天然气发动机培训资料课件

第二种方法,曲轴只需旋转360°,在第一缸活塞工作行程开始上止点,调整一缸进、排气门间隙,同时调整二进、三排、四进、五排的气门间隙,然后盘动曲轴至第六缸在工作冲程开始上止点,调整六缸进、排、二排、三进、四排、五进的气门间隙。图4气缸盖1.气缸盖2.摇臂罩上罩3.摇臂罩上罩垫4.摇臂罩下罩5.火花塞衬套6.摇臂罩上罩大螺母7.8.摇臂罩下罩垫9.气缸垫第二种方法,曲轴只需旋转360°,在第一缸活塞工作行程开始上1

图5配气系统1.正时齿轮2.凸轮轴3、12.气门桥4.轴用弹性挡圈5.气门弹簧6.气门座圈7.气门锁夹8、9.排进气门10、11.进、排气门摇臂13.气门摇臂座14.气门挺柱15.气门推杆天然气发动机培训资料26润滑系统润滑系统机油循环图如图所示

6润滑系统36.1油底壳：采用大容量油底壳，用复合材料冲压成型,其与曲轴箱的结合面有较深的翻边,刚度大。配以凹形油底壳弹性密封垫,在螺栓压紧下，结合面密封性好,不会出现渗油现象，又能极大地降低噪声。6.2机油冷却器：板式机油冷却器，有效提高机油冷却效果，安全可靠,为了防止机油冷却器堵塞或冷起动时发动机缺油损坏,设置了机油冷却器安全阀(旁通阀),该阀的开启压力为600±50kPa。6.3主油道限压阀:位于曲轴箱右下部，突出在油底壳内腔的主油道限压阀,通过调整垫片来保证其开启压力为500±50kPa。装机前已校正好，用户不可自行改变。

6.4机油滤清器:采用大容量机油滤清器。6.5机油泵:机油泵采用齿轮泵。除公路车辆全轮驱动车上使用双级泵结构外其他车型发动机采用单级泵。

6.1油底壳：47冷却系统冷却系统冷却水循环见图7。

图7冷却系统冷却水循环图1.开关2.暖风机3.散热器排气管路4.发动机冷却水排气管路5.暖风机进水管5.暖风机出水管7.膨胀水箱限压阀8.膨胀水箱9.节温器10.水泵11.机油冷却器7冷却系统57.1

水泵及水路：水泵安装在发动机前端,水泵蜗壳在正时齿轮室上方,铸成一体,蜗壳出水直接进入机体右侧水室,冷却水横掠过机油冷却器,从机体右下部通道孔流入缸筒水夹层,冷却气缸筒后再经上水孔进入气缸盖水腔,冷却气缸盖后从缸盖出水口排入出水管,出水管终端有节温器。节温器有二个出口,一路通往水箱,即为大循环，另一路通向水泵进口即为小循环。水泵油腔内装壳牌滚动轴承润滑脂。需定期加油补充。7.2膨胀水箱：此部件由整车厂配装，发动机出厂时不带。其作用是消除冷却系统低压部分蒸汽，不致产生气阻现象及补充冷却水。膨胀水箱内压力应保持在50kPa，冷却液位置必须高于发动机及散热器400mm。

冷却系统中的各种水箱盖，应保持完好无损，切忌敞开，冷却系统中保持50kPa的内压，将提高冷却系统的冷却效率，不易开锅。

7.1水泵及水路：67.3风扇：采用环形塑料风扇。风扇传动有刚性传动和硅油离合器传动（即粘性传动）两种形式。硅油离合器风扇是一种通过双金属感温元件实现由温度控制风扇工作，所以不仅有节能的效果，更重要的是保证发动机有良好的热状态，对发动机的运行和使用寿命都有明显的优点。使用硅油离合器风扇时必须注意，当风扇拆卸下来时切不可平卧放置，否则硅油要从传感器轴配合间隙中漏出，从而使风扇失效。

8进排气系统8.1进气管：采用铸铝制造，进气口朝下且位于中间位置。8.2排气管：采用球墨铸铁制造,排气管分两段:前排气岐管和后排气岐管。两个岐管互相套接并装有钢片密封环,能够有效地密封。前后排气岐管之间有开口连通,使各缸之间的排气背压相等,这对提高天然气发动机的性能非常重要。7.3风扇：78.3

空滤器：双级空滤器,第一级为旋流除尘器,第二为空滤纸滤芯及保安滤芯。空滤器最大阻力应小于5kPa,当保养指示器为红色时要及时保养或更换,否则影响发动机功率和寿命。在选配和安装空滤器及连接管路时，用户还应高度注意其密封性和可靠性。否则由于滤清失效，短路，导致发动机早期磨损，发动机使用没有达到规定的寿命，即出现机油消耗大量增加，曲轴箱窜气，发动机功率下降，等不正常现象，严重时，还会产生缸套和活塞环严重磨损，活塞环折断，拉缸等故障。空滤器的滤芯要按规定及时保养，滤芯从空滤器中拆卸后轻拍端面使灰尘落下，也可将主滤芯横卧在干净水泥地上滚动使灰尘震落，切勿用力摔打，如有条件再用压缩空气反吹（由内向外反吹）则更好。

8.3空滤器：8注意：①滤芯有破损时必须调换。②保养时，不要污染滤芯内部。即使保养后若使用周期小于保养周期时也应调换滤芯。

9增压器及中冷系统9.1增压器：

天然气发动机使用的增压器为径流式带有放气阀的废气涡轮增压器，且同时使用机油冷却和水冷却两种方式，更加有效的改善了中低速性能和排放。发动机起动后应有适当怠速空转(约5min,短暂停机可适当缩短),才能加载,发动机在高速、大负荷运转时,不得立即停机,应逐渐降低负荷和转速,并空转3～5min,否则会造成增压器轴承损坏并失效。增压器拆卸后,装配时应在进油口加注清洁机油。注意：99.2增压中冷器：为空-空冷却形式，中冷器的阻力应小于10.8kPa（额定工况时）。中冷器进口位于底部，其尺寸为Ф110mm或Ф80mm，上部出口尺寸Ф100mm。注意：应保证增压管路系统及零件的密封性和中冷器的散热性能。9.2增压中冷器：10二、天然气发动机的运行与保养1、润滑系统1.1本发动机应加注压缩天然气发动机专用机油。机油型号15W-40CD(国内用户建议使用长城牌压缩天然气发动机专用机油)润滑油加入量加油时间豪沃金王子新机第一次加油31(L)24(L)更换机油和机油滤芯28(L)23(L)换机油27(L)23(L)二、天然气发动机的运行与保养加油时间豪沃金王子新机第一次加油111.2发动机油压范围及油池倾角1.2.1发动机正常运行时机油压力范围(油温≥80℃):100~600kpa1.2.2油池允许的倾角:

公路用车(纵倾):长期(前后)10°/15°短期(前后)20°/20°

非公路用车(纵倾):长期(前后)30°/30°短期(前后)30°/30°横倾:长期(排气管侧/进气管侧):30°/15°

短期(排气管侧/进气管侧):30°/30°2、进排气系统空滤器型式:双极纸滤芯空滤器额定流量:进气阻力7kpa时,额定流量≥1700kg/h1.2发动机油压范围及油池倾角12增压器型式:径流式废气涡轮增压器(带放气阀)增压器型号及厂家:无锡康明斯生产的HX40G增压器型式:径流式废气涡轮增压器(带放气阀)13天然气发动机系统介绍1、系统和部件的功能图1系统原理图天然气发动机系统介绍14图1论述的是系统运行的一般原理以及各部件的主要用途.Econtrols系统自动化包括发动机控制模块(ECM)、空气/燃料混合器、多级机械压力调节器及电子压力调节器和多个传感器以及执行器.1.1HDGCPECM

发动机管理系统的核心是HDGCP(大功率全局控制平台)发动机控制模块.HDGCP从多个传感器接收输入信号,并就适合的燃料输送速率、点火正时和增压水平发出指令.此外HDGCP还可以通过控制器区域网(CAN)向车辆和诊断工具发送相关信息.

每种转速下理想的燃料速率、点火正时和增压水平以及负荷设定点。最初是通过将发动机映射到稳定运行的测功机来加以确定的.通过精心设计力求达到每种工况下燃料经济性、发动机性能和尾气排放之间的合理平衡.

标定文件中提供了发动机转速与进气岐管压力关系表。表中还提供有理想的空燃比和发动机映射图导出的点火正时设定点.作为给定温度下转速和岐管压力的函数,空气图1论述的是系统运行的一般原理以及各部件的主要用途.15量是基于发动机的容积效率进行计算的。然后再利用计算出的空气流量和所需的空燃比选定燃料供给量.

在瞬时运行过程中,基于高级模型的空气流量计算和提供瞬时运行的附加策略一起被用来修正稳态的燃料供给量和点火正时值。氧传感器用于提供添加燃料时的闭环反馈,并在燃料供给量达不到理想值时,对该供给量进行修正.1.2电子压力调节器(EPR)

大功率电子压力调节器通过调节混合器的供气压力来控制发动机的燃料速率。1.3混合器混合器有助于燃料与空气的充分预混合。它还可以就一定的燃料供应压力,按容积空气流量的比例对燃料进行计量。量是基于发动机的容积效率进行计算的。然后再利用计算出的空气流161.4废气门控制阀废气门控制阀用来确定涡轮增压器废气门的位置,从而按照ECM的指令控制发动机的增压水平.1.5电子节气门控制器电子节气门控制器用来控制空气和燃料的混合速率,从而辅助实现负荷控制和调速功能。1.6进气岐管绝对压力温度传感器(MAP)及节气门进气压力传感器(TIP)

这些传感器可帮助ECM确定入口处到节气门、进气岐管以及排气管(涡前压力)的空气压力。该信息用于增压控制、节气门控制和燃料计量。1.7凸轮轴位置和曲轴位置传感器曲轴位置传感器提供发动机转速信息，凸轮轴位置传感器通知ECM某缸处于压缩状态,并发出点火正时信号。ECM只在燃烧循环时给点火线圈通电。1.4废气门控制阀171.8发动机水温点火正时、燃料供给量和增压水平可配置为随发动机水温的变化而变化。这是在极冷或极热情况下的典型做法。冷却液温度也用于ECM的空气流模型。1.9燃料温度和压力传感器

EPR有一支ECM进行燃料流量计算时所需要的一体式温度和压力传感器。

1.10环境温湿传感器该传感器提供空气的温度、湿度和大气压力等信息。ECM可根据环境的湿度来优化点火正时、燃料供给量和增压水平。根据大气压力和温度反馈来调整宽频带氧传感器读数。2、部件描述和安装要求2.1发动机控制模块2.1.1产品描述1.8发动机水温1890插脚发动机控制模块是燃料系统的核心配件。配备有带10位A/D通道、20个(微处理器接口程序)的32位微处理器所有的输入和输出都采取了充分的保护措施，防止发生电源短路、对地短路、静电放电、热载荷等。过压电压、反向电压和脉冲电压为24V,完全符合要求。并且通过了200V/m敏感度的三层板试验。点火驱动器：90插脚ECM为每个气缸配备了金属氧化物半导体效应晶体管型点火线圈驱动器，可以有力、可靠的实现高能点火。辅助输入/输出：通过对辅助输出的设置来控制外围设备,如仪表板上的水温计、油压计、和报警信号灯，以及电风扇、油泵或其他的辅助部件。2.1.2发动机控制模块安装要求将ECM安装在发动机上作为首选,ECM如果不安装在发动机上,为了最大程度的减少ECM和电气线束间的相对运动,在90插脚发动机控制模块是燃料系统的核心配件。配备有带10位A19电气线束的布线和固定方面需要更高的要求。ECM的具体要求：a最大允许振动等级：防震架：20GECM：8GbECM端部插脚必须水平或朝下。端部接头的方向不得使液体流入接头之中c与ECM一起提供的4个防震架必须全部使用在ECM上面2.2电子压力调节器2.2.1EControls公司的发动机管理系统采用了大功率电子压力调节器来控制燃料的输送,该调节器能够准确的进行燃料计量,实现最优的、最经济的燃烧和瞬时响应。电子压力调节器可以将进入混合器前的天然气压力调节到-18英寸～+13英寸水银柱,能足以控制发动机停车,而不管发动机是过浓或过稀。采用CNG时，燃料进料压力作用的范围是从100psig到200psig。大功率电子压力调节器是两级燃料压力电子调节器,装电气线束的布线和固定方面需要更高的要求。20演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！21第二种方法,曲轴只需旋转360°,在第一缸活塞工作行程开始上止点,调整一缸进、排气门间隙,同时调整二进、三排、四进、五排的气门间隙,然后盘动曲轴至第六缸在工作冲程开始上止点,调整六缸进、排、二排、三进、四排、五进的气门间隙。图4气缸盖1.气缸盖2.摇臂罩上罩3.摇臂罩上罩垫4.摇臂罩下罩5.火花塞衬套6.摇臂罩上罩大螺母7.8.摇臂罩下罩垫9.气缸垫第二种方法,曲轴只需旋转360°,在第一缸活塞工作行程开始上22

图5配气系统1.正时齿轮2.凸轮轴3、12.气门桥4.轴用弹性挡圈5.气门弹簧6.气门座圈7.气门锁夹8、9.排进气门10、11.进、排气门摇臂13.气门摇臂座14.气门挺柱15.气门推杆天然气发动机培训资料236润滑系统润滑系统机油循环图如图所示

6润滑系统246.1油底壳：采用大容量油底壳，用复合材料冲压成型,其与曲轴箱的结合面有较深的翻边,刚度大。配以凹形油底壳弹性密封垫,在螺栓压紧下，结合面密封性好,不会出现渗油现象，又能极大地降低噪声。6.2机油冷却器：板式机油冷却器，有效提高机油冷却效果，安全可靠,为了防止机油冷却器堵塞或冷起动时发动机缺油损坏,设置了机油冷却器安全阀(旁通阀),该阀的开启压力为600±50kPa。6.3主油道限压阀:位于曲轴箱右下部，突出在油底壳内腔的主油道限压阀,通过调整垫片来保证其开启压力为500±50kPa。装机前已校正好，用户不可自行改变。

6.4机油滤清器:采用大容量机油滤清器。6.5机油泵:机油泵采用齿轮泵。除公路车辆全轮驱动车上使用双级泵结构外其他车型发动机采用单级泵。

6.1油底壳：257冷却系统冷却系统冷却水循环见图7。

图7冷却系统冷却水循环图1.开关2.暖风机3.散热器排气管路4.发动机冷却水排气管路5.暖风机进水管5.暖风机出水管7.膨胀水箱限压阀8.膨胀水箱9.节温器10.水泵11.机油冷却器7冷却系统267.1

水泵及水路：水泵安装在发动机前端,水泵蜗壳在正时齿轮室上方,铸成一体,蜗壳出水直接进入机体右侧水室,冷却水横掠过机油冷却器,从机体右下部通道孔流入缸筒水夹层,冷却气缸筒后再经上水孔进入气缸盖水腔,冷却气缸盖后从缸盖出水口排入出水管,出水管终端有节温器。节温器有二个出口,一路通往水箱,即为大循环，另一路通向水泵进口即为小循环。水泵油腔内装壳牌滚动轴承润滑脂。需定期加油补充。7.2膨胀水箱：此部件由整车厂配装，发动机出厂时不带。其作用是消除冷却系统低压部分蒸汽，不致产生气阻现象及补充冷却水。膨胀水箱内压力应保持在50kPa，冷却液位置必须高于发动机及散热器400mm。

冷却系统中的各种水箱盖，应保持完好无损，切忌敞开，冷却系统中保持50kPa的内压，将提高冷却系统的冷却效率，不易开锅。

7.1水泵及水路：277.3风扇：采用环形塑料风扇。风扇传动有刚性传动和硅油离合器传动（即粘性传动）两种形式。硅油离合器风扇是一种通过双金属感温元件实现由温度控制风扇工作，所以不仅有节能的效果，更重要的是保证发动机有良好的热状态，对发动机的运行和使用寿命都有明显的优点。使用硅油离合器风扇时必须注意，当风扇拆卸下来时切不可平卧放置，否则硅油要从传感器轴配合间隙中漏出，从而使风扇失效。

8进排气系统8.1进气管：采用铸铝制造，进气口朝下且位于中间位置。8.2排气管：采用球墨铸铁制造,排气管分两段:前排气岐管和后排气岐管。两个岐管互相套接并装有钢片密封环,能够有效地密封。前后排气岐管之间有开口连通,使各缸之间的排气背压相等,这对提高天然气发动机的性能非常重要。7.3风扇：288.3

空滤器：双级空滤器,第一级为旋流除尘器,第二为空滤纸滤芯及保安滤芯。空滤器最大阻力应小于5kPa,当保养指示器为红色时要及时保养或更换,否则影响发动机功率和寿命。在选配和安装空滤器及连接管路时，用户还应高度注意其密封性和可靠性。否则由于滤清失效，短路，导致发动机早期磨损，发动机使用没有达到规定的寿命，即出现机油消耗大量增加，曲轴箱窜气，发动机功率下降，等不正常现象，严重时，还会产生缸套和活塞环严重磨损，活塞环折断，拉缸等故障。空滤器的滤芯要按规定及时保养，滤芯从空滤器中拆卸后轻拍端面使灰尘落下，也可将主滤芯横卧在干净水泥地上滚动使灰尘震落，切勿用力摔打，如有条件再用压缩空气反吹（由内向外反吹）则更好。

8.3空滤器：29注意：①滤芯有破损时必须调换。②保养时，不要污染滤芯内部。即使保养后若使用周期小于保养周期时也应调换滤芯。

9增压器及中冷系统9.1增压器：

天然气发动机使用的增压器为径流式带有放气阀的废气涡轮增压器，且同时使用机油冷却和水冷却两种方式，更加有效的改善了中低速性能和排放。发动机起动后应有适当怠速空转(约5min,短暂停机可适当缩短),才能加载,发动机在高速、大负荷运转时,不得立即停机,应逐渐降低负荷和转速,并空转3～5min,否则会造成增压器轴承损坏并失效。增压器拆卸后,装配时应在进油口加注清洁机油。注意：309.2增压中冷器：为空-空冷却形式，中冷器的阻力应小于10.8kPa（额定工况时）。中冷器进口位于底部，其尺寸为Ф110mm或Ф80mm，上部出口尺寸Ф100mm。注意：应保证增压管路系统及零件的密封性和中冷器的散热性能。9.2增压中冷器：31二、天然气发动机的运行与保养1、润滑系统1.1本发动机应加注压缩天然气发动机专用机油。机油型号15W-40CD(国内用户建议使用长城牌压缩天然气发动机专用机油)润滑油加入量加油时间豪沃金王子新机第一次加油31(L)24(L)更换机油和机油滤芯28(L)23(L)换机油27(L)23(L)二、天然气发动机的运行与保养加油时间豪沃金王子新机第一次加油321.2发动机油压范围及油池倾角1.2.1发动机正常运行时机油压力范围(油温≥80℃):100~600kpa1.2.2油池允许的倾角:

公路用车(纵倾):长期(前后)10°/15°短期(前后)20°/20°

非公路用车(纵倾):长期(前后)30°/30°短期(前后)30°/30°横倾:长期(排气管侧/进气管侧):30°/15°

短期(排气管侧/进气管侧):30°/30°2、进排气系统空滤器型式:双极纸滤芯空滤器额定流量:进气阻力7kpa时,额定流量≥1700kg/h1.2发动机油压范围及油池倾角33增压器型式:径流式废气涡轮增压器(带放气阀)增压器型号及厂家:无锡康明斯生产的HX40G增压器型式:径流式废气涡轮增压器(带放气阀)34天然气发动机系统介绍1、系统和部件的功能图1系统原理图天然气发动机系统介绍35图1论述的是系统运行的一般原理以及各部件的主要用途.Econtrols系统自动化包括发动机控制模块(ECM)、空气/燃料混合器、多级机械压力调节器及电子压力调节器和多个传感器以及执行器.1.1HDGCPECM

发动机管理系统的核心是HDGCP(大功率全局控制平台)发动机控制模块.HDGCP从多个传感器接收输入信号,并就适合的燃料输送速率、点火正时和增压水平发出指令.此外HDGCP还可以通过控制器区域网(CAN)向车辆和诊断工具发送相关信息.

每种转速下理想的燃料速率、点火正时和增压水平以及负荷设定点。最初是通过将发动机映射到稳定运行的测功机来加以确定的.通过精心设计力求达到每种工况下燃料经济性、发动机性能和尾气排放之间的合理平衡.

标定文件中提供了发动机转速与进气岐管压力关系表。表中还提供有理想的空燃比和发动机映射图导出的点火正时设定点.作为给定温度下转速和岐管压力的函数,空气图1论述的是系统运行的一般原理以及各部件的主要用途.36量是基于发动机的容积效率进行计算的。然后再利用计算出的空气流量和所需的空燃比选定燃料供给量.

在瞬时运行过程中,基于高级模型的空气流量计算和提供瞬时运行的附加策略一起被用来修正稳态的燃料供给量和点火正时值。氧传感器用于提供添加燃料时的闭环反馈,并在燃料供给量达不到理想值时,对该供给量进行修正.1.2电子压力调节器(EPR)

大功率电子压力调节器通过调节混合器的供气压力来控制发动机的燃料速率。1.3混合器混合器有助于燃料与空气的充分预混合。它还可以就一定的燃料供应压力,按容积空气流量的比例对燃料进行计量。量是基于发动机的容积效率进行计算的。然后再利用计算出的空气流371.4废气门控制阀废气门控制阀用来确定涡轮增压器废气门的位置,从而按照ECM的指令控制发动机的增压水平.1.5电子节气门控制器电子节气门控制器用来控制空气和燃料的混合速率,从而辅助实现负荷控制和调速功能。1.6进气岐管绝对压力温度传感器(MAP)及节气门进气压力传感器(TIP)

这些传感器可帮助ECM确定入口处到节气门、进气岐管以及排气管(涡前压力)的空气压力。该信息用于增压控制、节气门控制和燃料计量。1.7凸轮轴位置和曲轴位置传感器曲轴位置传感器提供发动机转速信息，凸轮轴位置传感器通知ECM某缸处于压缩状态,并发出点火正时信号。ECM只在燃烧循环时给点火线圈通电。1.4废气门控制阀381.8发动机水温点火正时、燃料