由于購買插電式混合動力系統(tǒng)的公交車能繼續(xù)享受新能源汽車財政補貼（非插電式混合動力客車已不再屬于新能源汽車范疇）以及免征車輛購置稅，因此，國內的插電式混合動力公交客車市場銷售情況良好。本文以宇通ZK6125CHEVNPG4公交車為例，詳細分析其安裝的插電式混聯(lián)氣電混合動力系統(tǒng)。

    1．插電式混聯(lián)氣電混合動力系統(tǒng)的組成
      宇通ZK6125CHEVNPG4公交車安裝的插電式混聯(lián)氣電混合動力系統(tǒng)主要由液化天然氣（LNG）發(fā)動機、扭轉減振器、集成式啟動機／發(fā)電機ISG （Integrated Starter andGenerator，簡稱ISG電動機）、電控離合器、主驅動電動機、超級電容及管理系統(tǒng)、銼電池組、整車控制器、五合一電動機控制器、雙向斬波控制器、DC/DC轉換器、電動助力轉向油泵及電動機、擋位操縱面板、混合動力系統(tǒng)專用翹板開關及組合儀表等組成（圖1）。

    2．玉柴LNG發(fā)動機工作原理
      宇通ZK6125CHEVNPG4插電式混合動力公交車可以根據用戶的需要選裝液化天然氣發(fā)動機，配套的LNG發(fā)動機為玉柴YC6G230N-50，發(fā)動機最大功率為161 kW。該LNG發(fā)動機是以同系列的增壓中冷柴油機為原機，根據使用天然氣的需要，降低了壓縮比，并對燃燒系統(tǒng)、凸輪型線及配氣相位等進行了改進設計，去掉了柴油供給系統(tǒng)而加裝了天然氣供給系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、增壓壓力控制系統(tǒng)及發(fā)動機電控系統(tǒng)（美國E-Controls公司產品）等。
    如圖2所示，來自LNG氣瓶的液態(tài)天然氣，經過汽化器加熱汽化成氣態(tài)的天然氣；穩(wěn)壓器將壓力比較高的（約1.6 MPa）的天然氣降低壓力，并穩(wěn)定在0.7 MPa～0.9 MPa；降壓后的天然氣通過低壓濾清器過濾后進入電控調壓器，電控調壓器根據發(fā)動機運行工況精確控制天然氣的噴射量；天然氣與空氣在混合器內充分混合，經過電子節(jié)氣門控制進入發(fā)動機氣缸內，并經火花塞點燃進行燃燒做功；火花塞的點火由發(fā)動機控制模塊（ECM）控制，寬帶氧傳感器實時檢測燃燒后廢氣中氧的含量，ECM根據氧傳感器的反饋信號并修正天然氣的噴射量，實現(xiàn)對空燃比的閉環(huán)控制。另外，ECM還通過廢氣旁通閥對增壓壓力進行閉環(huán)控制。

    （1）汽化器。汽化器的主要作用是將液態(tài)的天然氣經過加熱，汽化成氣態(tài)的天然氣。汽化器安裝在汽車底盤上，布置汽化器時，應盡可能靠近發(fā)動機，以減少天然氣在管路中流動的阻力。汽化器利用發(fā)動機的冷卻液來加熱液態(tài)天然氣，汽化器的安裝位置不應高于發(fā)動機散熱器頂部，否則會導致冷卻液不能流經汽化器，造成汽化器結冰，甚至凍裂。
    （2）穩(wěn)壓器。當氣瓶內的液態(tài)天然氣吸收外界熱量而溫度升高時，氣瓶內最高壓力可能會超過1.6 MPa，而玉柴發(fā)動機使用的最高燃氣壓力為1.38 MPa，超過該壓力可能導致電控調壓器失效、發(fā)動機無法啟動等故障。在汽化器和低壓電磁閥之間安裝穩(wěn)壓器，通過穩(wěn)壓器的泄壓作用，使壓力降低至穩(wěn)壓器設定壓力，以保證進入發(fā)動機的天然氣壓力符合發(fā)動機要求。穩(wěn)壓器出口安裝了一個壓力表，可以直觀顯示穩(wěn)壓器出口的壓力。
    （3）低壓電磁閥。低壓電磁閥的作用是用于接通和切斷天然氣低壓管路的燃氣供給。在停機狀態(tài)下起到阻止燃氣泄漏的作用，以保證發(fā)動機的使用安全。
    低壓電磁閥的特性參數：工作電壓為24 V、功率為8W、工作壓力為0.01 MPa～1.8 MPa.
    （4）電控調壓器（圖3）。電控調壓器（EPR）由內置微處理器和大功率的高速電動機組成，用于精確控制天然氣的供給量，其作用類似于一個燃料噴射泵，主要功能為按照發(fā)動機ECM的壓力指令來控制EPR的出口壓力，控制參數為EPR出口壓力與連接到EPR的反饋管壓力之差（LNG燃料與空氣的壓力差），EPR與ECM之間采用CAN總線通信，EPR接收來自于ECM的指令信號，其內部的微處理器將ECM的指令信號轉換成驅動信號并驅動EPR內部的高速電動機，使EPR的實際出口壓力與反饋管壓力之差與目標壓差值吻合，并且通過一個壓差傳感器來對出口壓力與反饋壓力差值進行實時檢測并反饋至EPR微處理器，實現(xiàn)出口壓力的閉環(huán)控制。

    （5）混合器。混合器是依據文丘里效應制成的，其主要作用是將天然氣和中冷后的空氣充分混合，使燃燒更加充分、柔和，有效降低NOx排放和排氣溫度。

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