天然气发动机电喷系统培训

天然气发动机电喷系统培训

天然气发动机电喷系统培训第1页培训内容

电控天然气发动机介绍电控系统组成电喷系统基本控制策略电喷系统应用天然气发动机电喷系统培训第2页燃气汽车发展历程1872年天然气发动机问世三十年代初由意大利人率先采取天然气作为汽车燃料七十年代燃气汽车技术逐步快速发展九十年代后天然气汽车数量快速增加天然气发动机电喷系统培训第3页我国燃气汽车发展现实状况20世纪50时年代开始天然气汽车研究80年代中期开始发展天然气汽车1994年起组织开展液化石油气燃气汽车样车适用及研究底我国燃气汽车保有量已超出11万辆，预计到年将到达150万量天然气发动机电喷系统培训第4页电控天然气发动机介绍天然气发动机预计产量需求天然气发动机电喷系统培训第5页电控天然气发动机介绍天然气燃料特点天然气主要成份是甲烷（CH4），含量达90％以上；比空气轻略高于汽油，但理论混合气热值要比汽油低，甲烷含量越高，其相差越大，纯甲烷理论混合气热值比汽油低10%左右抗爆震性能高。辛烷值为130，能够采取较高压缩比（10～12）

混合气发怒界限宽（过量空气系数0.6-2.1）；采取稀燃技术，能够提升汽车经济性和环境保护效益；着火温度高，需要高能点火天然气属于“清洁”燃料。燃烧温度低，NOX生成少；与空气混合均匀，燃烧较完全，CO排放较低。但甲烷温室效应比CO2严重天然气相比汽油更安全天然气发动机电喷系统培训第6页电控天然气发动机介绍天然气发动机电喷系统培训第7页电控天然气发动机介绍天然气发动机电喷系统培训第8页满足国家标准GB17691-ETC试验限值ETCTransientCycle-VehicleSpeed国家标准要求排放限值电控天然气发动机介绍天然气发动机电喷系统培训第9页天然气发动机技术路线按使用燃料分单燃料发动机两用燃料发动机混合动力型按发动机工作方式增压稀燃控制发动机非增压理论空燃比式发动机天然气发动机电喷系统培训第10页天然气发动机技术路线增压稀燃方式发动机与非增压理论空燃比喻式发动机对比压缩比燃气供给方式燃烧空燃比功率燃气消耗率排放增压稀燃方式11-12喷射Λ：1-1.5较高与柴油机靠近排放量很低非增压理论空燃比8-9电子喷射或机械式混合Λ=0.8-1偏低偏高较高天然气发动机电喷系统培训第11页天然气发动机技术路线燃料供给方式机械预混合式喷嘴喷射型百分比阀控制式喷嘴驱动方式电压驱动型电流驱动型天然气发动机电喷系统培训第12页培训内容

电控天然气发动机介绍电控系统组成电喷系统基本控制策略电喷系统应用天然气发动机电喷系统培训第13页促进发动机电控技术发展背景电子技术迅猛发展，尤其是微处理器技术发展促进了汽车电子技术进步控制理论进步使发动机电控技术有了飞跃式发展排放法规和燃油经济性需求：汽车尾气排放危及了人类生态环境平衡，大气污染日益严重；美国、日本、欧盟相继制订出排放法规能源危机市场竞争、车辆性能、发动机动力性、燃油经济性和排放限制天然气发动机电喷系统培训第14页电控系统部件ECM（发动机控制模块）输入信号器件（传感器、驾驶室控制信号等）输出控制器件（控制继电器、步进马达等）喷油器驱动模块点火驱动模块电喷系统辅助部件（电压变换器、保险继电器盒）电喷系统线束天然气发动机电喷系统培训第15页电喷系统输入量增压压力（绝对压力）：BOOST-PCNG压力（相对压力）：CNG-PCNG温度（NTC型）：CNG-T节气门位置：TPS进气歧管压力（绝对压力）：MAP

进气歧管温度（NTC型）：MAT发动机冷却液温度（NTC型）：CTS发动机转速58X信号（60-2齿轮）车速输入、空调请求输入信号、故障闪码请求输入信号天然气发动机电喷系统培训第16页电喷系统输出量三路喷嘴控制信号三路点火控制信号怠速控制执行器（步进马达型）CNG高压减压阀（一级减压电磁阀）CNG低压减压阀（二级减压电磁阀）空调离合器继电器控制发动机转速输出故障闪码输出通讯接口

天然气发动机电喷系统培训第17页电控天然气发动机介绍电控CNG发动机配置图Wastegatecontrolvalvefillingpipehigh-

pressure

valvepressureregulator

andfilterlowpressurevalveairtemperaturesensorboostpressuresensorignitioncoilphasesensorcoolanttemp.sensorLambdasensorLSF(optional)airmasssensornaturalgas200baracceleratorpedalmodulelambdasensor(LSU)turbo-chargerwaste-gatethrottlingunitEGASknocksensorspeedsensorgasinjectorsgaspressure&temp.sensorignitionstageECMVCUvehiclecontrolunitCAN天然气发动机电喷系统培训第18页电喷系统概述天然气发动机电喷系统培训第19页转速传感器天然气发动机电喷系统培训第20页负荷传感器发动机负荷传感器：主要功效：测量进气空气质量流量（或用压力及温度换算）判定发动机工况依据设定目标空燃比以确定燃油喷射量负荷传感器应用类型：速度－密度法：进气压力MAP、温度MAT质量流量法：热线式空气流量计MAF热膜式空气流量计MAF容积流量法：翼片式空气流量计VAF天然气发动机电喷系统培训第21页绝对压力传感器进气管绝对压力传感器MAP：

MAP原理：惯用惠斯顿电桥结构应变片式MAP应用：MAP信号作用依系统而不一样采取速度-密度法系统，没有MAF传感器，ECU用MAP信号、进气温度MAT计算进气质量流量在发动机没有运转时，ECU可将MAP读数作为环境气压，运行后能够估算环境气压MAP反应了发动机运行工况，成为ECU计算点火正时和设定目标空燃比主要信息MAP种类：

依其传感元件可分为应变片式、扩散硅式、电容式、电感式等天然气发动机电喷系统培训第22页绝对压力传感器天然气发动机电喷系统培训第23页温度传感器天然气发动机电喷系统培训第24页温度传感器天然气发动机电喷系统培训第25页节气门位置传感器天然气发动机电喷系统培训第26页氧传感器天然气发动机电喷系统培训第27页氧传感器两种类型跳变型氧传感器测量范围为λ=1狭窄范围输出电压为跳变型不需要另外电路用于理论空燃比控制宽域氧传感器测量λ=0.7-10宽范围输出电压一定范围类线性需要另外电路控制泵电流用于稀燃控制天然气发动机电喷系统培训第28页宽域氧传感器宽域氧传感器需要泵电流控制天然气发动机电喷系统培训第29页执行器发动机电控系统执行器：喷油器怠速执行器点火线圈火花塞其它：燃气切断电磁阀…天然气发动机电喷系统培训第30页喷嘴天然气发动机电喷系统培训第31页怠速执行器天然气发动机电喷系统培训第32页点火线圈天然气发动机电喷系统培训第33页火花塞及高压线火花塞：作用：点燃发动机气缸内可燃气体为降低点火时释出无线电干扰电波和保护点火线圈驱动器，火花塞应使用电阻型为确保点火能量及可靠点火，火花塞间隙应调整到适当间隙，且各缸确保一致必要时，与高压线接触面要求涂抹耐高压绝缘硅脂高压线：作用：将点火线圈储存点火能量传递到火花塞高压线应具备适当阻抗和能耐受足够电压，并能抑制高能点火时点火系统对外释出无线电干扰电波天然气发动机电喷系统培训第34页培训内容

电控天然气发动机介绍电控系统组成电喷系统基本控制策略电喷系统应用天然气发动机电喷系统培训第35页电喷系统基本控制策略电子燃气喷射（EGI）控制策略电子点火正时（EST）控制策略怠速空气控制（IAC）控制策略天然气发动机电喷系统培训第36页电子燃气喷射（EGI）控制策略燃气配给方式电子燃气喷射量计算天然气发动机电喷系统培训第37页电子燃气喷射系统1三路6个喷嘴：单点中央分组喷射A:1、6缸B:5、2缸C:3、4缸喷嘴前压力：天然气压力（二级减压后）喷嘴后压力：增压压力喷嘴前后压力差是改变天然气发动机电喷系统培训第38页电子燃气喷射系统2发动机点火驱动ECU增压器催化器混合器空气滤清器节气门怠速旁通喷嘴高压滤清器高压电磁阀高压调压器低压调压器低压电磁阀天然气喷嘴驱动天然气发动机电喷系统培训第39页电子燃气喷射工作时序天然气发动机电喷系统培训第40页电子点火正时（EST）控制策略点火闭合角控制点火正时控制天然气发动机电喷系统培训第41页电子点火系统1点火线圈：双端输出分组点火：ESTA:1、6缸ESTC:5、2缸ESTB:3、4缸天然气发动机电喷系统培训第42页电子点火正时系统2ECM654321xx615243后前经发动机连接天然气发动机电喷系统培训第43页怠速控制策略怠速控制目标：在节气阀门关闭状态下电控系统对发动机转速控制，使实际转速与目标怠速转速相吻合降低排放降低噪声和发动机振动提升整车驾驶性依据发动机负载改变，调整目标怠速转速预防发动机失速天然气发动机电喷系统培训第44页怠速控制策略目标怠速设定：冷机起动时，提升怠速转速，加紧发动机暖车发动机温度过高时，提升怠速转速，增加冷却风量，加紧发动机冷机其它负载增加，要求提升怠速转速。如：空调使用、转向助力等目标怠速转速与发动机冷却水温亲密相关

天然气发动机电喷系统培训第45页怠速控制策略怠速控制控制参数：燃气喷射量控制：按怠速空然比调整怠速空气量控制：步进马达（IACV）改变怠速旁通孔孔径点火正时控制：提前点火角，使转速升高；推后点火角，使转速降低天然气发动机电喷系统培训第46页培训内容

电控天然气发动机介绍电控系统组成电喷系统基本控制策略电喷系统应用天然气发动机电喷系统培训第47页EQD天然气发动机电控系统原理图MT20连接原理图天然气发动机电喷系统培训第48页MT20电喷系统特点MT20发动机控制模块(ECM)为关键系统硬件采取16位微处理器可灵活定义I/O输入输出口带一路CAN通讯MT20具备了满足当前欧III法规所需全部技术规格软件采取德尔福模块化C语言编写第二代控制软件天然气发动机电喷系统培训第49页功效及原理：发动机控制模块是一个以单片机为关键微处理器。它功效就是处理来自整车不一样部位传感器数据，判断发动机工作情况，再经过执行器对发动机进行准确控制。安装：它应被安装在驾驶室内；外壳不宜搭铁。产品特征：高性能16位单片处理器10位模数转化器128Kb可重写内存8KbRAM存放器驾驶室内安装工作温度：-40~85℃正常工作电压：9~16V不正常工作电压：6.3~9V 16~24V过压保护：-12V~24V失效判定：主要提醒：全部以下判定，是基于整车、线束及其它系统零 部件功效正常。ECM故障：系统无法与外界通讯；防盗锁死：曾经连接防盗器；信号输入系统故障：无法接收传感器信号；发电机调整器故障，输出电压过高，连带ECM损坏；输出控制系统故障：ECM内部驱动器损坏，使驱动执行机构不工作。发动机控制模块(ECM)天然气发动机电喷系统培训第50页ECM接线端子定义天然气发动机电喷系统培训第51页ECM安装支架作用：固定ECM隔离ECM外壳搭铁天然气发动机电喷系统培训第52页绝对压力传感器（MAP,BST-P）特征：量程：20～200kPa电源：5.0±0.1Vdc输出：0.2~4.9VdcPressureinkPa0.25VOutputVoltage4.5V543210020

200TransferCurve应用：进气歧管压力，增压压力接线端子定义：A

传感器地；B

信号；C+5V天然气发动机电喷系统培训第53页天然气压力传感器（CNG-P）特征：量程：100psi＝689.5KPa电源：5.0±0.1Vdc输出：0.5~4.5VdcPressureinpsi0.5VOutputVoltage4.5V5432100

100应用：天然气压力；相对压力型接线端子定义：A传感器地；B+5V；C信号天然气发动机电喷系统培训第54页温度传感器NTC型:负温度系数热敏电阻温度20~30℃时，其阻值为3510~2240

应用：进气温度；天然气温度；发动机水温温度(℃)电阻值电阻与温度对应曲线天然气发动机电喷系统培训第55页转速传感器特征：磁电式线圈电阻：560Ω接线端子定义：A信号＋；B

信号－；C

屏蔽层天然气发动机电喷系统培训第56页宽域氧传感器测量范围：

λ：0.7-10管脚颜色定义1黑Vs2绿Rcal3灰H+4白H-5黄VS/Ip6红Ip天然气发动机电喷系统培训第57页发动机转速信号发动机转速信号由安装在飞轮壳上磁电式传感器产生，飞轮加工有提供信号信号盘:58X（60-2齿）。空气隙：0.3－1.5mm天然气发动机电喷系统培训第58页节流阀体怠速调整阀：步进马达通孔孔径：Ø10mm节气门位置传感器：电位器拉丝安装位置接线端子定义：A＋5V；B

传感器地；C

信号天然气发动机电喷系统培训第59页驱动模块功效：喷嘴驱动

峰值－保持点火驱动

限流保护天然气发动机电喷系统培训第60页天然气喷嘴特征：低阻型：1.6Ω驱动：峰值－保持进气孔侧出气孔侧天然气天然气驱动线圈驱动电流波形：天然气发动机电喷系统培训第61页喷油器驱动电流波形B点：为设定喷油器阀芯开启电流最大值A点：表明喷油器阀芯动作时刻C点：为设定喷油器阀芯开启后维持电流天然气发动机电喷系统培训第62页点火线圈特点：高能量：35KV以上分组输出：A、B两组点火驱动型工作温度范围：－40℃～125℃接线端子次序：D+12V；C电源地；B

点火信号；A点火信号A组输出B组输出天然气发动机电喷系统培训第63页火花塞特点：CNG专用，间隙：0.5mm，冷型天然气发动机电喷系统培训第64页点火高压阻尼线特点：6缸机、有标识要求：天然气燃料用点火能量损失少前端密封、有放气孔耐高温：180℃天然气发动机电喷系统培训第65页电压变换器特点：两路输入：15~32V