CA6SE、CA6SF系列天然气发动机产品介绍

CA6SE、CA6SF系列天然气发动机产品介绍

CA6SE、CA6SF系列电控单燃料发动机是一汽解放汽车有限公司大连柴油机分公司为满足欧洲3号排放标准，根据市场需求全新开发的城市公交车用发动机产品。CA6SE、CA6SF电控单燃料发动机在研制之初就把满足市场对高动力性、高可靠性、符合国家排放法规、节能产品的需求，作为设计的基本原则。研制过程中充分延续了大柴柴油机产品对市场高适应性的特点，在外附件的配置与整车接口尺寸上与CA6DE、CA6DF系列柴油机产品基本保持了一致设计。第一部分：发动机设计指标发动机外观图

机型

CA6SF2-23N

CA6SF2-18NCA6SE1-21N型式

直列、六缸、水冷、四冲程

吸气方式增压，空空中冷排放指标欧Ⅱ、Ⅲ着火方式点燃式气缸套型式湿式缸径行程(mm)110125106125排量(L)7.1276.6压缩比

10.5:1表1CA6SE、CA6SF单燃料发动机基本参数功率/转速(Kw/rpm)170/2300132/2300155/2300扭矩/转速(N.m/rpm)800/1400650/1400700/1400点火顺序

1-5-3-6-2-4最低燃料消耗率g/kw.h≤210噪声（声功率级）dB(A)≤114排温℃≤680燃料压缩天然气空气进气方式电子节气门燃料供给方式减压器+燃气轨+喷嘴（电控多点喷射）燃气工作压力Mpa0.9点火装置无分电器电脑顺序点火燃烧方式宽域氧传感器，稀薄燃烧增压器水冷式增压器、电控放气阀排气后处理氧化催化器（欧2不用后处理）曲轴旋转方向逆时针(从飞轮端看)润滑方式复合式(压力及飞溅润滑)冷却方式强制水冷起动方式电起动气门间隙(mm)进气门间隙(冷态)0.400.05排气门间隙(冷态)0.450.05净质量（kg）680620620外形尺寸（mm）1243x785x10321287x680x10231287x680x1023我厂CA6DE、CA6DF柴油机为基础，保留原机的主要结构，如缸体、曲轴、连杆等，对其他相关部件和系统进行改进设计。(一)整机技术特点：1、重新设计的燃烧系统，盆型燃烧室，优化的压缩比2、重新设计的进气系统，电子节气门，可根据发动机的转速和负荷精确控制空气进气量3、增压空-空中冷，双排气通道水冷式增压器4、天然气共轨、多点顺序喷射燃气供给系统5、无分电器、多点顺序点火6、全电控系统，精确控制天然气喷射量、空燃比、点火时间7、稀薄燃烧，宽域氧传感器，降低热负荷和燃料消耗率8、氧化催化后处理技术，可达到欧3排放标准9、增压器采用电控放气阀保护，防止增压器损坏第二部分：产品设计特点(二)发动机电控系统特点发动机的电控管理系统采用澳大利亚AECNGVS系统，AECNGVS系统是一种线性驱动（drive-by-wire）微处理器控制的多点连续喷射系统，可以快速修正和响应以便随时保持发动机处于最佳性能。AECNGVS系统的核心是自行开发的发动机控制单元（ECU）,ECU的功能在监测发动机的增压压力、燃气温度、环境空气温度、发动机转速、节气门位置以及其他发动机参数。同时进行这些测量并与发动机MAP表上的110多个数据进行比较。微处理器执行一系列计算并对每个气缸的燃料供给进行合理的调整，从而保持高效的发动机性能。

AECNGVS系统可以提供与原柴油机相等的功率和扭矩，同时实现很低的燃料消耗，达到与原柴油发动机相似的驾驶特性，并具有极低尾气排放污染物。为了进一部简化系统，AECNGVS集成了燃气轨和喷气嘴、节气门和点火线圈。AECNGVS系统原理图：第三部分：产品结构特点

1、缸盖的设计

缸盖三维图

1)接改变了原缸盖喷油器孔处的结构，安装新式阻水铜套，在缸盖上直攻丝安装火花塞。将发动机由压燃式改为点燃式，从而使发动机的燃烧过程发生了变化，发动机燃烧柔和，降低了爆发压力，减少了振动和噪声。2)

缸盖上安装了V581粉末冶金材料的进排气门座圈，提高了耐磨性，气门与气门座圈的落座角度采用120度，减小了两者接触时相对滑动造成的磨损。3)为了防止铜套底部与缸盖接触处漏水，对底部接触面重新进行了设计，形成一个凸起的环状密封结构，另外在铜套上面又加了一个压套，将铜套紧紧压在缸盖内

2、活塞活塞采用马勒142和滨州BH135共晶硅铝合金材料，重新设计燃烧室和压缩比，压缩比采用10.5：1，燃烧室采用盆型燃烧室。3、进气歧管在进气歧管安装燃气轨，燃气轨上安装六个天然气喷嘴用于向各缸进气道喷射天然气、电子节气门。

4、增压器采用天然气专用增压器，重新进行匹配，满足天然气燃烧对进气量的要求。增压器采用水冷式，降低增压器热负荷，提高耐久性。冷却水从缸体上水泵处引出经过进水管流入增压器，再由出水管流到发动机出水管。

5、飞轮壳飞轮壳上安装曲轴位置传感器和转速传感器，检测曲轴位置和发动机转速，为发动机的点火系统提供正时信号。6、燃料供给系去掉高压油泵、油嘴、高压油管、柴油滤清器等，增加天然气过滤、减压、喷射系统。天然气滤清器的作用与柴油滤清器的作用相当，主要过滤天然气中的杂质，以便保护高压电磁阀、喷嘴不被细微颗粒磨损而延长寿命。

减压器

滤清器7、电控系统电控系统包括ECU、线束、电子节气门、转速传感器、曲轴位置传感器、进气绝对压力传感器、天然气温度传感器、水温传感器、天然气温度传感器、天然气压力传感器、氧传感器、氧传感器控制模块、电源变压器。电控系统有如下功能：ECU接受来自各传感器的输入信息。经它处理后，向下列几个主要执行器发出指令，操纵和控制它们的动作，即点火系统（各缸定时点火）、燃气喷嘴（控制喷气量和空燃比）、天然气切断阀等。

中央控制器

氧传感器控制模块

氧传感器喷气嘴和气轨

排温传感器

8、点火系统点火系统包括火花塞、高压阻尼线、点火线圈等。点火系统电源电压限于24V，点火电控模块为无分电器点火系统，根据发动机的要求向各点火线圈发出信号，使每组点火线圈分别向每个缸的火花塞提供高能点火