01
6SM國六天然氣發動機簡介
一、6SM3機型發動機外觀：
▼左側
▼右側
▼前端
二、6SM3機型發動機總體介紹：
1、系統元器件
2、工作原理
▶天然氣從氣瓶體通過燃氣截止閥，進入壓力調壓器減壓至8bar。
▶通過管路經過濾清器進入噴嘴。
▶噴嘴在ECU控制下進入氣軌，通過管路進入混合器中與增壓後的空氣以及EGR管路的廢氣混合，混合氣進入發動機氣缸內燃燒做功。
三、6SM3機型發動機參數
▼發動機參數
▼標準循環排放限值
NMHC：非甲烷總烴，指除甲烷以外所有可揮發的碳氫化合物。
THC：排放總烴。
CH4：甲烷
NH3：氨氣
▼整車排放限值
▼OBD限值
超過OBD限值，將會引起限扭和限速。
02
6SM國六天然氣發動機結構和性能
一、新鮮空氣系統
二、燃料系統
三、廢氣系統
四、點火系統
五、後處理系統
六、控制系統
一、新鮮空氣系統
新鮮空氣系統主要有中冷器、進氣文丘裡管、節氣門、混合器、螺旋道進氣管、流量傳感器、壓力傳感器等組成。
1、增壓壓力溫度傳感器
▶佈置在中冷後，節氣門前。
▶用於測量增壓後的新鮮空氣壓力和溫度。
◆增壓壓力溫度傳感器針腳
◆參考數據
2、進氣文丘裡管
◆原理：流體在通過不同截面的管道時，在大小不同截面上產生的壓力不同，即有壓差。空氣在文丘裡管的喉部會產生低壓，這個低壓會拉動文丘裡管外上游的空氣，文丘裡管出口的氣流流量大於吹入EGR廢氣的氣流。
◆安裝位置
◆進氣文丘裡管 TFI4進氣流量傳感器
測量新鮮空氣流量，集成壓差傳感器、溫度傳感器、微處理器。
◆進氣文丘裡管 TFI4進氣流量傳感器針腳
◆參考數據
3、電子節氣門
◆性能
▶用於控制新鮮空氣的流量
▶控制信號為脈寬調製信號
▶節氣門開度命令信號可同反饋信號對比
▶節氣門的動作可以由軟件設定，使得對發動機轉速的控制更加靈活。
▶默認全閉，H橋驅動，位置信號有主副兩個信號輸出。
◆安裝位置
◆電子節氣門針腳
◆參考數據
4、防揣振閥
◆原理：當發動機突然減速時，通過喘振閥通氣軟管將節氣門後的低壓壓力傳遞到防揣振閥壓力反饋接頭上，打開喘振閥單向截止膜片，使增壓器壓氣機前後壓力平衡，避免增壓器喘振，保護增壓器，進氣管路，中冷器。
◆安裝位置
5、混合器
混合新鮮空氣、天然氣和EGR廢氣。
6、混合氣進氣管
佈置有進氣（混合氣）壓力溫度傳感器。內部設計為雙螺旋道，保證流速，有利於混合氣快速均勻融合進入缸蓋氣道。
7、混合氣進氣壓力溫度傳感器
▶佈置在混合器後，缸蓋進氣道之前；
▶測量進氣歧管內混合氣的壓力與溫度。為電腦提供邏輯控制基礎數據；
◆混合氣進氣壓力溫度傳感器針腳
◆參考數據
二、燃料系統
1、氣軌
▶氣軌的作用是使天然氣維持特定的壓力。氣軌必須大小適中，即使在大負荷工況下，氣軌中的壓力也不會顯著減小，仍然可以向發動機提供足夠的燃氣。
▶靜態流速：7.7kg/h@7bar
2、噴嘴
12個噴嘴分成6組，每一組相對兩個為並聯關係，每一組負責一缸，基本理念是當一缸工作時，由負責這一缸的這組噴嘴工作。這個工作順序1/2/3/4/5/6是邏輯缸，對應的物理缸就是1/5/3/6/2/4。噴嘴工作時是以電流來考量的，電壓存在兩個階段，Boost 和hold, 分別是48V和24V。
◆噴嘴連接方式（並聯）
◆噴嘴參考數據
3、燃氣濾清器
▶濾清器能減少顆粒、潤滑油對系統的汙染。
▶能過濾95%的0.3至0.6微米微粒。
4、減壓截止閥
▶主動切斷的安全裝置。
▶由ECU供電控制電磁線圈工作驅動閥芯動作，來控制高壓燃料切斷閥開通或閉合，使氣路處於開、閉狀態。停機後處於常閉狀態。
▶目前圓形的為主。
◆減壓截止閥針腳
◆參考數據
5、氣軌壓力和溫度傳感器
用來測量氣軌中天然氣的實際壓力和溫度。氣軌中燃氣的壓力是由機械式的穩壓器來調節的。氣軌壓力和溫度傳感器向電控單元發送電壓信號，電控單元根據這些信號來修正噴射閥電磁閥的加電時間，從而精確控制給發動機的燃氣量。
◆氣軌壓力和溫度傳感器針腳
◆參考數據
三、廢氣系統
1、EGR閥
▶三菱智能閥，佈置在中冷後，用於控制EGR流量。
▶降低缸內燃燒溫度（ 增加熱容）。
▶降低NOx排放。
▶降低爆震傾向。
▶增加節氣門開度，降低泵氣損失，提高經濟性。
◆EGR閥針腳
◆參考數據
2、EGR閥壓力傳感器針腳
▶測量EGR冷卻器後廢氣的絕對壓力。
▶參與廢氣流量的計算。
◆EGR閥壓力傳感器參考數據
3、廢氣旁通閥
▶對增壓器增壓壓力進行精準調節；
▶控制發動機功率達到目標值；
▶保證發動機具有良好的動態性能；
▶通過控制廢氣旁通閥的佔空比，控制廢氣旁通閥的出口壓力，從而控制發動機的增壓壓力；
◆廢氣旁通閥針腳
◆參考數據
四、點火系統
1、點火線圈
▶接收點火指令，產生高電壓並將高電壓傳遞給火花塞，產生火花，點燃天然氣。點火線圈能根據指令控制點火時刻，使發動機實現低排放、低氣耗。
▶採用的是獨立點火方式，每一個氣缸由一個獨立的點火線圈控制點火。
▶加裝了特氟龍材料，防止漏電，延長火花塞壽命。
◆點火線圈針腳
◆參考數據
2、火花塞
火花塞的作用是將點火能量引入燃燒室，並用電極間的電火花點燃空氣-燃氣混合氣。它必須確保火花塞高壓電極與發動機缸蓋絕緣。同時，火花塞必須保證燃燒室有足夠的氣密性和隔熱性。
五、後處理系統
1、三元催化後處理器
天然氣發動機後處理主體，通過氧化和還原把一氧化碳、碳氫、氮氧轉變為無害的二氧化碳、水、氮氣和氧氣。
2、前氧傳感器
通過檢測排氣中的氧分子濃度，從而測量燃燒時的空燃比，測量所得的空燃比修正燃氣供給量。根據不同的發動機負荷和轉速，ECU會設定不同的目標空燃比來確保排氣溫度和機體溫度在安全的範圍內。
◆前氧傳感器針腳
◆參考數據
3、後氧傳感器
用於監控三元催化器效率及修正空燃比控制。
◆後氧傳感器針腳
◆參考數據
六、控制系統
1、ECU電子控制單元
◆作用：電控天然氣發動機管理核心，通過各種傳感器監控發動機運行工況，並根據發動機運行工況控制MAP和控制各執行器，並且通過CAN總線與汽車各系統通訊。
▶8框共336針腳，1/2/3/4框為整車框，5/6/7/8為發動機框。
◆ECU-整車端口
◆ECU-發動機端口
◆底盤接線端口
以上是一汽解放6SM國六天然氣發動機部分內容介紹，後續文章會介紹發動機傳感器、燃氣發動機控制策略及故障分析，敬請關注電噴之家後期文章。
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