天然氣發動機的工作原理和組成

CNG是壓縮天然氣(簡稱CNG)，是壓縮的天然氣，以氣態儲存在容器中。除了油田和天然氣田的天然氣，壓縮天然氣還可以人工生產生物甲烷(主要是甲烷)。

顧名思義，CNG發動機是以CNG(壓縮天然氣)為燃料的發動機(一般用于大型轎車和公交車)。CNG汽車是一種燃料汽車，以可燃氣體為動力。

天然氣發動機的工作原理

高壓壓縮天然氣來自氣瓶，經天然氣過濾器過濾后，通過高壓電磁閥進入高壓減壓器，對高壓壓縮天然氣(工作壓力為200-30 bar)進行減壓加熱，具有調節壓力至7-9 bar的作用。高壓天然氣在減壓膨脹過程中需要吸收大量的熱量。為了防止減壓器凍結，需要用發動機冷卻液加熱減壓器中的氣體。

減壓后的天然氣進入電子控制調節器(EPR ),其功能是根據發動機運行情況精確控制天然氣供應。天然氣和空氣在混合器中充分混合，進入發動機氣缸，被火花塞點燃燃燒。火花塞的點火時間由ECM控制，氧傳感器及時監測燃燒后廢氣的氧濃度計算空燃比，ECM根據氧傳感器的反饋信號及時修正天然氣供應量。

天然氣發動機控制系統

增壓壓力控制

渦輪-美洲獅控制

增壓器根據發動機負載提供可變的進氣增壓，增壓器的廢氣門可以通過釋放渦輪的排氣壓力來降低增壓。這是通過隔膜移動控制桿來實現的。向膜片提供壓力后，操縱桿移動以打開廢氣門。ECI系統使用廢氣門控制閥來控制廢氣門執行器的壓力。

安裝廢氣旁通閥是為了避免對廢氣旁通閥的執行器施加壓力。提供給廢氣門控制閥的壓力必須在22和22至25磅/平方英寸之間。旁通控制閥有一個壓力傳感器，用于監測執行器上的壓力，并根據ECM計算的WGP指令向執行器釋放或輸送壓力。

負載控制

加載控制

發動機控制模塊接收來自IVS加速踏板的代表負載指令的可變電壓信號，并將其位置指令轉換為負載率指令。因為ECM使用load命令來計算實現這個負載所需的映射目標和TIP目標。

當發動機負荷上升到映射目標時，不斷調節電子節氣門和廢氣旁通閥的開度，使映射壓力值達到映射目標。然后，調節電子節氣門，使得電子節氣門前后的壓差達到目標值。在節氣門調節期間，廢氣旁通閥的開度被連續調節，以使MAP壓力值與目標值一致。

燃料控制

完全控制

電子控制調節器(EPR)是由微處理器控制的高速大馬力電機驅動的壓力調節器。EPR中的微處理器通過CAN通信接收ECM發送的燃油壓力指令(EPR的燃油出口壓力與混合器入口空氣壓力之差)，并將EPR中的信息返回給ECM。然后用EPR中的電機驅動調壓器的內膜，調節EPR出口的壓差，使之滿足ECM指令的要求。

CNG發動機氣體系統的結構

1、高壓燃油切斷閥

？工作原理：閥芯由線圈驅動，開關由ECM控制，使其停止時進入常閉狀態。

？功能：及時切斷或恢復燃油供應。

2、高壓減壓器

？工作原理：壓力膜片克服彈簧阻力，驅動拉桿，調節節流孔的流通面積，從而控制降壓天然氣的壓力。

？功能：通過節流和加熱將高壓壓縮天然氣的壓力降低到7-9 bar的低壓天然氣。

3、低壓燃油切斷閥

？工作原理：閥芯由線圈驅動，開關由ECM控制，使其停止時進入常閉狀態。

？F

？功能：控制天然氣供應。

5.混合器：

？工作原理及作用：天然氣經過中冷后與空氣充分混合，使燃燒更加充分和柔和。有效降低NOx排放和排氣溫度。

6.電子節氣門

？工作原理及作用：通過控制蝶閥的開度，控制進入氣缸的混合空氣量，從而控制發動機的轉速和負荷。駕駛員通過油門踏板向ECM發送動力需求，ECM收到油門踏板信號后，根據發動機運行情況控制電子節氣門開度。通過控制蝶閥的開度，控制怠速和調速特性曲線。

7.電子控制模塊

？功能：電控CNG發動機管理核心通過各種傳感器監測發動機運行，根據發動機運行和控制映射控制執行器。

？工作環境：1)溫度(-40-105) 2)最大振動)【郵件保護】/* */

？工作電壓：16-32伏DC。

8.廢氣旁通控制閥：

旁通控制閥：

？工作原理和作用：通過控制廢氣門控制閥的占空比，廢氣門控制閥的出口壓力和發動機的增壓壓力。采用該技術，可以有效提高發動機的低速扭矩和動態響應性，滿足公交車頻繁啟動的工作要求！9.防喘振閥

？作用：當發動機突然減速時，節氣門后的低壓通過沖擊閥通風軟管傳遞到沖擊防止閥的壓力反饋接頭，沖擊閥的單向膜片打開，平衡增壓器壓縮機前后壓力，使增壓器可以工作。

10.電子油門踏板：

功能：駕駛員使用電子油門踏板驅動和控制發動機工況，反映駕駛員的實際動力需求。