天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)

天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)

天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第1頁培訓(xùn)內(nèi)容

電控天然氣發(fā)動機介紹電控系統(tǒng)組成電噴系統(tǒng)基本控制策略電噴系統(tǒng)應(yīng)用天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第2頁燃?xì)馄嚢l(fā)展歷程1872年天然氣發(fā)動機問世三十年代初由意大利人率先采取天然氣作為汽車燃料七十年代燃?xì)馄嚰夹g(shù)逐步快速發(fā)展九十年代后天然氣汽車數(shù)量快速增加天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第3頁我國燃?xì)馄嚢l(fā)展現(xiàn)實狀況20世紀(jì)50時年代開始天然氣汽車研究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嚇榆囘m用及研究底我國燃?xì)馄嚤Ｓ辛恳殉?1萬輛，預(yù)計到年將到達(dá)150萬量天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第4頁電控天然氣發(fā)動機介紹天然氣發(fā)動機預(yù)計產(chǎn)量需求天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第5頁電控天然氣發(fā)動機介紹天然氣燃料特點天然氣主要成份是甲烷（CH4），含量達(dá)90％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，能夠采取較高壓縮比（10～12）

混合氣發(fā)怒界限寬（過量空氣系數(shù)0.6-2.1）；采取稀燃技術(shù)，能夠提升汽車經(jīng)濟性和環(huán)境保護效益；著火溫度高，需要高能點火天然氣屬于“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天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第6頁電控天然氣發(fā)動機介紹天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第7頁電控天然氣發(fā)動機介紹天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第8頁滿足國家標(biāo)準(zhǔn)GB17691-ETC試驗限值ETCTransientCycle-VehicleSpeed國家標(biāo)準(zhǔn)要求排放限值電控天然氣發(fā)動機介紹天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第9頁天然氣發(fā)動機技術(shù)路線按使用燃料分單燃料發(fā)動機兩用燃料發(fā)動機混合動力型按發(fā)動機工作方式增壓稀燃控制發(fā)動機非增壓理論空燃比式發(fā)動機天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第10頁天然氣發(fā)動機技術(shù)路線增壓稀燃方式發(fā)動機與非增壓理論空燃比喻式發(fā)動機對比壓縮比燃?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Λ：1-1.5較高與柴油機靠近排放量很低非增壓理論空燃比8-9電子噴射或機械式混合Λ=0.8-1偏低偏高較高天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第11頁天然氣發(fā)動機技術(shù)路線燃料供給方式機械預(yù)混合式噴嘴噴射型百分比閥控制式噴嘴驅(qū)動方式電壓驅(qū)動型電流驅(qū)動型天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第12頁培訓(xùn)內(nèi)容

電控天然氣發(fā)動機介紹電控系統(tǒng)組成電噴系統(tǒng)基本控制策略電噴系統(tǒng)應(yīng)用天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第13頁促進(jìn)發(fā)動機電控技術(shù)發(fā)展背景電子技術(shù)迅猛發(fā)展，尤其是微處理器技術(shù)發(fā)展促進(jìn)了汽車電子技術(shù)進(jìn)步控制理論進(jìn)步使發(fā)動機電控技術(shù)有了飛躍式發(fā)展排放法規(guī)和燃油經(jīng)濟性需求：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)能源危機市場競爭、車輛性能、發(fā)動機動力性、燃油經(jīng)濟性和排放限制天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第14頁電控系統(tǒng)部件ECM（發(fā)動機控制模塊）輸入信號器件（傳感器、駕駛室控制信號等）輸出控制器件（控制繼電器、步進(jìn)馬達(dá)等）噴油器驅(qū)動模塊點火驅(qū)動模塊電噴系統(tǒng)輔助部件（電壓變換器、保險繼電器盒）電噴系統(tǒng)線束天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第15頁電噴系統(tǒng)輸入量增壓壓力（絕對壓力）：BOOST-PCNG壓力（相對壓力）：CNG-PCNG溫度（NTC型）：CNG-T節(jié)氣門位置：TPS進(jìn)氣歧管壓力（絕對壓力）：MAP

進(jìn)氣歧管溫度（NTC型）：MAT發(fā)動機冷卻液溫度（NTC型）：CTS發(fā)動機轉(zhuǎn)速58X信號（60-2齒輪）車速輸入、空調(diào)請求輸入信號、故障閃碼請求輸入信號天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第16頁電噴系統(tǒng)輸出量三路噴嘴控制信號三路點火控制信號怠速控制執(zhí)行器（步進(jìn)馬達(dá)型）CNG高壓減壓閥（一級減壓電磁閥）CNG低壓減壓閥（二級減壓電磁閥）空調(diào)離合器繼電器控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速輸出故障閃碼輸出通訊接口

天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第17頁電控天然氣發(fā)動機介紹電控CNG發(fā)動機配置圖Wastegatecontrolvalvefillingpipehigh-

pressure

valvepressureregulator

andfilterlowpressurevalveairtemperaturesensorboostpressuresensorignitioncoilphasesensorcoolanttemp.sensorLambdasensorLSF(optional)airmasssensornaturalgas200baracceleratorpedalmodulelambdasensor(LSU)turbo-chargerwaste-gatethrottlingunitEGASknocksensorspeedsensorgasinjectorsgaspressure&temp.sensorignitionstageECMVCUvehiclecontrolunitCAN天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第18頁電噴系統(tǒng)概述天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第19頁轉(zhuǎn)速傳感器天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第20頁負(fù)荷傳感器發(fā)動機負(fù)荷傳感器：主要功效：測量進(jìn)氣空氣質(zhì)量流量（或用壓力及溫度換算）判定發(fā)動機工況依據(jù)設(shè)定目標(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MAF熱膜式空氣流量計MAF容積流量法：翼片式空氣流量計VAF天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第21頁絕對壓力傳感器進(jìn)氣管絕對壓力傳感器MAP：

MAP原理：慣用惠斯頓電橋結(jié)構(gòu)應(yīng)變片式MAP應(yīng)用：MAP信號作用依系統(tǒng)而不一樣采取速度-密度法系統(tǒng)，沒有MAF傳感器，ECU用MAP信號、進(jìn)氣溫度MAT計算進(jìn)氣質(zhì)量流量在發(fā)動機沒有運轉(zhuǎn)時，ECU可將MAP讀數(shù)作為環(huán)境氣壓，運行后能夠估算環(huán)境氣壓MAP反應(yīng)了發(fā)動機運行工況，成為ECU計算點火正時和設(shè)定目標(biāo)空燃比主要信息MAP種類：

依其傳感元件可分為應(yīng)變片式、擴散硅式、電容式、電感式等天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第22頁絕對壓力傳感器天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第23頁溫度傳感器天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第24頁溫度傳感器天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第25頁節(jié)氣門位置傳感器天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第26頁氧傳感器天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第27頁氧傳感器兩種類型跳變型氧傳感器測量范圍為λ=1狹窄范圍輸出電壓為跳變型不需要另外電路用于理論空燃比控制寬域氧傳感器測量λ=0.7-10寬范圍輸出電壓一定范圍類線性需要另外電路控制泵電流用于稀燃控制天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第28頁寬域氧傳感器寬域氧傳感器需要泵電流控制天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第29頁執(zhí)行器發(fā)動機電控系統(tǒng)執(zhí)行器：噴油器怠速執(zhí)行器點火線圈火花塞其它：燃?xì)馇袛嚯姶砰y…天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第30頁噴嘴天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第31頁怠速執(zhí)行器天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第32頁點火線圈天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第33頁火花塞及高壓線火花塞：作用：點燃發(fā)動機氣缸內(nèi)可燃?xì)怏w為降低點火時釋出無線電干擾電波和保護點火線圈驅(qū)動器，火花塞應(yīng)使用電阻型為確保點火能量及可靠點火，火花塞間隙應(yīng)調(diào)整到適當(dāng)間隙，且各缸確保一致必要時，與高壓線接觸面要求涂抹耐高壓絕緣硅脂高壓線：作用：將點火線圈儲存點火能量傳遞到火花塞高壓線應(yīng)具備適當(dāng)阻抗和能耐受足夠電壓，并能抑制高能點火時點火系統(tǒng)對外釋出無線電干擾電波天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第34頁培訓(xùn)內(nèi)容

電控天然氣發(fā)動機介紹電控系統(tǒng)組成電噴系統(tǒng)基本控制策略電噴系統(tǒng)應(yīng)用天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第35頁電噴系統(tǒng)基本控制策略電子燃?xì)鈬娚洌‥GI）控制策略電子點火正時（EST）控制策略怠速空氣控制（IAC）控制策略天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第36頁電子燃?xì)鈬娚洌‥GI）控制策略燃?xì)馀浣o方式電子燃?xì)鈬娚淞坑嬎闾烊粴獍l(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第37頁電子燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng)1三路6個噴嘴：單點中央分組噴射A:1、6缸B:5、2缸C:3、4缸噴嘴前壓力：天然氣壓力（二級減壓后）噴嘴后壓力：增壓壓力噴嘴前后壓力差是改變天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第38頁電子燃?xì)鈬娚湎到y(tǒng)2發(fā)動機點火驅(qū)動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)動天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第39頁電子燃?xì)鈬娚涔ぷ鲿r序天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第40頁電子點火正時（EST）控制策略點火閉合角控制點火正時控制天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第41頁電子點火系統(tǒng)1點火線圈：雙端輸出分組點火：ESTA:1、6缸ESTC:5、2缸ESTB:3、4缸天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第42頁電子點火正時系統(tǒng)2ECM654321xx615243后前經(jīng)發(fā)動機連接天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第43頁怠速控制策略怠速控制目標(biāo)：在節(jié)氣閥門關(guān)閉狀態(tài)下電控系統(tǒng)對發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制，使實際轉(zhuǎn)速與目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速相吻合降低排放降低噪聲和發(fā)動機振動提升整車駕駛性依據(jù)發(fā)動機負(fù)載改變，調(diào)整目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速預(yù)防發(fā)動機失速天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第44頁怠速控制策略目標(biāo)怠速設(shè)定：冷機起動時，提升怠速轉(zhuǎn)速，加緊發(fā)動機暖車發(fā)動機溫度過高時，提升怠速轉(zhuǎn)速，增加冷卻風(fēng)量，加緊發(fā)動機冷機其它負(fù)載增加，要求提升怠速轉(zhuǎn)速。如：空調(diào)使用、轉(zhuǎn)向助力等目標(biāo)怠速轉(zhuǎn)速與發(fā)動機冷卻水溫親密相關(guān)

天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第45頁怠速控制策略怠速控制控制參數(shù)：燃?xì)鈬娚淞靠刂疲喊吹∷倏杖槐日{(diào)整怠速空氣量控制：步進(jìn)馬達(dá)（IACV）改變怠速旁通孔孔徑點火正時控制：提前點火角，使轉(zhuǎn)速升高；推后點火角，使轉(zhuǎn)速降低天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第46頁培訓(xùn)內(nèi)容

電控天然氣發(fā)動機介紹電控系統(tǒng)組成電噴系統(tǒng)基本控制策略電噴系統(tǒng)應(yīng)用天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第47頁EQD天然氣發(fā)動機電控系統(tǒng)原理圖MT20連接原理圖天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第48頁MT20電噴系統(tǒng)特點MT20發(fā)動機控制模塊(ECM)為關(guān)鍵系統(tǒng)硬件采取16位微處理器可靈活定義I/O輸入輸出口帶一路CAN通訊MT20具備了滿足當(dāng)前歐III法規(guī)所需全部技術(shù)規(guī)格軟件采取德爾福模塊化C語言編寫第二代控制軟件天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第49頁功效及原理：發(fā)動機控制模塊是一個以單片機為關(guān)鍵微處理器。它功效就是處理來自整車不一樣部位傳感器數(shù)據(jù)，判斷發(fā)動機工作情況，再經(jīng)過執(zhí)行器對發(fā)動機進(jìn)行準(zhǔn)確控制。安裝：它應(yīng)被安裝在駕駛室內(nèi)；外殼不宜搭鐵。產(chǎn)品特征：高性能16位單片處理器10位模數(shù)轉(zhuǎn)化器128Kb可重寫內(nèi)存8KbRAM存放器駕駛室內(nèi)安裝工作溫度：-40~85℃正常工作電壓：9~16V不正常工作電壓：6.3~9V 16~24V過壓保護：-12V~24V失效判定：主要提醒：全部以下判定，是基于整車、線束及其它系統(tǒng)零 部件功效正常。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；信號輸入系統(tǒng)故障：無法接收傳感器信號；發(fā)電機調(diào)整器故障，輸出電壓過高，連帶ECM損壞；輸出控制系統(tǒng)故障：ECM內(nèi)部驅(qū)動器損壞，使驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)不工作。發(fā)動機控制模塊(ECM)天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第50頁ECM接線端子定義天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第51頁ECM安裝支架作用：固定ECM隔離ECM外殼搭鐵天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第52頁絕對壓力傳感器（MAP,BST-P）特征：量程：20～200kPa電源：5.0±0.1Vdc輸出：0.2~4.9VdcPressureinkPa0.25VOutputVoltage4.5V543210020

200TransferCurve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；C+5V天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第53頁天然氣壓力傳感器（CNG-P）特征：量程：100psi＝689.5KPa電源：5.0±0.1Vdc輸出：0.5~4.5VdcPressureinpsi0.5VOutputVoltage4.5V5432100

100應(yīng)用：天然氣壓力；相對壓力型接線端子定義：A傳感器地；B+5V；C信號天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第54頁溫度傳感器NTC型:負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度20~30℃時，其阻值為3510~2240

應(yīng)用：進(jìn)氣溫度；天然氣溫度；發(fā)動機水溫溫度(℃)電阻值電阻與溫度對應(yīng)曲線天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第55頁轉(zhuǎn)速傳感器特征：磁電式線圈電阻：560Ω接線端子定義：A信號＋；B

信號－；C

屏蔽層天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第56頁寬域氧傳感器測量范圍：

λ：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天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第57頁發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號由安裝在飛輪殼上磁電式傳感器產(chǎn)生，飛輪加工有提供信號信號盤:58X（60-2齒）?？諝庀叮?.3－1.5mm天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第58頁節(jié)流閥體怠速調(diào)整閥：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

信號天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第59頁驅(qū)動模塊功效：噴嘴驅(qū)動

峰值－保持點火驅(qū)動

限流保護天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第60頁天然氣噴嘴特征：低阻型：1.6Ω驅(qū)動：峰值－保持進(jìn)氣孔側(cè)出氣孔側(cè)天然氣天然氣驅(qū)動線圈驅(qū)動電流波形：天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第61頁噴油器驅(qū)動電流波形B點：為設(shè)定噴油器閥芯開啟電流最大值A(chǔ)點：表明噴油器閥芯動作時刻C點：為設(shè)定噴油器閥芯開啟后維持電流天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第62頁點火線圈特點：高能量：35KV以上分組輸出：A、B兩組點火驅(qū)動型工作溫度范圍：－40℃～125℃接線端子次序：D+12V；C電源地；B

點火信號；A點火信號A組輸出B組輸出天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第63頁火花塞特點：CNG專用，間隙：0.5mm，冷型天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第64頁點火高壓阻尼線特點：6缸機、有標(biāo)識要求：天然氣燃料用點火能量損失少前端密封、有放氣孔耐高溫：180℃天然氣發(fā)動機電噴系統(tǒng)培訓(xùn)第65頁電壓變換器特點：兩路輸入：15~32V