天然气电控发动机设计cad图纸+说明书+开题报告

总图

本设计是在原YC6108电控柴油机的基础上，设计安装一套天然气供给系统，并充分利用原柴油机上的电控系统，通过加装相关传感器，精确控制柴油引燃量和天然气的供给量，来提高原发动机的经济性和排放性。具体来说，一方面分析了电控天然气发动机燃料供给策略，对天然气供给系统进行了整体设计；另一方面重点设计了天然气供给系统的一些主要专用装置，如：气瓶、瓶口阀、手动关闭阀、充气阀、燃气压力调节器、加温器等，对其它所需部件按国家标准进行了选用；同时还根据公交车车架，对天然气供给系统布置与安装进行了分析与设计。
1气瓶
气瓶储存压力为20Mpa的压缩天然气，在其后先后接有气瓶阀、充气阀、手动关闭阀及压力表等。气瓶阀在必要时封住瓶内气体及防止瓶内压力过高损坏气瓶；充气阀是在储气瓶内压力不足时向储气瓶内充入天然气；手动关闭阀是当CNG汽车因加气、修理、入库停车时，用来截止气瓶到燃气压力调节器之间的气路联接。压力表用于表针加气时天然气是否加足。
2压力调节器
燃气压力调节器可以将天然气的压力从20MPa降到0.5 Mpa左右，而且在压力调节器上装有压力传感器且与驾驶室内控制面板相连，这样在驾驶室内即可通过压力值了解气瓶内天然气的储量。在压力调节器前分别安装有加温器和过滤器。其中加温器是为了给天然气加热，以避免因天然气压力降低吸收热量而使压力调节器冻结。过滤器是为了滤除气体中的杂质，以避免减压器阀口被堵塞。燃气压力调节器后连接电磁阀，当发动机出现故障或发动机熄火时，电磁阀自动切断天然气的供给。
3气体流量阀
气体流量阀可精确控制双燃料工作状态下的燃气流量。其内有一小容积室，与燃气喷射器、天然气压力传感器和温度传感器相连，2个传感器分别测出容积室中天然气的压力和温度。中央控制器(ECU)将实测天然气压力与存储在ECU内的目标压力值相比较，根据二者的差值调整容积室的容积，保证确的天然气喷射量。天然气以1O～80 Mpa的喷射压力喷入时进气道内，与空气充分混合后进入气缸。燃气喷射器的喷孔与空气的流向相反，使天然气与空气充分混合。
4中央控制器
ECU是YC6108双燃料发动机的控制核心，它接受8个传感器的信息，通过计算分析处理后，向柴油油量控制器及气体流量阀等主要执行器发出指令，控制双燃料状态下的柴油量以及燃气的流量，进而保证发动机的性能。ECU具有故障自诊断功能。当控制系统出现问时，ECU自动记录错误信息，并将错误代码在控制面板上显示出来。它可自动记录天然气流量、柴油流量天然气温度和压力、进气温度、进气压力等3O余个参数随时间变化的曲线，并进行分析。
5油门位置传感器
油门位置信号和转速信号是决定燃料MAP和节气门开度MAP的主要参数。油门位置传感器固定在喷油泵的油门操纵杆上，并通过油门拉线与油门踏板连接，由驾驶员直接控制。ECU根据它的信号确定天然气、空气和柴油的供给量。
6柴油油量控制器
柴油油量控制器安装在喷油泵的后端。发动机在双燃料工作状态时，ECU按照其内设定的燃料MAP，通过控制步进电机的行程从而控制喷油泵齿条的位移量来控制在双燃料工作状态的柴油油量。在纯柴油工作状态时，柴油油量控制器不起作用，由喷油泵调速器直接控制发动机的柴油喷射量。
7冷却水温度传感器
冷却水温度传感器安装在发动机的出水管上，当发动机冷却水温度在65 c以上和转速超过900 r／min时，发动机自动转换到双燃料的工作状态。转速传感器转速传感器安装在齿轮室罩盖一飞轮壳上测量发动机的转速，其信号是决定燃料MAP和节气门开度MAP的主要参数。
8控制面板
控制面板固定在驾驶室内的仪表板上。控制面板上有控制发动机工作状态的转换开关，还可以显示双燃料工作状态下的天然气替代率及气瓶内的天然气储量。当双燃料工作状态下出现故障时，控制面上的故障显示灯就会提醒驾驶员，同时可以通过外接设备端口把故障的原因打印出来。

目录
1前言1
2原始设计数据2
2．1柴油机数据2
2．2公交车数据3
3系统整体设计4
3．1控制原理设计4
3．2各部件功用4
3．2．1气瓶4
3．2．2压力调节器5
3．2．3气体流量阀5
3．2．4中央控制器5
3．2．5油门位置传感器5
3．2．6柴油油量控制器5
3．2．7冷却水温度传感器6
3．2．8控制面板6
4储气系统设计7
4．1气瓶设计7
4．1．1材料选择7
4．1．2储气压力确定7
4．1．3结构设计8
4．1．4尺寸设计8
4．2手动关闭阀设计9
4．2．1结构设计9
4．2．1阀杆设计10
4．3瓶口阀设计13
4．3．1结构设计13
4．3．2泄放直径校核14
4．4充气阀设计15
4．5其它部件选用16
5供给系统设计17
5．1燃气压力调节器设计17
5．1．1结构设计17
5．1．2阀口设计18
5．1．3密封膜片设计20
5．1．4弹簧设计21
5．3加温器设计25
5．3其它部件选用26
6总体布置27
6．1气瓶布置27
6．2气瓶架设计校核30
7结束语32
参考文献33
致谢34

加气口

加热器

减压阀

截止阀

气瓶

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