天然气发动机的工作原理和组成

CNG是压缩天然气(简称CNG)，是压缩的天然气，以气态储存在容器中。除了油田和天然气田的天然气，压缩天然气还可以人工生产生物甲烷(主要是甲烷)。

顾名思义，CNG发动机是以CNG(压缩天然气)为燃料的发动机(一般用于大型轿车和公交车)。CNG汽车是一种燃料汽车，以可燃气体为动力。

天然气发动机的工作原理

高压压缩天然气来自气瓶，经天然气过滤器过滤后，通过高压电磁阀进入高压减压器，对高压压缩天然气(工作压力为200-30 bar)进行减压加热，具有调节压力至7-9 bar的作用。高压天然气在减压膨胀过程中需要吸收大量的热量。为了防止减压器冻结，需要用发动机冷却液加热减压器中的气体。

减压后的天然气进入电子控制调节器(EPR ),其功能是根据发动机运行情况精确控制天然气供应。天然气和空气在混合器中充分混合，进入发动机气缸，被火花塞点燃燃烧。火花塞的点火时间由ECM控制，氧传感器及时监测燃烧后废气的氧浓度计算空燃比，ECM根据氧传感器的反馈信号及时修正天然气供应量。

天然气发动机控制系统

增压压力控制

涡轮-美洲狮控制

增压器根据发动机负载提供可变的进气增压，增压器的废气门可以通过释放涡轮的排气压力来降低增压。这是通过隔膜移动控制杆来实现的。向膜片提供压力后，操纵杆移动以打开废气门。ECI系统使用废气门控制阀来控制废气门执行器的压力。

安装废气旁通阀是为了避免对废气旁通阀的执行器施加压力。提供给废气门控制阀的压力必须在22和22至25磅/平方英寸之间。旁通控制阀有一个压力传感器，用于监测执行器上的压力，并根据ECM计算的WGP指令向执行器释放或输送压力。

负载控制

加载控制

发动机控制模块接收来自IVS加速踏板的代表负载指令的可变电压信号，并将其位置指令转换为负载率指令。因为ECM使用load命令来计算实现这个负载所需的映射目标和TIP目标。

当发动机负荷上升到映射目标时，不断调节电子节气门和废气旁通阀的开度，使映射压力值达到映射目标。然后，调节电子节气门，使得电子节气门前后的压差达到目标值。在节气门调节期间，废气旁通阀的开度被连续调节，以使MAP压力值与目标值一致。

燃料控制

完全控制

电子控制调节器(EPR)是由微处理器控制的高速大马力电机驱动的压力调节器。EPR中的微处理器通过CAN通信接收ECM发送的燃油压力指令(EPR的燃油出口压力与混合器入口空气压力之差)，并将EPR中的信息返回给ECM。然后用EPR中的电机驱动调压器的内膜，调节EPR出口的压差，使之满足ECM指令的要求。

CNG发动机气体系统的结构

1、高压燃油切断阀

？工作原理：阀芯由线圈驱动，开关由ECM控制，使其停止时进入常闭状态。

？功能：及时切断或恢复燃油供应。

2、高压减压器

？工作原理：压力膜片克服弹簧阻力，驱动拉杆，调节节流孔的流通面积，从而控制降压天然气的压力。

？功能：通过节流和加热将高压压缩天然气的压力降低到7-9 bar的低压天然气。

3、低压燃油切断阀

？工作原理：阀芯由线圈驱动，开关由ECM控制，使其停止时进入常闭状态。

？F

？功能：控制天然气供应。

5.混合器：

？工作原理及作用：天然气经过中冷后与空气充分混合，使燃烧更加充分和柔和。有效降低NOx排放和排气温度。

6.电子节气门

？工作原理及作用：通过控制蝶阀的开度，控制进入气缸的混合空气量，从而控制发动机的转速和负荷。驾驶员通过油门踏板向ECM发送动力需求，ECM收到油门踏板信号后，根据发动机运行情况控制电子节气门开度。通过控制蝶阀的开度，控制怠速和调速特性曲线。

7.电子控制模块

？功能：电控CNG发动机管理核心通过各种传感器监测发动机运行，根据发动机运行和控制映射控制执行器。

？工作环境：1)温度(-40-105) 2)最大振动)【邮件保护】/* */

？工作电压：16-32伏DC。

8.废气旁通控制阀：

旁通控制阀：

？工作原理和作用：通过控制废气门控制阀的占空比，废气门控制阀的出口压力和发动机的增压压力。采用该技术，可以有效提高发动机的低速扭矩和动态响应性，满足公交车频繁启动的工作要求！9.防喘振阀

？作用：当发动机突然减速时，节气门后的低压通过冲击阀通风软管传递到冲击防止阀的压力反馈接头，冲击阀的单向膜片打开，平衡增压器压缩机前后压力，使增压器可以工作。

10.电子油门踏板：

功能：驾驶员使用电子油门踏板驱动和控制发动机工况，反映驾驶员的实际动力需求。