2022年天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)培訓(xùn)

1、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電噴系統(tǒng)培訓(xùn) 培訓(xùn)內(nèi)容 電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)介紹電控系統(tǒng)構(gòu)成電噴系統(tǒng)的基本控制策略電噴系統(tǒng)的應(yīng)用燃?xì)馄嚨陌l(fā)展歷程1872年天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)問世三十年代初由意大利人率先采用天然氣作為汽車燃料七十年代燃?xì)馄嚰夹g(shù)逐漸快速發(fā)展九十年代后天然氣汽車數(shù)量迅速增加我國燃?xì)馄嚨陌l(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)50時(shí)年代開始天然氣汽車的研究80年代中期開始發(fā)展天然氣汽車1994年起組織開展液化石油氣燃?xì)馄嚇榆嚨倪m用及研究2001年底我國燃?xì)馄嚤Ｓ辛恳殉^11萬輛，預(yù)計(jì)到2010年將達(dá)到150萬量電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)介紹天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)預(yù)計(jì)產(chǎn)量需求電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)介紹天然氣燃料特點(diǎn)天然氣的主要成分是甲烷（CH4），含量達(dá)9

2、0以上；比空氣輕 略高于汽油，但理論混合氣熱值要比汽油低，甲烷含量越高，其相差越大，純甲烷理論混合氣熱值比汽油低10%左右 抗爆震性能高。辛烷值為130，可以采用較高壓縮比（1012） 混合氣發(fā)火界限寬（過量空氣系數(shù)0.6-2.1）；采用稀燃技術(shù)，可以提高汽車的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保效益；著火溫度高，需要高能點(diǎn)火天然氣屬于“清潔”燃料。燃燒溫度低，NOX生成少；與空氣混合均勻，燃燒較完全，CO排放較低。但甲烷溫室效應(yīng)比CO2嚴(yán)重天然氣相比汽油更安全電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)介紹電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)介紹滿足國標(biāo)GB17691-2005 ETC試驗(yàn)限值ETC Transient Cycle - Vehicle Speed

3、國標(biāo)規(guī)定的排放限值電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)介紹天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線按使用的燃料分單燃料發(fā)動(dòng)機(jī)兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力型按發(fā)動(dòng)機(jī)的工作方式增壓稀燃控制的發(fā)動(dòng)機(jī)非增壓理論空燃比式發(fā)動(dòng)機(jī)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線增壓稀燃方式發(fā)動(dòng)機(jī)與非增壓理論空燃比方式發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)比壓縮比燃?xì)夤┙o方式燃燒空燃比功率燃?xì)庀穆逝欧旁鰤合∪挤绞?1-12噴射：1-1.5較高與柴油機(jī)接近排放量很低非增壓理論空燃比8-9電子噴射或機(jī)械式混合=0.8-1 偏低偏高較高天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)路線燃料供給方式 機(jī)械預(yù)混合式噴嘴噴射型比例閥控制式噴嘴驅(qū)動(dòng)方式電壓驅(qū)動(dòng)型電流驅(qū)動(dòng)型培訓(xùn)內(nèi)容 電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)介紹電控系統(tǒng)構(gòu)成電噴系統(tǒng)的基本控制策略電噴系統(tǒng)的應(yīng)用促進(jìn)

4、發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)發(fā)展的背景 電子技術(shù)的迅猛發(fā)展，尤其是微處理器技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了汽車電子技術(shù)的進(jìn)步控制理論進(jìn)步使發(fā)動(dòng)機(jī)電控技術(shù)有了飛躍式的發(fā)展排放法規(guī)和燃油經(jīng)濟(jì)性需求：汽車尾氣排放危及了人類生態(tài)環(huán)境平衡，大氣污染日益嚴(yán)重；美國、日本、歐盟相繼制訂出排放法規(guī)能源危機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、車輛性能、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放限制電控系統(tǒng)部件ECM （發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊）輸入信號(hào)器件（傳感器、駕駛室控制信號(hào)等）輸出控制器件（控制繼電器、步進(jìn)馬達(dá)等）噴油器驅(qū)動(dòng)模塊點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)模塊電噴系統(tǒng)輔助部件（電壓變換器、保險(xiǎn)繼電器盒）電噴系統(tǒng)線束電噴系統(tǒng)的輸入量增壓壓力（絕對(duì)壓力）：BOOST-PCNG壓力（相對(duì)壓力）：CNG-PC

5、NG溫度（NTC型）：CNG-T節(jié)氣門位置：TPS進(jìn)氣歧管壓力（絕對(duì)壓力）：MAP 進(jìn)氣歧管溫度（NTC型） ：MAT發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液溫度（NTC型） ：CTS發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速58X信號(hào)（60-2齒輪）車速輸入、空調(diào)請(qǐng)求輸入信號(hào)、故障閃碼請(qǐng)求輸入信號(hào)電噴系統(tǒng)的輸出量三路噴嘴控制信號(hào)三路點(diǎn)火控制信號(hào)怠速控制執(zhí)行器（步進(jìn)馬達(dá)型）CNG高壓減壓閥（一級(jí)減壓電磁閥）CNG低壓減壓閥（二級(jí)減壓電磁閥）空調(diào)離合器繼電器控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速輸出故障閃碼輸出通訊接口 電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)介紹電控CNG發(fā)動(dòng)機(jī)配置圖Wastegatecontrolvalvefilling pipehigh-pressure valvepressur

6、e regulator and filterlow pressure valveair temperature sensorboost pressure sensorignition coilphase sensorcoolant temp. sensorLambda sensor LSF (optional)air mass sensornatural gas 200 baraccelerator pedal modulelambda sensor (LSU)turbo-chargerwaste-gatethrottling unit EGASknock sensorspeed sensor

7、gas injectorsgas pressure & temp. sensorignition stageECMVCU vehicle control unitCAN電噴系統(tǒng)概述轉(zhuǎn)速傳感器負(fù)荷傳感器發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷傳感器： 主要功能： 測(cè)量進(jìn)氣空氣的質(zhì)量流量（或用壓力及溫度換算） 判定發(fā)動(dòng)機(jī)的工況依據(jù)設(shè)定的目標(biāo)空燃比以確定燃油噴射量負(fù)荷傳感器應(yīng)用類型： 速度密度法：進(jìn)氣壓力MAP、溫度MAT 質(zhì)量流量法： 熱線式空氣流量計(jì)MAF 熱膜式空氣流量計(jì)MAF 容積流量法：翼片式空氣流量計(jì)VAF絕對(duì)壓力傳感器進(jìn)氣管絕對(duì)壓力傳感器MAP ： MAP原理：常用惠斯頓電橋結(jié)構(gòu)的應(yīng)變片式MAP應(yīng)用： MAP信號(hào)的

8、作用依系統(tǒng)而不同采用速度-密度法的系統(tǒng)，沒有MAF傳感器，ECU用MAP信號(hào)、進(jìn)氣溫 度MAT計(jì)算進(jìn)氣質(zhì)量流量在發(fā)動(dòng)機(jī)沒有運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，ECU可將MAP的讀數(shù)作為環(huán)境氣壓，運(yùn)行后可以估算環(huán)境氣壓MAP反映了發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的工況，成為ECU計(jì)算點(diǎn)火正時(shí)和設(shè)定目標(biāo)空 燃比的重要信息MAP種類： 依其傳感元件可分為應(yīng)變片式、擴(kuò)散硅式、電容式、電感 式等絕對(duì)壓力傳感器溫度傳感器溫度傳感器節(jié)氣門位置傳感器氧傳感器氧傳感器的兩種類型跳變型氧傳感器測(cè)量范圍為=1的狹窄范圍輸出電壓為跳變型不需要另外的電路用于理論空燃比控制寬域氧傳感器測(cè)量=0.7-10的寬范圍輸出電壓一定范圍類線性需要另外的電路控制泵電流用于稀燃控制寬

9、域氧傳感器寬域氧傳感器需要泵電流控制執(zhí)行器發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)的執(zhí)行器： 噴油器怠速執(zhí)行器點(diǎn)火線圈火花塞其他：燃?xì)馇袛嚯姶砰y噴嘴怠速執(zhí)行器點(diǎn)火線圈火花塞及高壓線火花塞： 作用：點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)的可燃?xì)怏w為減少點(diǎn)火時(shí)釋出的無線電干擾電波和保護(hù)點(diǎn)火線圈驅(qū)動(dòng)器，火花塞應(yīng)使用電阻型為保證點(diǎn)火能量及可靠的點(diǎn)火，火花塞間隙應(yīng)調(diào)整到合適的間隙，且各缸保證一致必要時(shí)，與高壓線的接觸面要求涂抹耐高壓的絕緣硅脂高壓線： 作用：將點(diǎn)火線圈儲(chǔ)存的點(diǎn)火能量傳遞到火花塞高壓線應(yīng)具備合適的阻抗和能耐受足夠的電壓，并能抑制高能點(diǎn)火時(shí)點(diǎn)火系統(tǒng)對(duì)外釋出的無線電干擾電波培訓(xùn)內(nèi)容 電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)介紹電控系統(tǒng)構(gòu)成電噴系統(tǒng)的基本控制策略電噴

10、系統(tǒng)的應(yīng)用電噴系統(tǒng)的基本控制策略電子燃?xì)鈬娚洌‥GI）控制策略電子點(diǎn)火正時(shí)（EST）控制策略怠速空氣控制（IAC）控制策略電子燃?xì)鈬娚洌‥GI）控制策略燃?xì)獾呐浣o方式電子燃?xì)鈬娚淞康挠?jì)算電子燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng) 1三路6個(gè)噴嘴：?jiǎn)吸c(diǎn)中央分組噴射A: 1、6 缸B: 5、2 缸C: 3、4 缸噴嘴前的壓力：天然氣壓力（二級(jí)減壓后）噴嘴后的壓力：增壓壓力噴嘴前后壓力差是變化的電子燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng) 2發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)ECU增壓器催化器混合器空氣濾清器節(jié)氣門怠速旁通噴嘴高壓濾清器高壓電磁閥高壓調(diào)壓器低壓調(diào)壓器低壓電磁閥天然氣噴嘴驅(qū)動(dòng)電子燃?xì)鈬娚涔ぷ鲿r(shí)序電子點(diǎn)火正時(shí)（EST）控制策略點(diǎn)火閉合角的控制點(diǎn)火正時(shí)控制電子點(diǎn)

11、火系統(tǒng) 1點(diǎn)火線圈：雙端輸出分組點(diǎn)火：EST A : 1、6 缸EST C : 5、2 缸EST B : 3、4 缸電子點(diǎn)火正時(shí)系統(tǒng) 2ECM654321xx615243后前經(jīng)發(fā)動(dòng)機(jī)連接怠速控制策略怠速控制目的：在節(jié)氣閥門關(guān)閉狀態(tài)下電控系統(tǒng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制，使實(shí)際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速相吻合減少排放降低噪聲和發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)提高整車的駕駛性根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載的變化，調(diào)整目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速防止發(fā)動(dòng)機(jī)失速怠速控制策略目標(biāo)怠速的設(shè)定：冷機(jī)起動(dòng)時(shí)，提高怠速轉(zhuǎn)速，加快發(fā)動(dòng)機(jī)的暖車發(fā)動(dòng)機(jī)溫度過高時(shí)，提高怠速轉(zhuǎn)速，增加冷卻風(fēng)量，加快發(fā)動(dòng)機(jī)的冷機(jī)其他負(fù)載的增加，要求提高怠速轉(zhuǎn)速。如：空調(diào)的使用、轉(zhuǎn)向助力等目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速與發(fā)動(dòng)機(jī)

12、冷卻水溫密切相關(guān) 怠速控制策略怠速控制的控制參數(shù)：燃?xì)鈬娚淞康目刂疲喊吹∷倏杖槐日{(diào)節(jié)怠速空氣量的控制：步進(jìn)馬達(dá)（IACV）改變怠速旁通孔的孔徑點(diǎn)火正時(shí)控制：提前點(diǎn)火角，使轉(zhuǎn)速升高；推后點(diǎn)火角，使轉(zhuǎn)速降低培訓(xùn)內(nèi)容 電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)介紹電控系統(tǒng)構(gòu)成電噴系統(tǒng)的基本控制策略電噴系統(tǒng)的應(yīng)用EQD天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)原理圖MT20連接原理圖MT20電噴系統(tǒng)的特點(diǎn)MT20發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)為核心的系統(tǒng) 硬件采用16位微處理器 可靈活定義的I/O輸入輸出口帶一路CAN通訊MT20具備了滿足目前歐III法規(guī)所需的所有技術(shù)規(guī)格軟件采用德爾福模塊化C語言編寫的第二代控制軟件 功能及原理：發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊是一個(gè)以

13、單片機(jī)為核心的微處理器。它的功能就是處理來自整車不同部位的傳感器數(shù)據(jù)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀況，再通過執(zhí)行器對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)行準(zhǔn)確的控制。安裝：它應(yīng)被安裝在駕駛室內(nèi)；外殼不宜搭鐵。產(chǎn)品特性：高性能的16位單片處理器10位模數(shù)轉(zhuǎn)化器128Kb可重寫的內(nèi)存8Kb RAM存儲(chǔ)器駕駛室內(nèi)安裝工作溫度：-40 85正常工作電壓：9 16 V不正常工作電壓：6.3 9 V16 24V過壓保護(hù)：-12 V24 V失效判定：重要提示：所有如下判定，是基于整車、線束及其它系統(tǒng)零 部件功能正常。ECM故障：系統(tǒng)無法與外界通訊；防盜鎖死：曾經(jīng)連接防盜器；信號(hào)輸入系統(tǒng)故障：無法接受傳感器信號(hào)；發(fā)電機(jī)調(diào)節(jié)器故障，輸出電壓過高，

14、連帶ECM損壞；輸出控制系統(tǒng)故障：ECM內(nèi)部驅(qū)動(dòng)器損壞，使驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不工作。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊(ECM)ECM接線端子定義ECM安裝支架作用：固定ECM隔離ECM外殼搭鐵絕對(duì)壓力傳感器（MAP,BST-P）特性：量程：20200kPa電源：5.00.1V dc輸出：0.24.9V dcPressure in kPa0.25VOutput Voltage4.5V543210020 200Transfer Curve應(yīng)用：進(jìn)氣歧管壓力，增壓壓力接線端子定義：A 傳感器地；B 信號(hào)；C +5V天然氣壓力傳感器（CNG-P）特性：量程：100 psi689.5 KPa電源：5.00.1V dc輸出：0.

15、54.5V dcPressure in psi0.5VOutput Voltage4.5V5432100 100應(yīng)用：天然氣壓力；相對(duì)壓力型接線端子定義：A 傳感器地；B +5V ；C 信號(hào)溫度傳感器NTC型:負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻溫度20 30時(shí)，其阻值為3510 2240 應(yīng)用：進(jìn)氣溫度 ；天然氣溫度；發(fā)動(dòng)機(jī)水溫溫度 ()電阻值電阻與溫度的對(duì)應(yīng)曲線轉(zhuǎn)速傳感器特性：磁電式線圈電阻： 560接線端子定義：A 信號(hào)；B 信號(hào)；C 屏蔽層寬域氧傳感器測(cè)量范圍： ：0.7-10管腳顏色定義1黑Vs2綠Rcal3灰H+4白H-5黃VS/Ip6紅Ip發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)由安裝在飛輪殼上的磁電式傳感

16、器產(chǎn)生，飛輪加工有提供信號(hào)的信號(hào)盤:58X（60-2齒）?？諝庀叮?.31.5mm節(jié)流閥體怠速調(diào)節(jié)閥：步進(jìn)馬達(dá)通孔孔徑：10mm節(jié)氣門位置傳感器：電位器拉絲安裝位置接線端子定義：A 5V；B 傳感器地；C 信號(hào)驅(qū)動(dòng)模塊功能：噴嘴驅(qū)動(dòng) 峰值保持點(diǎn)火驅(qū)動(dòng) 限流保護(hù)天然氣噴嘴特性：低阻型：1.6驅(qū)動(dòng)：峰值保持進(jìn)氣孔側(cè)出氣孔側(cè)天然氣天然氣驅(qū)動(dòng)線圈驅(qū)動(dòng)電流波形：噴油器驅(qū)動(dòng)電流波形B點(diǎn)：為設(shè)定的噴油器閥芯開啟電流的最大值A(chǔ)點(diǎn)：表明噴油器閥芯動(dòng)作時(shí)刻C點(diǎn)：為設(shè)定的噴油器閥芯開啟后的維持電流點(diǎn)火線圈特點(diǎn)：高能量：35KV以上分組輸出：A、B兩組點(diǎn)火驅(qū)動(dòng)型工作溫度范圍： 40125接線端子順序： D+12V；

17、C 電源地；B 點(diǎn)火信號(hào)； A 點(diǎn)火信號(hào)A 組輸出 B 組輸出火花塞特點(diǎn)：CNG專用，間隙：0.5mm，冷型點(diǎn)火高壓阻尼線特點(diǎn)：6缸機(jī)、有標(biāo)識(shí)要求：天然氣燃料用點(diǎn)火能量損失少前端密封、有放氣孔耐高溫：180電壓變換器特點(diǎn)：兩路輸入：1532V dc主輸出：14Vdc/25 A輔助輸出：12Vdc/0.2 A主動(dòng)式過流保護(hù)電噴系統(tǒng)部件常規(guī)判斷方法電壓變換器輸出：14V，綠燈亮正常噴嘴工作檢查：有噠噠的響聲拔掉一個(gè)噴嘴的插頭時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生變化二級(jí)天然氣壓力不正常，發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴不工作天然氣壓力傳感器壞，發(fā)動(dòng)機(jī)噴嘴不工作點(diǎn)火工作檢查：拔出高壓線測(cè)試（最好把噴嘴的插頭也全拔出）拔出一個(gè)高壓線時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)發(fā)生變化高、低壓電磁閥工作檢查：通電時(shí)有響聲拔掉天然氣壓力傳感器插頭，發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)熄火發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常起動(dòng)：快捷診斷步驟快捷步驟：起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)判斷高、低壓電磁閥的工作動(dòng)靜（可判斷電源正常否）判斷噴嘴的工作動(dòng)靜：有氣？判斷天然氣壓力傳感器：拔出插頭，噴嘴不工作檢查火花塞的跳火情況：有火？再查噴嘴：氣過濃？氣過稀？過