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燃气发动机基础知识（燃料）
天然气的成分
重要成分是甲烷，易于完全燃烧，比空气轻，泄露后迅速飘散大气中，安全性好。作为车载能源，重要有如下两种贮存形态：
1、CNG-Compressed natural gas 压缩天然气:
气瓶内充斥气时一般为20Mpa,
2、LNG-Liquefied natural gas 液化天然气：
在常压下、温度为-162度的天然气变为液态。
燃气发动机基础知识（燃料）
燃料种类
天然气(CH4)
LPG
柴油(C16H34为代表)
汽油(C8H18为代表)
常态下密度kgm-3
~(气态)
580
830
720～750
沸点℃
-
-100
170～350
30～190
理论空燃比(kg/kg)
：1
：1
：1
低热值 MJ(kg)-1
辛烷值(RON)
130
100~110
23～30
80～99
十六烷值
0
40～60
27
燃烧极限(体积) %
5～15
~
～
～
自然温度(常压下)T ℃
650
450
250
390～420
闪点 ℃
-43
-187
60
其中：辛烷值:指与汽油抗爆性相似的原则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（燃料）
天然气的安全性：
1）天然气在压缩（液化）、储运、减压、燃烧过程中,都是在严格密封的状态进行，不易泄漏；
2）天然气比空气轻（密度为空气密度的55％），如有泄漏，在高压下很快散失，不易着火；
3）天然气的着火点为650～750℃，比汽油高约260℃，
4）爆炸极限5～15%，比汽油的1～6%～，与汽油相比不易发生燃烧和爆炸。
燃气发动机基础知识（发展过程-历史产品）
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。
经典系统：LANDIRENZO
局限性之处：
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。
4、达不到标放规定，现已不用于车用机产品。
燃气发动机基础知识（发展过程）
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、可以实现稀薄燃烧达到Ⅲ、欧Ⅳ排放规定。
经典系统：ECONTROL
局限性之处：
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-生产一代）
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、可以实现稀薄燃烧达到欧Ⅲ、欧Ⅳ排放规定。
经典系统：WOODWARD ，
局限性之处：无法实现更低的燃料消耗。
ECU安装在发动机上，便于装车
诊断维修设备、诊断接口、故障代码等与潍柴共轨柴油机一致
便于与柴油机同步实现社会化服务
智能化与共轨柴油机同步
CAN通讯
巡航、PTO、排气制动
多功率开关
共轨行
恒温风扇
气发动机基础知识（发展过程-生产一代）
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燃气发动机基础知识（发展过程-研发一代）
燃气发动机基础知识（发展过程—储备一代）
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、可以达到欧Ⅴ更高排放规定；
5、燃料消耗低。
经典系统：WESTPORT企业HPDI系统
局限性之处：成本较高。
4-3-1 高压直喷系统HPDI
液压泵
气体控制模块
高压直喷喷油器
高
压
天
然
气
高压共轨柴油泵
控制单元
LNG储罐与泵总成
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燃气发动机基础知识（发展过程—储备一代）