號(hào)等參數(shù)準(zhǔn)確判定發(fā)動(dòng)機(jī)所處工況,對(duì)點(diǎn)火提前角進(jìn)行修正、優(yōu)化,提供精準(zhǔn)的最佳點(diǎn)火提前角。使發(fā)動(dòng)機(jī)獲得最大動(dòng)力、最佳排放。

 

4.2、λ的優(yōu)化控制

 

采用比例調(diào)節(jié)混合器和電控減壓調(diào)節(jié)器解決變工況λ精確控制。

 

l比例調(diào)節(jié)混合器能隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化按預(yù)設(shè)定空燃比隨發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管真空度變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)混合氣量。

 

l將比例調(diào)節(jié)混合器的機(jī)械預(yù)混合各工況點(diǎn)設(shè)定為偏濃狀態(tài),(解決發(fā)動(dòng)機(jī)變工況空燃比的粗調(diào)),而ECU根據(jù)各傳感器信號(hào)標(biāo)定的數(shù)據(jù)對(duì)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行精確調(diào)節(jié),從而較好的解決了λ=1的控制精度問題。

 

4.3、減速工況控制(減速斷氣功能)

 

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)處于強(qiáng)制減速工況時(shí),ECU輸出信號(hào)迅速關(guān)斷減壓器燃?xì)怆姶砰y、切斷氣源,當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于1000轉(zhuǎn)/分時(shí)又恢復(fù)電磁閥供電,開通氣源,提高怠速穩(wěn)定性,實(shí)現(xiàn)安全、節(jié)能、環(huán)保。

 

4.4、怠速工況控制

 

l采用比例調(diào)節(jié)混合器解決起動(dòng)和怠速工況的手動(dòng)預(yù)補(bǔ)償再加上閉環(huán)電控調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)對(duì)減壓器輸入氣量的精確控制,能較好的解決燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)在各地不同環(huán)境氣候及氣質(zhì)(熱值)、海拔高度的適應(yīng)性,提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的環(huán)境適應(yīng)性和怠速穩(wěn)定性。

 

l使發(fā)動(dòng)機(jī)怠速穩(wěn)定,解決了頻繁起動(dòng)虧電及發(fā)動(dòng)機(jī)熄火造成的安全隱患問題,對(duì)公交車更為重要。

 

4.5、燃?xì)庀到y(tǒng)具有自學(xué)習(xí)功能

 

本系統(tǒng)電控單元是自學(xué)習(xí)式,具有可編程功能;增加自學(xué)習(xí)控制功能,可以提高對(duì)燃?xì)鈬姎饬考盎旌蠚饪杖急鹊目刂凭龋槐WC在任何工況條件下,對(duì)CO、HC、NOX的高速凈化作用。通過閉環(huán)反饋控制,排放性能可達(dá)到 “歐洲Ⅱ號(hào)法規(guī)”要求。

 

4.6、故障診斷功能及異常故障保護(hù)處理

 

系統(tǒng)帶有診斷功能和異常故障保護(hù)功能,使系統(tǒng)運(yùn)行更安全可靠。

 

5、電控燃?xì)庀到y(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)標(biāo)定

 

本標(biāo)定試驗(yàn)主要有以下幾部分:

 

l起動(dòng)、怠速、加減速工況標(biāo)定

 

l點(diǎn)火提前角標(biāo)定

 

lλ的優(yōu)化控制標(biāo)定

 

本標(biāo)定試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)為一汽大柴CA6SF1-16N天然氣發(fā)動(dòng)機(jī),該發(fā)動(dòng)機(jī)是在CA6110柴油機(jī)的基礎(chǔ)上改進(jìn)的單燃料發(fā)動(dòng)機(jī),其標(biāo)定功率為117kw,最大扭矩475Nm,最低燃?xì)庀穆?/SPAN>218g/kwh

 

采用鼎輝電控減壓器燃?xì)庀到y(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定試驗(yàn)后,最大功率可達(dá)125kw,最大扭矩可達(dá)518Nm,最低燃?xì)庀穆蕿?/SPAN>203.5g/kwh,排放達(dá)歐II標(biāo)準(zhǔn)。

附表1   CA6SF1-16N發(fā)動(dòng)機(jī)外特性測(cè)試值

 

轉(zhuǎn)速rpm

1000

1200

1400

1600

1800

2000

2200

2400

2600

 

功率kw

54

65

76

85.5

94.6

104.7

112.4

119.2

125

 

扭矩N.m

516

518

518

510

501

492

487

474

460

 

燃?xì)庀穆?/SPAN>g/kwh

205.4

203.3

205

204.9

206.5

206.5

212

216.8

220.5

 

6、結(jié)論

 

從上以情況介紹可知,鼎輝公司采用的電控減壓器系統(tǒng)其特點(diǎn)如下:

 

1、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性好,動(dòng)力保持在原機(jī)90%以上的水平。

 

2、燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)低轉(zhuǎn)速大扭矩,扭矩特性適合公交車。

 

3、發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn),噪音有所下降。

 

4、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒控制好,氣耗低,排放好。

 

5、制造及維護(hù)成本低,經(jīng)濟(jì)性好。國外也有類似性質(zhì)及方式控制的電控減壓器系統(tǒng),鼎輝電控減壓器系統(tǒng)采用比例調(diào)節(jié)混合器可現(xiàn)場(chǎng)針對(duì)不同燃?xì)鉄嶂导碍h(huán)境條件對(duì)冷車起動(dòng)及怠速進(jìn)行補(bǔ)償,各工況控制采用高速步進(jìn)電機(jī),智能調(diào)節(jié)空燃比,因此結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用方便,維護(hù)成本低。

 

通過匹配試驗(yàn)及性能測(cè)試,鼎輝公司的電控減壓器燃?xì)庀到y(tǒng)與德爾福電控點(diǎn)火系統(tǒng)配套使用,發(fā)動(dòng)機(jī)達(dá)到或超過設(shè)計(jì)指標(biāo)。

 

運(yùn)用該電控系統(tǒng)開發(fā)的一汽CA6102N2和大柴CA6SF1-16N,南內(nèi)NQ160N、云內(nèi)YN4100QB-2等單燃料天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)效果良好,目前已在燃?xì)馄嚫难b市場(chǎng)上得到了大量使用,而且在各燃?xì)馄嚿a(chǎn)廠也得到大量配套使用,并得到了客戶的一致好評(píng)。

 

(轉(zhuǎn)載)

標(biāo)簽:LNG燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī) 電控燃?xì)庀到y(tǒng) 我要反饋 
2024世界人工智能大會(huì)專題
即刻點(diǎn)擊并下載ABB資料,好禮贏不停~
優(yōu)傲機(jī)器人下載中心
西克
2024全景工博會(huì)
專題報(bào)道