气体密度随着压力大小而变化。同样,LNG在汽化过程中也会产生压力。发动机与气瓶供气系统压力的合理匹配,会对LNG发动机的燃烧带来很大的影响:供气压力低,气体密度小,供气量不足,发动机燃烧稀薄混合气;供气压力高,混合气燃烧不完全,会形成爆燃。
1.燃烧压力低
LNG载货汽车燃烧系统的压力为0.65~1.35MPa,实际上重型载货汽车发动机的供气压力一般在0.85MPa以上。与国Ⅲ柴油载货汽车160MPa、国Ⅳ柴油载货汽车180MPa的供油压力,CNG的20MPa供气压力相比,LNG载货汽车燃烧系统的压力要低很多。CNG供气压力需要经过高压、低压二级减压,方能达到发动机的工作压力要求,而LNG供气系统无需经过降压的过程,气瓶的经济阀按照发动机工作压力要求,提供的压力可直接适应发动机的工作压力要求。
在LNG发动机供气系统中,由于供气系统压力较低,对供气系统控制阀门及其连接管路的可靠性、密封性均不会有很高的要求,对发动机燃烧时形成的涡流混合气流,也无需较高的要求。
LNG发动机的进气压力控制系统由废气旁通控制阀、空气调压阀、防喘振阀及其管路组成,LNG发动机进气压力的控制如图1-6所示。
图1-6 LNG发动机的进气压力控制
2.废气旁通控制阀
发动机使用废气旁通控制阀来控制涡轮增压器的旁通阀执行器,从而控制增压压力,提高发动机的动力性、经济性和瞬态动力响应性。气源来自于LNG载货汽车储气瓶。
废气旁通控制阀的安装示意如图1-7所示,废气旁通控制阀管路连接如图1-8所示。
图1-7 废气旁通控制阀的安装示意
图1-8 废气旁通控制阀管路连接
3.空气调压阀(www.xing528.com)
发动机的涡轮增压器使用废气旁通控制阀控制增压压力。为避免供气压力波动影响发动机性能,要求此气源必须来自于汽车储气瓶。
来自LNG载货汽车储气瓶的低压气体,通过一内径为ϕ5mm的气管接至空气调压阀,经空气调压阀压力恒定后,再通过一内径为ϕ5mm的气管输送至废气旁通控制阀,然后输入涡轮增压器旁通阀,从而达到控制涡轮增压器压力之目的。空气调压阀管路的连接如图1-9所示。
该控制阀工作压力为160kPa(表压),通过一内径为ϕ5mm的气管接至旁通控制阀进气口,废气旁通控制阀安装在进气管后端。旁通控制阀放气口通过一内径为ϕ5mm的软管连至大气,软管开口朝下并固定。
空气调压器技术要求:
1)最大压力:1.0MPa,可调节的范围:0.05~0.9MPa。
2)流量:>3000L/min。
3)介质温度范围:5~60℃。
图1-9 空气调压阀管路的连接
4.防喘振阀
减速时,电子节气门关闭,进气歧管内的压力叠加后突然大幅升高,此时,防喘振阀把压力释放,防止涡轮增压器叶片因超速喘振而损坏。防喘振阀共两个,其管路连接方式如图1-10所示。防喘振阀的管路连接不可接反,否则会损坏涡轮增压器总成。
图1-10 防喘振阀的管路连接方式
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