文丘里工作原理(货车-天然气-发动机)
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文丘里工作原理(货车-天然气-发动机)
01
6SM国六天然气发动机简介
一、6SM3机型发动机外观：
▼左侧
▼右侧
▼前端
二、6SM3机型发动机总体介绍：
1、系统元器件
2、工作原理
▶天然气从气瓶体通过燃气截止阀，进入压力调压器减压至8bar。
▶通过管路经过滤清器进入喷嘴。
▶喷嘴在ECU控制下进入气轨，通过管路进入混合器中与增压后的空气以及EGR管路的废气混合，混合气进入发动机气缸内燃烧做功。
三、6SM3机型发动机参数
▼发动机参数
▼标准循环排放限值
NMHC：非甲烷总烃，指除甲烷以外所有可挥发的碳氢化合物。
THC：排放总烃。
CH4：甲烷
NH3：氨气
▼整车排放限值
▼OBD限值
超过OBD限值，将会引起限扭和限速。
02
6SM国六天然气发动机结构和性能
一、新鲜空气系统
二、燃料系统
三、废气系统
四、点火系统
五、后处理系统
六、控制系统
一、新鲜空气系统
新鲜空气系统主要有中冷器、进气文丘里管、节气门、混合器、螺旋道进气管、流量传感器、压力传感器等组成。
1、增压压力温度传感器
▶布置在中冷后，节气门前。
▶用于测量增压后的新鲜空气压力和温度。
◆增压压力温度传感器针脚
◆参考数据
2、进气文丘里管
◆原理：流体在通过不同截面的管道时，在大小不同截面上产生的压力不同，即有压差。空气在文丘里管的喉部会产生低压，这个低压会拉动文丘里管外上游的空气，文丘里管出口的气流流量大于吹入EGR废气的气流。
◆安装位置
◆进气文丘里管 TFI4进气流量传感器
测量新鲜空气流量，集成压差传感器、温度传感器、微处理器。
◆进气文丘里管 TFI4进气流量传感器针脚
◆参考数据
3、电子节气门
◆性能
▶用于控制新鲜空气的流量
▶控制信号为脉宽调制信号
▶节气门开度命令信号可同反馈信号对比
▶节气门的动作可以由软件设定，使得对发动机转速的控制更加灵活。
▶默认全闭，H桥驱动，位置信号有主副两个信号输出。
◆安装位置
◆电子节气门针脚
◆参考数据
4、防揣振阀
◆原理：当发动机突然减速时，通过喘振阀通气软管将节气门后的低压压力传递到防揣振阀压力反馈接头上，打开喘振阀单向截止膜片，使增压器压气机前后压力平衡，避免增压器喘振，保护增压器，进气管路，中冷器。
◆安装位置
5、混合器
混合新鲜空气、天然气和EGR废气。
6、混合气进气管
布置有进气（混合气）压力温度传感器。内部设计为双螺旋道，保证流速，有利于混合气快速均匀融合进入缸盖气道。
7、混合气进气压力温度传感器
▶布置在混合器后，缸盖进气道之前；
▶测量进气歧管内混合气的压力与温度。为电脑提供逻辑控制基础数据；
◆混合气进气压力温度传感器针脚
◆参考数据
二、燃料系统
1、气轨
▶气轨的作用是使天然气维持特定的压力。气轨必须大小适中，即使在大负荷工况下，气轨中的压力也不会显著减小，仍然可以向发动机提供足够的燃气。
▶静态流速：7.7kg/h@7bar
2、喷嘴
12个喷嘴分成6组，每一组相对两个为并联关系，每一组负责一缸，基本理念是当一缸工作时，由负责这一缸的这组喷嘴工作。这个工作顺序1/2/3/4/5/6是逻辑缸，对应的物理缸就是1/5/3/6/2/4。喷嘴工作时是以电流来考量的，电压存在两个阶段，Boost 和hold, 分别是48V和24V。
◆喷嘴连接方式（并联）
◆喷嘴参考数据
3、燃气滤清器
▶滤清器能减少颗粒、润滑油对系统的污染。
▶能过滤95%的0.3至0.6微米微粒。
4、减压截止阀
▶主动切断的安全装置。
▶由ECU供电控制电磁线圈工作驱动阀芯动作，来控制高压燃料切断阀开通或闭合，使气路处于开、闭状态。停机后处于常闭状态。
▶目前圆形的为主。
◆减压截止阀针脚
◆参考数据
5、气轨压力和温度传感器
用来测量气轨中天然气的实际压力和温度。气轨中燃气的压力是由机械式的稳压器来调节的。气轨压力和温度传感器向电控单元发送电压信号，电控单元根据这些信号来修正喷射阀电磁阀的加电时间，从而精确控制给发动机的燃气量。
◆气轨压力和温度传感器针脚
◆参考数据
三、废气系统
1、EGR阀
▶三菱智能阀，布置在中冷后，用于控制EGR流量。
▶降低缸内燃烧温度（ 增加热容）。
▶降低NOx排放。
▶降低爆震倾向。
▶增加节气门开度，降低泵气损失，提高经济性。
◆EGR阀针脚
◆参考数据
2、EGR阀压力传感器针脚
▶测量EGR冷却器后废气的绝对压力。
▶参与废气流量的计算。
◆EGR阀压力传感器参考数据
3、废气旁通阀
▶对增压器增压压力进行精准调节；
▶控制发动机功率达到目标值；
▶保证发动机具有良好的动态性能；
▶通过控制废气旁通阀的占空比，控制废气旁通阀的出口压力，从而控制发动机的增压压力；
◆废气旁通阀针脚
◆参考数据
四、点火系统
1、点火线圈
▶接收点火指令，产生高电压并将高电压传递给火花塞，产生火花，点燃天然气。点火线圈能根据指令控制点火时刻，使发动机实现低排放、低气耗。
▶采用的是独立点火方式，每一个气缸由一个独立的点火线圈控制点火。
▶加装了特氟龙材料，防止漏电，延长火花塞寿命。
◆点火线圈针脚
◆参考数据
2、火花塞
火花塞的作用是将点火能量引入燃烧室，并用电极间的电火花点燃空气-燃气混合气。它必须确保火花塞高压电极与发动机缸盖绝缘。同时，火花塞必须保证燃烧室有足够的气密性和隔热性。
五、后处理系统
1、三元催化后处理器
天然气发动机后处理主体，通过氧化和还原把一氧化碳、碳氢、氮氧转变为无害的二氧化碳、水、氮气和氧气。
2、前氧传感器
通过检测排气中的氧分子浓度，从而测量燃烧时的空燃比，测量所得的空燃比修正燃气供给量。根据不同的发动机负荷和转速，ECU会设定不同的目标空燃比来确保排气温度和机体温度在安全的范围内。
◆前氧传感器针脚
◆参考数据
3、后氧传感器
用于监控三元催化器效率及修正空燃比控制。
◆后氧传感器针脚
◆参考数据
六、控制系统
1、ECU电子控制单元
◆作用：电控天然气发动机管理核心，通过各种传感器监控发动机运行工况，并根据发动机运行工况控制MAP和控制各执行器，并且通过CAN总线与汽车各系统通讯。
▶8框共336针脚，1/2/3/4框为整车框，5/6/7/8为发动机框。
◆ECU-整车端口
◆ECU-发动机端口
◆底盘接线端口
以上是一汽解放6SM国六天然气发动机部分内容介绍，后续文章会介绍发动机传感器、燃气发动机控制策略及故障分析，敬请关注电喷之家后期文章。
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