气体供给燃料系统.ppt

内燃机使用气体燃料的方法 二、具体使用方法 缸外混合供气系统的基本要求与结构方案 一、对供气系统的基本要求 对点燃式气体燃料发动机，当负荷变化时，只允许过量空气系数φa在较小范围内变化。对柴油引燃的气体燃料-柴油双燃料发动机，φa一般为1.4～1.9。 在进行供气系统设计时，要考虑到不同的供气系统、不同的气体燃料，对配气相位、点火提前角、点火能量、火花塞结构及位置等均有不同的要求等因素的影响。 供气系统应使气体燃料与空气的混合尽可能均匀，燃料量调节可靠，具有防爆安全性。 供气系统应满足结构简单、价格便宜、操作维护方便等要求。 二、缸外混合供气系统的结构分类 预混点燃式气体燃料供给系统简介 一、天然气和汽油两用燃料供给系统 混合器与减压器 一、 混合器及其特性 简单混合器特性 比例调节式混合器 二、减压器的工作原理 电控喷射式气体燃料供给系统 柴油引燃双燃料发动机的燃料供给系统简介 特点 气体燃料作通过混合器同空气混合进入气缸，形成比较均匀的混合气，在压缩行程活塞接近上止点时，被喷入缸内并被压燃的柴油点燃。这里，引燃柴油被压燃着火，与在柴油机中的情形类似 ； 空气和气体燃料系在缸外预先混合，其混合气的着火与燃烧，与火花点燃式发动机相似。 优点 既可用柴油引燃气体燃料工作，也可用100%的柴油燃料工作，扩大了发动机在燃料种类选择上的空间。 缺点 燃柴油的雾化不好，大负荷时受到爆燃限制，等。 系统组成 括天然气（或液化石油气）预混合供给系统 柴油供给系统 工作状态切换及控制系统 调控方式 机械控制式 机电结合控制方式 全电控方式 气体燃料供给系统与内燃机的匹配 在汽油机上燃用气体燃料时要注意： 燃用CNG时，汽油机功率将下降20%～25%；燃用LPG时，汽油机功率将下降5%～10%。 气体燃料的辛烷值高，因此发动机的压缩比可适当提高，提高压缩比可使燃用气体燃料时的功率下降得到部分恢复。 由于气体燃料的着火温度高、火焰传播速度低、滞燃期长，因此要加大点火提前角，提高点火能量。 可用增压技术恢复功率。 * 第九节 气体供给燃料系统 内燃机使用气体燃料的方法 缸外混合供气系统的基本要求与结构方案 预混点燃式气体燃料供给系统简介 混合器与减压器 电控喷射式气体燃料供给系统 柴油引燃双燃料发动机的燃料供给系统 气体燃料供给系统与内燃机的匹配 主要学习内容 缸外混合、火花点火 压缩天然气 (CNG) 液化石油气 (LPG) 一、常用气体燃料 缸外混合 、柴油引燃 缸内喷射、火花点火 缸内喷射、柴油引燃 缸外缸内喷射、压缩自燃 文杜里管（Venturi）式气体燃料供给系统 发动机的起动、怠速、加速及功率控制等功能均在减压器上实现，这种装置的混合器为文杜里管，结构简单，但减压器结构复杂。 比例调节器式气体燃料供给系统 采用膜片式混合器来调节空燃比，这种装置的混合器体积较大，但减压器结构简单。 电控喷射式气体燃料供给系统 由计算机及各种传感器对发动机各工况的数据进行采集、处理、实现对气体燃料控制阀的自动调节，该系统控制精度高，各种工况适应性好。 a)气体燃料在进气总管与空气混合 b)气体燃料在进气歧管与空气混合 缸外混合的两种供气位置 形成的混合气均匀，控制系统简单，但安全性较差。 此系统是在保留原车化油器供油系统的情况下，增加一套CNG的储存、供给与转换装置而构成的。 储罐液面上本是蒸气层，为什么不直接从蒸气层抽取气态LPG而要将液态LPG送到蒸发减压器中去气化呢？ 二、液化石油气和汽油两用燃料供给系统 与CNG系统大同小异，主要区别在于气体燃料的存储与减压方式上。 液化石油气存贮在专门的储罐中，充液口在储罐上方，出液口在储罐下方。充液时储罐不充满（最多到其容积的80%），液面上是LPG蒸气，靠饱和蒸气压将液化石油气压出。 设混合器前空气压力为pa，天然气压力为pg，空气与天然气汇合处的压力为pd，近似按不可压缩流体的伯努利方程，可写出空气和天然气的体积流量公式为： 简单混合器的原理简图 当发动机工况改变时，上式中方括号内的数值变化不大，可近似地视为常数C，则有： 式中，Ga，Gg——空气流量和天然气流量，m3/s； CaAa，CgAg——空气和天然气的有效流通面积（A为通路面积，m2，C为流量系数）； ρa，ρg——空气和天然气的密度，kg/m3。 这样，混合气的空燃比即为： 和 当 时，α会随 的增大而变大，并且如图7-90b所示，在 时，只能吸进天然气， ，随着 的增大， α先快后慢地变大，最终也趋近一个常数C； 并且如图7-90a所示，在 的增大（即随Ga、Gg的增大）而变小， 时，吸不出天然气， ，随着 的增大，α先快后慢地变小，最终