气体发动机技术及产品开发（培训）2010.ppt

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1、工程研究院2010.3气体发动机原理培训目录气体机概述气体发动机技术气体发动机产品开发目录气体机概述气体发动机技术气体发动机产品开发气体发动机定义几种气体燃料的特性气体发动机分类单一燃料气体发动机其它几种分类目录气体机概述气体发动机技术气体发动机产品开发玉柴燃气发动机的开发历程1998年，启动开发YC6108ZQN型柴油/CNG双燃料发动机，批量供北京；1999年与荷兰DELTEC公司合作开发YC6112CNG/LPG单燃料发动机；2003年YC6112LPG单燃料发动机开始批量供应广州市场，至今市场保有

2、量近6000台；2004年7月，与美国WOODWARD公司合作开发了YC6G系列CNG发动机；2005年7月，自主完成了YC6J系列CNG发动机的开发；2005年11月，与美国ECI公司合作，实现了发动机控制系统技术的更新，与世界一流的CNG发动机技术保持同步；2006年2月，完成YC6G及YC6J系列CNG发动机国Ⅲ开发，其中YC6G系列230PS和260PS两个机型完成国Ⅳ的开发工作；2006年6月，完成YC4G系列国ⅢCNG发动机开发；2007年12月，完成290/320/340PSYC6M-CNG

3、发动机的开发；2008年，完成YC6J150/170PS自然吸气机型CNG发动机的开发；2009年，开始开发YC4D120/140PSCNG发动机。国家排放法规限值(CNG)排放标准实施日期COg/kWhNMHCg/kWhCH4g/kWhNOxg/kWh国Ⅲ2007.1.1≤5.45≤0.78≤1.6≤5.0国Ⅳ2010.1.1≤4.0≤0.55≤1.1≤3.5国Ⅴ2012.1.1≤4.0≤0.55≤1.1≤2.0EEV≤3.0≤0.40≤0.65≤2.0GB17691-2005，国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ为ETC循环

4、法稀薄燃烧排放技术路线当量燃烧排放技术路线气体机和柴油机燃烧机理不同空燃比范围稀燃技术—经济性、可靠性目标的实现稀燃发动机运行图空燃比的优选合理的燃烧开发爆震（末端气体燃烧）爆震就是在汽缸中，当正常的火焰未传播到时，火焰传播的末端混合气自然的现象。爆震是不正常的燃烧。长时间的爆震会导致发动机损坏（活塞、活塞环、气门、火花塞）。爆震在低速大负荷下最容易产生。在高速大负荷下产生的爆震最容易对发动机造成严重损坏。爆震点火角度过大或混合气过浓；增压压力过大；燃料品质差；中冷器结垢，中冷温度高；点火正时基准不准；失

5、火失火就是混合气未点燃，直接排入排气管；失火将导致排气中的HC增加、氧传感器产生错误判断，使闭环控制更稀，发动机失火进一步恶化，发动机功率下降；失火导致未燃气体在排气管中燃烧，排气管变红，催化器烧结失效；失火容易引起排气管放炮，并引起发动机回火；失火点火线圈、火花塞故障易引起失火；混合气过稀易引起失火；目录气体机概述气体发动机技术气体发动机产品开发EPR系统CNG气体发动机系统原理EPR系统LNG气体发动机系统原理woodward单点喷射系统原理图玉柴自主气体燃料系统玉柴CNG发动机技术路线增压中冷稀薄燃

6、烧电控调压器或喷嘴燃料控制稀燃氧传感器闭环控制单缸独立高能点火高响应性能的电控增压压力控制电子节气门+电子油门踏板大气环境传感器对大气压力、温度及湿度进行修正自适应修正+故障诊断玉柴的气体发动机开发技术高标准排放技术路线选择；高性价比电控燃气系统的选型集成；适合点燃式发动机本体的改进设计；高效的燃烧系统匹配设计；低速大扭矩增压器的优化匹配；高转化效率催化转化器的优化匹配；发动机台架整机性能电控标定；发动机整车性能电控标定；窜机油及气门座圈磨损等特有隐患的设计优化及机械开发。燃烧系统的优化匹配（燃烧室形状）

7、匹配原则：实现更快和更充分的燃烧、缩短火焰传播距离以降低爆震倾向。6112柴油机活塞6112LPG机活塞燃烧系统的优化匹配（凸轮型线及配气相位）匹配目标：保证较高的充气效率、减少扫气带来的燃料损失及HC排放、降低排气温度。6112柴油机凸轮相位6112CNG凸轮相位增压器的优化匹配匹配原则：在功率点增压压力受控的情况下匹配尽可能高的低速压比。因为在控制混合气浓度来控制经济性和排放情况下，更高的低速压比可以获得更大的低速扭矩。机械开发气体发动机与汽油机相似，但与柴油机却有很大的不同，因此以柴油机为基础开发的

8、气体机在以下两个方面需要做新的机械开发工作：降低机油消耗由于节气门的使用，在怠速及小负荷工况下，发动机在进气行程中气缸内有很大的真空度，导致机油窜入气缸。减小气门和气门座圈的磨损气体机燃烧成分中没有碳粒，因此在气门座圈处没有了碳粒的润滑，另外由于排气温度高，对气门及座圈的高温耐磨性能要求更高。玉柴CNG/LNG发动机产品型谱2009－4－16玉柴CNG发动机市场投放区域09年玉柴销售气体机3000台，CNG发动机已遍布全国23