一、潍柴天然气发动机培训资料之基础知识:结构及工作原理讲课教案
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。
潍柴天然气发动机结构及工作原理

燃烧 特点
天然气理论空燃比:16-17,混合中的 天然气浓度小于理论空燃比。 稀燃优点: 经济性好,排放性能好,热负荷小 稀燃注意事项: •需高能长时间点火和小的火花塞间隙; •失火极限<混合气浓度<爆震极限 •高的空气湿度易导致失火
4、燃料喷射闭环控制 氧传感器对排气进行测量反馈给 ECU,控制燃料供给,保持目标空 燃比。
高纯度的天然气是无色、无味、无毒、无腐蚀性、易燃、易爆的气体。为防 止泄露时易于觉察,在天然气中添加了加臭剂。
燃烧速度:是火焰在可燃气体混合物中的传递速度。燃烧速度也称为点燃速度或 火焰传播速度。天然气的燃烧速度比较低,其最高燃烧速度只有 0.3m/s。因此天 然气燃烧后排温高,需对排气系统部件进行强化。
燃气控制系统
燃气温控模块
+
燃气滤清器 热交换器
+
节温器
=
燃气温控模块
1、燃气滤清器、节温器和热交换器功能集成一体; 2、水路、气路内部集成,安全可靠。
燃气控制系统
燃料计量阀(FMV) 混合器
作用:
根据发动机运行工况,ECU调整燃料计量阀 喷嘴脉宽占空比,控制燃气喷射量,保证发动 机在设定的空燃比下运行。 结构: 喷嘴:不同机型配臵不同数量的喷嘴。 每个喷嘴一个驱动器,在正常喷射模式下,喷 嘴依次轮流喷射,变工况下,喷嘴同时喷射以 加快系统反应速度。注意喷嘴线束一定要插紧。 燃气压力传感器NGP :测量 燃气压力 燃气温度传感器NGT :测量燃气温度 维护保养: 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清洗功 能。按《潍柴燃气发动机喷嘴清洗规范》操作。
天然气的特性
安全性
天然气、柴油、汽油比较
发动机基本知识培训讲义

活塞连杆组
1-活塞顶;2-活塞头;活塞环;4-活 塞销座;5-活塞销;6-活塞销环;7活塞群;8-加强筋
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发动机基础知识
两大机构: 活塞环: 作用:
保证活塞与气缸间的密封,防止气缸中的高 温、高压气体窜入曲轴箱;同时将活塞顶部的大 部分热量传导到气缸壁,再由冷却水带走。
培训讲义
曲柄连杆机构
培训讲义
Page 13
发动机基础知识
⑷ 汽油机与柴油机的区别 ①可燃混合气的形成方式不同
培训讲义
汽油机:在化油器喉管以及进气歧管中形成. 柴油机:在发动机气缸内部形成。 ②点火方式不一样: 汽油机:通过点火系使可燃混合气燃烧.
柴油机:通过压缩后的高温自燃。
Page 14
发动机基础知识
⑸ 发动机的基本构成:
缸体
气缸套分为:
干式缸套:不直接与冷却水接触,壁厚一般为1~3 mm。 湿式缸套:与冷却水直接接触,壁厚一般为5~9mm。
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发动机基础知识
两大机构: 曲柄连杆机构 机体组
培训讲义
气缸盖
作用:
封闭气缸上部,并与活塞顶部和气缸壁 一起形成燃烧室。
气缸套罩
气缸垫
作用:
缸盖与缸体之间置有气缸衬垫,以保证燃烧室的密 封。要求其有足够的强度,耐热和耐腐蚀,并有一定的 弹性,能重复使用。
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发动机基础知识
两大机构: 飞轮: 作用:
飞轮是一个转动惯量很大的圆盘,其主要功用: 1. 储存做功行程中的一部分动能,用于克服其他 行程的阻力; 2. 保证曲轴的旋转角速度和输出扭矩尽可能均匀, 并使发动机克服短时间的超载负荷; 3. 作为汽车传动系中摩擦离合器的驱动件。
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。
潍柴动力柴油发动机培训备课讲稿

WP12 235kW
353kW
蓝擎高端配置
110kW
WP6 WP4 132kW
247kW WP10
176kW
WP12 276kW
323kW
蓝擎标准配置
50 100 150 200
250
300
350 400 kW
国际柴油机先进技术同步更新
➢ 设立潍柴动力欧洲研发中心,同国际知名柴油机研发机构联合开 发,保证技术同步更新,保持与先进零部件制造商良好的合作关 系。
共轨式电控燃油喷射技术正是属于后者。该技术不再采用传统的柱塞泵脉动 供油的原理,而是通过共轨直接或间接地形成恒定的高压燃油,分送到每个喷 油器,并借助于集成在每个喷油器上的高速电磁阀的开启与闭合,定时、定量 地控制喷油器喷射至柴油机燃烧室的油量,从而保证柴油机达到最佳的燃烧比 和良好的雾化,以及最佳的点火时间、足够的点火能量和最少的污染排放。
2010年
2012年
排放标准 国I 国II 国III 国IV 国V
➢ 北京、深圳已经在06年率先实行国III排放标准;广东全省、沈 阳、厦门07年1月1日起全面实施国III排放标准,其它地区预计 08年全部执行。
潍柴动力国III商用车发动机产品规划
132kW 110kW WP5
197kW WP7
155kW
共轨系统的特点
柴油机共轨式电控燃油喷射技术是一种全新的技术,因为它集成了计算机控 制技术、现代传感检测技术以及先进的喷油结构于一身。它不仅能达到较高的喷 射压力、实现喷射压力和喷油量的控制,而且能实现预喷射和后喷,从而优化喷 油特性形状,降低柴油机噪声和大大减少废气的排放量。该技术的主要特点是:
1.采用先进的电子控制装置及配有高速电磁开关阀,使得喷油过程的控制十 分方便,并且可控参数多,益于柴油机燃烧过程的全程优化。
发动机原理及构造培训资料

发动机原理及构造培训资料一、发动机的作用发动机是一种将燃料的热能转化为机械能的装置。
在车辆、船舶、飞机等交通工具上,发动机作为动力源为交通工具提供动力。
在工业领域,发动机作为动力源为机械设备提供动力。
二、发动机的原理发动机利用燃料燃烧产生的高温高压气体推动活塞做往复运动,从而驱动曲轴实现转动。
通过曲轴的转动,驱动车辆、机器等实现动力输出。
三、发动机的构造1. 活塞活塞是发动机中的一个主要零部件,它是一个圆柱形的金属零件,安装在气缸内上下运动。
活塞的上端与连接杆相连,下端通过活塞销与曲轴相连。
2. 曲轴曲轴是发动机中的另一个主要零部件,它呈长条形、圆柱体状,且有一定弯曲度。
曲轴通过连杆将活塞的往复运动转变为旋转运动,从而驱动车轮。
3. 气缸气缸是活塞、曲轴工作的空间,通过气缸内的燃烧高温高压气体推动活塞运动,从而驱动车轮转动。
4. 燃油系统燃油系统主要包括燃油箱、燃油泵、喷油器等组成,其功能是将汽油或柴油送入发动机中,为燃烧提供燃料。
5. 空气系统空气系统主要包括进气口、空气滤清器等组成,其功能是将空气送入发动机,与燃料一起进行混合燃烧。
6. 冷却系统冷却系统主要包括水箱、水泵、散热器等组成,其功能是将发动机内部产生的热量散发出去,保持发动机的正常工作温度。
7. 排气系统排气系统主要包括排气管、减震器等组成,其功能是将燃烧产生的废气排出发动机,保持发动机的正常工作状态。
四、发动机的工作原理1. 进气活塞向下运动,气门打开,汽缸内的压力小于气缸外的大气压力,气缸内的空气被吸入。
2. 压缩活塞向上运动,气门关闭,空气被压缩,同时喷油系统喷入燃料,空气和燃料混合。
3. 燃烧火花塞点燃燃料混合气,产生高温高压气体,推动活塞向下运动。
4. 排气活塞向上运动,气门打开,燃烧后的废气排出气缸。
五、小结发动机是交通工具和机械设备的动力源,其工作原理是将燃料的热能转化为机械能。
发动机构造复杂,包括活塞、曲轴、气缸、燃油系统、空气系统、冷却系统、排气系统等组成。
潍柴动力柴油发动机培训9

潍柴动力柴油发动机培训9一、教学内容本节课我们将学习潍柴动力柴油发动机的相关知识。
教材中的章节为“柴油发动机的工作原理与维护”。
具体内容包括:柴油发动机的组成、工作原理、燃烧过程以及日常维护方法等。
二、教学目标1. 让学生了解柴油发动机的基本组成和工作原理。
2. 培养学生掌握柴油发动机的燃烧过程和日常维护方法。
3. 提高学生对潍柴动力柴油发动机的认识,激发学生对汽车维修行业的兴趣。
三、教学难点与重点难点:柴油发动机的燃烧过程和日常维护方法。
重点:柴油发动机的基本组成和工作原理。
四、教具与学具准备教具:多媒体教学设备、柴油发动机模型、图片等。
学具:笔记本、笔、学习资料等。
五、教学过程1. 实践情景引入:展示一辆装有潍柴动力柴油发动机的汽车,让学生观察并思考柴油发动机在汽车中的作用。
2. 柴油发动机的组成:引导学生了解柴油发动机的基本组成,如气缸、活塞、曲轴、涡轮增压器等。
3. 柴油发动机的工作原理:讲解柴油发动机的工作原理,包括吸气、压缩、燃烧、排气四个过程。
4. 燃烧过程:详细解析柴油发动机的燃烧过程,让学生理解燃烧室内的高温高压环境。
5. 日常维护方法:教授学生柴油发动机的日常维护方法,如更换机油、清洁空气滤清器等。
6. 随堂练习:出示相关题目,检查学生对柴油发动机组成、工作原理和维护方法的理解。
7. 例题讲解:分析实际案例,让学生学会如何诊断和解决柴油发动机故障。
8. 课后反思及拓展延伸:鼓励学生思考柴油发动机在未来发展趋势中的作用,以及汽车维修行业的发展前景。
六、板书设计柴油发动机1. 组成:气缸、活塞、曲轴、涡轮增压器等。
2. 工作原理:吸气、压缩、燃烧、排气。
3. 燃烧过程:高温高压环境。
4. 日常维护:更换机油、清洁空气滤清器等。
七、作业设计1. 题目:请简述柴油发动机的组成、工作原理和日常维护方法。
答案:柴油发动机的组成包括气缸、活塞、曲轴、涡轮增压器等。
工作原理包括吸气、压缩、燃烧、排气四个过程。
潍柴天然气发动机培训资料之三结构及工作原理

增压器废气 阀
排气能量损 失
天然气发动机空气供给系统(废气庞统控制阀)
作用:与增压器的放气阀连接,控制增压 器废气门驱动气室的气体压力On/off 电磁阀开启频率为 30 Hz或50Hz
注意事项: • 如果通至阀门的空气被污染, 阀门的
隔网可能堵塞 • 连接管路长度不可更改,否则增压控制
可能不稳 • 消声器仅用做隔音 • 如果空气连接断开,发动机功率过大可
性能:闭环温度控制,保持传感器在 750 C
天然气发动机空气供给系统(湿度传感器)
• 测量相对湿度(RH) 及提供RH与模拟输出电压的线性关系表 – 电容式传感器具有更长的稳定性
• 测量大气温度(RHT) • OH2.0 根据下列参数计算比湿度(SH):
– RH – RHT – BARO • 传感器安装 – 安装在进气系统,空滤器与增压器压气机之间 – 湿度对功率的修正是通过对PHI加浓来补偿的,使用
天然气发动机空气供给系统(节气门)
电子节气门集成有执行器,位置传感器,节气阀门等。接收PWM信号由 ECU控制其开度大小,节气阀门开度大小控制混合气进气量,从而改变 发动机的输出功率。
电子节气门根据ECU指令,有三种工作状态: 1、当发动机速度低于怠速目标值时,ECU 进行怠速控制,即控制节气门开
次级线圈
V+
初级线圈
天然气发动机点火系统(高压线圈)
潍柴气体机高压线寿命长: •燃气混合均匀 •压缩比高
•阻抗小 •绝缘性能好
天然气发动机点火系统(高压线圈)
作用:产生电火花,点燃混合气。 火花塞的安装扭矩:25~40 N.m; 火花塞间隙:0.35±0.05mm(严格用塞
规调整); 调整方法:如果间隙偏大,先把塞 尺塞进间隙,用小扳手轻轻敲击侧 电极拐角部位;如果间隙偏小,先 用小虎钳把间隙慢慢调大,然后塞 入塞尺,再用小扳手轻轻敲击侧电 极! 注意:要保证侧电极和中心电极面 平行!
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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)
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
十六15
自然温度(常压下)T ℃
537
闪点 ℃
-43
LPG 580 -100
≤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。
一、潍柴天然气发动机培训资料 之基础知识:结构及工作原理
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:
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
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。
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。
• 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)
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)
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。
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,燃料消耗较高; 2、启动加速性差。
燃气发动机基础知识(发展过程)
• 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。
燃气发动机基础知识(燃烧特点)
• 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。