天然气发动机内部培训教程
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锡柴天然气发动机培训教材(使用维护保养篇)
销售公司
4、每6个月或600小时或3万公里： ¾同每3个月的保养内容。 ¾更换天然气滤清器，更换离心式机油滤清器转子总成。 ¾检查并调整气门间隙。 ¾检查皮带张紧状况。 ¾检查排气管螺栓及火花塞间隙测量。 5、每2年或2400小时或12万公里： ¾同每6个月保养内容 ¾更换冷却液。
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3、电控系统的注意事项： 1）严禁带电拔插电器元件，以免烧坏电控系统元件。 2）保持电控系统清洁、干燥。严禁用水冲洗发动机。 如果意外进水，切记马上断开电源总开关，通知维修 人员，不要自行运行发动机。 3）进行电焊作业时，切记关掉总电源，同时拔下 ECU上接插件，以免烧坏ECU等电控元件。
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天然气发动机 使用维护与保养篇目录销售公司 Nhomakorabea一
天然气发动机日常使用
二
天然气发动机的维护保养
三
其它注意事项
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一
天然气发动机日常使用
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天然气发动机日常使用
1、起动前检查： 1）常规检查如检查机油、冷却水等 2）每天使用汽车之前必须检查气瓶与托架、供气
装置与大梁之间固定是否牢固，天然气设备的状态，所 有气管的连接处是否漏气。
若天然气发动机经常在环境温度低于-18℃或高于38℃运行时，则保 养的时间间隔要缩短些。若发动机在多尘环境或频繁停车情况下工作， 也须缩短保养周期。 1、磨合期结束（2000公里或40小时）： ¾放净油底壳内机油，仔细清洗油底壳，更换新的润滑油。 ¾清洗机油收集器滤网。 ¾检查排气管紧固螺栓拧紧力矩。 ¾检查、调整气门间隙。 ¾更换天然气滤清器与机油滤清器，清除空气滤清器滤芯上的尘土。 ¾检查相位传动轴安装角。 ¾检查风扇皮带、发电机皮带张紧度。 ¾检查悬置软垫是否有裂纹，螺母是否松动。
CNG发动机培训教材
2、要求安装电控调压器上面。
工作原理:该零件内部有一控制芯片，该控 制芯片接受来自ECM的控制指令，通过高 速电磁阀控制天然气气量，从而实时有效控 制空燃比。 作用：控制天然气喷射量
安装要求:由于该零件内部有控制芯片，应避免高频振动。该零件 自带减震软垫，切勿自行拆卸。电控调压器出气口中心水平高度 不能低于混合器进气口中心高度，电控调压器天然气出气口离混 合器天然气进气口距离要求控制在500mm以内。目的是为了让天 然气中的杂质流到混合器中随空气进入缸内燃烧掉，保持EPR阀 内清洁，并且保持天然气供给响应速度快。
3）高压减压器通过两根水管与发动 机的冷却水循环水路连通，安装水管时 请锁紧环箍，以免漏水。
4）高压减压器必须通过一根压力反 馈管与进气管连接，目的是为了根据工 况控制调压器出口压力。
5）减压调节器应安装在靠近发动机 进气管和振动较小的位置，但不应直接 安装在发动机上。所以减压调节器必须 安装在汽车（底盘）大梁上。设计减压 调节器支架时，应注意减压调节器的安 装位置不能高于发动机散热器顶部。否 则会导致加热水不能流经减压器，导致 减压器结冰冻裂。
天然气瓶
增压中冷 后空气
混合器
电子节 气门
天然气管路 空气管路
混合气管路
高压 减压 器
低压电 磁阀
电控调压器 (EPR)
工作原理及安装要求: 工作原理：由线圈驱动阀芯，由ECM 控制其开合，停机状态下处于常闭状态 作用：及时切断或恢复燃料供给。
安装要求:为有效防止高压电磁阀进气接头与高压电磁阀结合部位漏 气，安装该接头时，必须使用螺纹密封胶（如乐泰262），并且锁紧 接头使铜垫略有变形，有效密封。
节气门前进气 压力传感器
节气 门后进气 压力传感器
工作原理:该零件内部有一控制芯片，该控 制芯片接受来自ECM的控制指令，通过高 速电磁阀控制天然气气量，从而实时有效控 制空燃比。 作用：控制天然气喷射量
安装要求:由于该零件内部有控制芯片，应避免高频振动。该零件 自带减震软垫，切勿自行拆卸。电控调压器出气口中心水平高度 不能低于混合器进气口中心高度，电控调压器天然气出气口离混 合器天然气进气口距离要求控制在500mm以内。目的是为了让天 然气中的杂质流到混合器中随空气进入缸内燃烧掉，保持EPR阀 内清洁，并且保持天然气供给响应速度快。
3）高压减压器通过两根水管与发动 机的冷却水循环水路连通，安装水管时 请锁紧环箍，以免漏水。
4）高压减压器必须通过一根压力反 馈管与进气管连接，目的是为了根据工 况控制调压器出口压力。
5）减压调节器应安装在靠近发动机 进气管和振动较小的位置，但不应直接 安装在发动机上。所以减压调节器必须 安装在汽车（底盘）大梁上。设计减压 调节器支架时，应注意减压调节器的安 装位置不能高于发动机散热器顶部。否 则会导致加热水不能流经减压器，导致 减压器结冰冻裂。
天然气瓶
增压中冷 后空气
混合器
电子节 气门
天然气管路 空气管路
混合气管路
高压 减压 器
低压电 磁阀
电控调压器 (EPR)
工作原理及安装要求: 工作原理：由线圈驱动阀芯，由ECM 控制其开合，停机状态下处于常闭状态 作用：及时切断或恢复燃料供给。
安装要求:为有效防止高压电磁阀进气接头与高压电磁阀结合部位漏 气，安装该接头时，必须使用螺纹密封胶（如乐泰262），并且锁紧 接头使铜垫略有变形，有效密封。
节气门前进气 压力传感器
节气 门后进气 压力传感器
天然气发动机培训资料
济南柴油机股份有限公司内燃机研究所气机部
4.1使用天然气发动机注意事项
5. 6.
7.
发动机禁止长时间空载怠速运行。 使用过程中应注意天然气机运行状况，按规定 做好运行记录。 新机超出封存期或老机长期封存重新启用时， 不得直接安装使用。启用前，必须全面进行检 查。通常可先打开气缸盖，检查气缸套内部状 况，拨动增压器涡轮，检查其自转状况。若发 现有明显锈蚀和其他异常现象时，必须进行全 面拆检，待维护保养合格后，方可使用。
800 ≤11000 ≤1.6 ≤90 ≤45 ≤90 500～800 ≤5 15W40CD 强制水冷
济南柴油机股份有限公司内燃机研究所气机部
2. 技术特点
济南柴油机股份有限公司内燃机研究所气机部
2. 技术特点
适用于低压燃气 采用稀薄燃烧技术 燃气的单点喷射和空燃比闭环控制技术 失火检测 状态检测 高能量点火系统 高效率中冷器
目前主要有两种机型(单机)
1512T 1512CT
800kW@1500rpm 550kW@1000rpm
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设计效果图
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燃气流程图
2”球 阀
过滤器
右侧进气管
减压阀
蝶阀
电磁阀
Tecjet
压气机 中冷器 压气机
左侧进气管
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附：EGS-01使用总结
1)空燃比
济南柴油机股份有限公司内燃机研究所气机部
附：EGS-01使用总结
2)充气效率表
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附：EGS-01使用总结
潍柴天然气发动机培训资料之三结构及工作原理
增压器废气 阀
排气能量损 失
天然气发动机空气供给系统（废气庞统控制阀）
作用：与增压器的放气阀连接，控制增压 器废气门驱动气室的气体压力On/off 电磁阀开启频率为 30 Hz或50Hz
注意事项： • 如果通至阀门的空气被污染， 阀门的
隔网可能堵塞 • 连接管路长度不可更改，否则增压控制
可能不稳 • 消声器仅用做隔音 • 如果空气连接断开，发动机功率过大可
性能：闭环温度控制，保持传感器在 750 C
天然气发动机空气供给系统（湿度传感器）
• 测量相对湿度(RH) 及提供RH与模拟输出电压的线性关系表 – 电容式传感器具有更长的稳定性
• 测量大气温度(RHT) • OH2.0 根据下列参数计算比湿度（SH）:
– RH – RHT – BARO • 传感器安装 – 安装在进气系统，空滤器与增压器压气机之间 – 湿度对功率的修正是通过对PHI加浓来补偿的，使用
天然气发动机空气供给系统（节气门）
电子节气门集成有执行器，位置传感器，节气阀门等。接收PWM信号由 ECU控制其开度大小，节气阀门开度大小控制混合气进气量，从而改变 发动机的输出功率。
电子节气门根据ECU指令，有三种工作状态： 1、当发动机速度低于怠速目标值时，ECU 进行怠速控制，即控制节气门开
次级线圈
V+
初级线圈
天然气发动机点火系统（高压线圈）
潍柴气体机高压线寿命长： •燃气混合均匀 •压缩比高
•阻抗小 •绝缘性能好
天然气发动机点火系统（高压线圈）
作用：产生电火花，点燃混合气。 火花塞的安装扭矩：25～40 N.m； 火花塞间隙：0.35±0.05mm（严格用塞
规调整）； 调整方法：如果间隙偏大，先把塞 尺塞进间隙，用小扳手轻轻敲击侧 电极拐角部位；如果间隙偏小，先 用小虎钳把间隙慢慢调大，然后塞 入塞尺，再用小扳手轻轻敲击侧电 极！ 注意：要保证侧电极和中心电极面 平行！
云内动力天然气发动机培训(2012-7-24)
14
电子节气门介绍
电子节气门功能: 接 受 ECU 指 令 控 制 节 气门的碟阀开度 , 同时把 节气门的碟阀开度反馈给 ECU, 从而达到精确控发动 机的空气进入量。 电子节气门安装要求： 为防止节气门轴承结 冰，尽量保证节气门轴水 平，与水平方向最大偏转 ±20°。
1、电机控制3、电源+5V 5、开度信号2
21
CNG减压器
CNG 减压器 : 是将来自钢瓶 20 MPa 的 CNG 气体减至 0.2 ～ 0.27MPa 以 供发动机使用。气态CNG由储存钢 瓶流出经CNG电磁阀过滤后到达减 压器经减压后，再经气体喷射器 喷入节流阀体后进入发动机燃烧 室内燃烧。减压器上盖有一真空 管接头，需要与进气歧管上的真 空管接头相连接。 减压器的安装应尽可能靠近喷轨， 减压器的顶端要低于散热器出水 口（发动机进水口）的水位。减 压器的上盖方向应朝上。
2、信号地 4、电机控制+ 6、开度信号1
15
数显压力变送器介绍
压力变送器功能：显示气瓶中的燃料量， 无气时，传感器输出高电平信号；满气 时，传感器输出低电平信号。 压力变送器安装要求：直接装在减压器 上，安装时注意线束一定要正确安装到 位。 压力显示器功能：压力变送器将CNG的压 力信号传送给压力显示器，压力显示器 通过显示屏将CNG气压显示出来。 压力显示器安装要求：安装在驾驶室司 机便于观察的地方，注意接线要牢靠。
云内动力股份有限公司云内天燃气发动机电控系统培训1电控系统概述11ecu功能介绍12传感器介绍13点火系统介绍14输出控制部件介绍2燃气供给系统概述系统故障分析与排查4发动机的维护与保养水温传感器转速传感器进气压力传感器氧传感器电子油门踏板点火线圈电子节气门高压电磁阀燃气喷轨电源转换器传感器执行器控制器ecu含微机与控制策略监测发动机工况将信息传至控制接收并分析输入信息决定如何调整发动机发出指令至执行器接收控制器指令按指令改变喷气和点火角功能
电子节气门介绍
电子节气门功能: 接 受 ECU 指 令 控 制 节 气门的碟阀开度 , 同时把 节气门的碟阀开度反馈给 ECU, 从而达到精确控发动 机的空气进入量。 电子节气门安装要求： 为防止节气门轴承结 冰，尽量保证节气门轴水 平，与水平方向最大偏转 ±20°。
1、电机控制3、电源+5V 5、开度信号2
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CNG减压器
CNG 减压器 : 是将来自钢瓶 20 MPa 的 CNG 气体减至 0.2 ～ 0.27MPa 以 供发动机使用。气态CNG由储存钢 瓶流出经CNG电磁阀过滤后到达减 压器经减压后，再经气体喷射器 喷入节流阀体后进入发动机燃烧 室内燃烧。减压器上盖有一真空 管接头，需要与进气歧管上的真 空管接头相连接。 减压器的安装应尽可能靠近喷轨， 减压器的顶端要低于散热器出水 口（发动机进水口）的水位。减 压器的上盖方向应朝上。
2、信号地 4、电机控制+ 6、开度信号1
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数显压力变送器介绍
压力变送器功能：显示气瓶中的燃料量， 无气时，传感器输出高电平信号；满气 时，传感器输出低电平信号。 压力变送器安装要求：直接装在减压器 上，安装时注意线束一定要正确安装到 位。 压力显示器功能：压力变送器将CNG的压 力信号传送给压力显示器，压力显示器 通过显示屏将CNG气压显示出来。 压力显示器安装要求：安装在驾驶室司 机便于观察的地方，注意接线要牢靠。
云内动力股份有限公司云内天燃气发动机电控系统培训1电控系统概述11ecu功能介绍12传感器介绍13点火系统介绍14输出控制部件介绍2燃气供给系统概述系统故障分析与排查4发动机的维护与保养水温传感器转速传感器进气压力传感器氧传感器电子油门踏板点火线圈电子节气门高压电磁阀燃气喷轨电源转换器传感器执行器控制器ecu含微机与控制策略监测发动机工况将信息传至控制接收并分析输入信息决定如何调整发动机发出指令至执行器接收控制器指令按指令改变喷气和点火角功能
EControls天然气发动机培训教材201404
• 电控系统集成环境传感器，可根据不同大气压力、 温度、湿度对发动机进行相应的调整；
• 采用DOC(氧化型后处理器)，全系列发动机达到国 四排放水平，并具备国五潜力。
9
CA6SN1天然气发动机介绍
CA6SN1系列电控LNG发动机是一汽技术中心 和一汽解放无锡柴油机厂联合开发的全新天然 气发动机产品，发动机具备动力性强、可靠性 好、经济性佳、低碳环保等特点，产品延续了 一汽锡柴良好的市场口碑。
180/2300
194 / 2300
216/2100
231/2100
净功率/转速（kW/r/min） 最大扭矩/转速（Nm/r/min）
177/2300 890/1300～
1500
191/2300 990/1300～
1500
213/2100 1050/1300～
1500
228/2100 1100/1300～
6
CA6SL系列天然气发动机主要参数
型号 型式
CA6SL1-
CA6SL1-
CA6SL2-
CA6SL2-
24E4N
26E4N
29E4N
31E4N
6缸直列、直喷、增压中冷、电控系统（闭环控制）
气缸直径×活塞行程（mm）
110×135
112×145
气门数4ຫໍສະໝຸດ 总排量（L）7.70
8.57
额定功率/转速（kW/r/min）
废气控制阀
水冷增压器 调压阀
14
采用的EControls电控单点喷射系统
水温传感器
机油压力传感器
凸轮轴相位传感器
防喘振阀
节气门前压力传感器
TMAP传感器
曲轴位置传感器
15
• 采用DOC(氧化型后处理器)，全系列发动机达到国 四排放水平，并具备国五潜力。
9
CA6SN1天然气发动机介绍
CA6SN1系列电控LNG发动机是一汽技术中心 和一汽解放无锡柴油机厂联合开发的全新天然 气发动机产品，发动机具备动力性强、可靠性 好、经济性佳、低碳环保等特点，产品延续了 一汽锡柴良好的市场口碑。
180/2300
194 / 2300
216/2100
231/2100
净功率/转速（kW/r/min） 最大扭矩/转速（Nm/r/min）
177/2300 890/1300～
1500
191/2300 990/1300～
1500
213/2100 1050/1300～
1500
228/2100 1100/1300～
6
CA6SL系列天然气发动机主要参数
型号 型式
CA6SL1-
CA6SL1-
CA6SL2-
CA6SL2-
24E4N
26E4N
29E4N
31E4N
6缸直列、直喷、增压中冷、电控系统（闭环控制）
气缸直径×活塞行程（mm）
110×135
112×145
气门数4ຫໍສະໝຸດ 总排量（L）7.70
8.57
额定功率/转速（kW/r/min）
废气控制阀
水冷增压器 调压阀
14
采用的EControls电控单点喷射系统
水温传感器
机油压力传感器
凸轮轴相位传感器
防喘振阀
节气门前压力传感器
TMAP传感器
曲轴位置传感器
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MT13天然气发动机培训简单版
观察节气门与油门是否同步
观察节气门与油门是否同步
济南动力部天然气发动机培训
2.点火线圈
将 24V 的低电压转换成 30000-40000V 的高电压，同 时传递给火花塞。
济南动力部天然气发动机培训
济南动力部天然气发动机培训
3.火花塞
火花塞的作用是将点火线圈传送来的3-4万伏脉冲高压电, 击穿两电极间空气，产生电火花，以此引燃气缸内的混合 气体。火花塞间隙正常应在0.25mm-0.40mm之间。随着 时间的推移，火花塞会逐渐被腐蚀而且间隙扩大。
济南动力部天然气发动机培训
1.电子节气门
• 功能：电子节气门由节气门、节气门驱动器（直流电机）和节气门位 置传感器等构成。根据ECU发出的指令信号，开启相应的开度，控制 进入发动机的空燃混合气的量，以此来辅助实现负载控制和调节功能。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 电子节气门的特点是响应快速，能够实现在50ms内的开到关。
济南动力部天然气发动机培训
燃气管路介绍
济南动力部天然气发动机培训
气瓶压力 表
缓冲罐压 力表
济南动力部天然气发动机培训
CNG车管路走法
济南动力部天然气发动机培训
CNG车管路走法
加气口
压力表
气瓶通过开关阀出气，经高 压管路到达控制面板。 注意：关掉此阀门仅仅是关 掉气瓶，不影响管路上下的 畅通。 总截止阀 充气阀
济南动力部天然气发动机培训
济南动力部天然气发动机培训
中国重汽MT13天然气发动机
济南动力部天然气发动机培训
济南动力部天然气发动机培训
机型 项目
MT13.36-50
气缸数 缸径(mm) 行程(mm) 每缸气门数 总排量L 压缩比 额定功率(kW) 额定转速（r/min） 最大扭矩(Nm) 最大扭矩转速（r/min） 最低燃气消耗率(g/kWh) 最高空车转速（r/min） 怠速转速（r/min） 发火次序 1800 265
《重汽天然气发动机内部培训》PPT课件
OH1.2 Engine Controller
BARO
MAP
MAT ECT Oil Presssure Switch Cam Position Boost UEGO Fuel Meteri ng Control
Engine
RS232 P C or IS O K and CA N or J1708
Compressed Air
南
复
强
动
力 九、凸轮轴位置传感器（CAM）和曲轴位置（CNP）传感
有
限
器
公
司
曲轴位置传感器提供发动机转速信息，凸轮轴位置传感
器通知ECM哪一缸处于压缩过程，并发出点火时刻指令。
ECM只是在燃烧循环时给点火线圈供电。
济
南
复
强
动 力
十、点火线圈
有 限
ECM系统控制直接位于火花塞上的高能量点火线圈，不
公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
曲线采集及分析方法
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
限
公
司
基准
口
高压燃料进 口
温度传感器
水循 环口
低压 燃料 出口
高压调节器是一个机械式 二 级 减 压 装 置 ， 将 CNG 的 供 气 压 力 从 250bar 调 节 至 8bar 。 调 节 器 带 有 一 个 车 载燃料温度传感器，当燃料 温度低于容许限度时，用于 限制发动机功率以保护下游 燃料系统部件。
MT13天然气发动机培训课件
TMAP传感器安装位置 CFV 防喘振阀安装位置 凸轮轴位置传感器
中冷后进气管
曲轴位置传感器
混合气进气管
混合器壳体 （含混合气喷 嘴）
ECM 电子节气门
TIP传感器安装位置
水冷增压器 废气控制阀
济南动力部天然气发动机培训
起动机
点火线圈 机油模块
济南动力部天然气发动机培训
控制模式：闭环+自适应控制技术
火花塞陶瓷有裂纹是最明显判断的故障之一，火花塞 陶瓷有裂纹导致飞弧放电，造成车辆动力不足、车身抖动 等现象，造成纹裂的原因有： （1）点火线圈衬套内积水导致火花塞飞弧放电，陶瓷形 成裂纹，在更换新的火花塞时务必将火花塞衬套内的水渍
清理干净；
济南动力部天然气发动机培训
济南动力部天然气发动机培训
2、火花塞间隙变大 火花塞使用时间过长，电极磨损严重，导致点火能量
济南动力部天然气发动机培训
中国重汽 天然气发动机培训
济南动力部天然气发动机培训
压缩天然气（CNG）： 压缩天然气是将天然气加压(一般为20MPa)，并以气 态储存在压力容器中。加压过程中要脱水、脱硫、 除杂质。
液化天然气（LNG）: 液化天然气是采用一系列深冷工艺将气体冷却到162℃，使甲烷变成液态，成为液化天然气。其体积 约为同量气态天然气体积的1/600。
济南动力部天然气发动机培训
5.废气控制阀
废气控制阀相当于一个 比例三通电磁阀，作用为控 制通向增压器废气门的气压， 以精确控制增压器的工作状 态，更好地满足动力性和经 济性的要求。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ气控制器
济南动力部天然气发动机培训
ACT口 IN口
增压器废气 门执行器
VENT口
空气滤清器
中冷后进气管
曲轴位置传感器
混合气进气管
混合器壳体 （含混合气喷 嘴）
ECM 电子节气门
TIP传感器安装位置
水冷增压器 废气控制阀
济南动力部天然气发动机培训
起动机
点火线圈 机油模块
济南动力部天然气发动机培训
控制模式：闭环+自适应控制技术
火花塞陶瓷有裂纹是最明显判断的故障之一，火花塞 陶瓷有裂纹导致飞弧放电，造成车辆动力不足、车身抖动 等现象，造成纹裂的原因有： （1）点火线圈衬套内积水导致火花塞飞弧放电，陶瓷形 成裂纹，在更换新的火花塞时务必将火花塞衬套内的水渍
清理干净；
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2、火花塞间隙变大 火花塞使用时间过长，电极磨损严重，导致点火能量
济南动力部天然气发动机培训
中国重汽 天然气发动机培训
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压缩天然气（CNG）： 压缩天然气是将天然气加压(一般为20MPa)，并以气 态储存在压力容器中。加压过程中要脱水、脱硫、 除杂质。
液化天然气（LNG）: 液化天然气是采用一系列深冷工艺将气体冷却到162℃，使甲烷变成液态，成为液化天然气。其体积 约为同量气态天然气体积的1/600。
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5.废气控制阀
废气控制阀相当于一个 比例三通电磁阀，作用为控 制通向增压器废气门的气压， 以精确控制增压器的工作状 态，更好地满足动力性和经 济性的要求。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ气控制器
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ACT口 IN口
增压器废气 门执行器
VENT口
空气滤清器
锡柴CNG天然气发动机培训教材(Econtrol系统)
销售公司
a) 跛脚回家功能：在某些不正常情况下，比如油门踏板传感器失效，或 者曲轴传感器失效，或者蓄电池电压过高时，发动机的故障灯点亮提 醒，控制器控制发动机以较低转速和较小的负荷运行，车辆可以慢速 开到服务站。电控发动机进入失效保护策略模式时，司机在确定机油、 冷却水没问题且没有异响时，可以放心开回修理厂。 b) 在气温在-15度以上地区使用时： 1)发动机最好加注防冻液，如加水每日用车后需防水。 2)发动机冷却系统每日加水最好加热水。 3)启动时加速踏板要适度，不宜过大，避免油压陡然增高冲坏密封 件，甚至造成机件的意外损坏。 c) 在气温低于-15度时地区使用时： 1)更换发动机用的润滑油为低温区使用。 2)注意-15度以上地区的所有使用要求。 3)启动前不加冷却水，先启动发动机20秒左右，熄火后再加注冷却 水。 d) 高原地区：高原地区空气稀薄，冬季一般有严寒的特点，发动机使用 也要遵照寒冬地区使用要求执行，特别要注意严禁车辆下坡时，熄火 空档滑行。
销售公司
天然气发动机的起动
使用天然气发动机与传动装置脱离或者将变速箱置于空挡位置 拨动起动按钮起动天然气发动机 为防止起动电机损坏并保护蓄电池，起动电机的齿合时间每次 不得超过30秒，连续两次起动时间间隔至少2分钟 油压表必须在起动后15秒内显示正常读数 天然气发动机起动后应缓慢增加转速，以确保轴承获得足够的 润滑并使油压稳定 发动机停机一段时间后，再起动发动机时不要长时间怠速
1）严禁带电拔插电器元件，以免烧坏电控系统元件。
2）保持电控系统清洁、干燥。严禁用水冲洗发动机。如果意外进水， 切记马上断开电源总开关，通知维修人员，不要自行运行发动机。 3）进行电焊作业时，切记关掉总电源，同时拔下ECU上接插件，以免 烧坏ECU等电控元件。
LNG天然气发动机培训教材(Econtrol系统)
DTS ECU刷写专家与领导者
LNG发动机系统原理
从LNG发动机工作原理图可看出，该发动机基本原理为： -162℃的LNG从储气钢瓶出来，经过天然气滤清器过滤后，经 汽化器进入稳压器（又称减压器），再经过低压电磁阀进入 发动机。LNG由液态变成气态的过程中需要吸收大量的热量， 为防止汽化器结冰，从发动机将发动机冷却液引出到汽化器 对燃气进行加热。流经稳压器的气态天然气再经过低压电磁 阀进入电控调压器（电控调压器的作用是根据发动机运行工 况精确控制天然气喷射量），天然气与空气在混合器内充分 混合，进入发动机缸内，经火花塞点燃进行燃烧，火花塞的 点火时刻由ECM控制，氧传感器即时监控燃烧后的尾气的氧浓 度，推算出空燃比，ECM根据氧传感器的反馈信号和控制MAP 及时修正天然气喷射量。
DTS北京LNG发动机培训
DTS ECU刷写专家与领导者
什么是LNG？
LNG就是液化天然气（Liquefied Natural Gas）的简称，LNG是通过在常压下气态的天然气冷 却至-162℃，使之凝结成液体，主要成分为甲烷， 在液化过程中去除了石油类和其他杂质，纯度更高， 本质上与CNG（压缩天然气）没有差别。天然气液 化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值 大、性能高的特点。
作用：控制天然气喷射量
电控调压器
安装要求：由于该部件内部有控制芯 片，应避免高频振动。该部件自带减 震软垫，切勿自行拆卸。电控调压器 出气口中心水平高度不能低于混合器 进气口中心高度，电控调压器天然气 出气口离混合器天然气进气口距离要 求控制在500mm以内。目的是为了让天 然气中的杂质流到混合器中随着空气 进入缸内燃烧掉，保持调压器内清洁， 并且保持天然气供给响应速度快。
2、点火系统 点火线圈 火花塞
天然气培训初级教材(即基本电控部件介绍)
废气旁通控制阀
废气旁通控制阀的相关注意点 ON/OFF电磁阀开启频率为30HZ或50HZ 增压空气和废气控制阀的正确连接非常重要 如果通至阀门的空气被污染，阀门的隔网可能堵塞 连接管路长度不可更改，否则增压控制可能不稳 消声器仅用做隔音 如果空气连接断开，发动机功率过大可能会损坏发 动机，或者产生故障码（注：该故障码通过限制节 气门来保护发动机和降低功率） 如果电气连接断开，则发动机功率下降
喷射阀驱动 不能同时控制喷射阀的正负端 驱动测量并控制最大电流 峰值和维持电流 开始部分电流可达8Amps（峰值），之后下降至维持 电流2Amps。
OH1.2ECM使用4组电磁阀驱动8个喷嘴
每个驱动器有两个平行的喷嘴 每个驱动器产生8A的峰值和2A的保持电流 每个喷嘴会有4A的峰值和1A的保持电流
氧传感器有四个主要部件： 1、加热器——将传感器加热到合适的温度（约 800度） 2、泵室——将氧气泵入或泵出感应电池，同时 也是测量燃/空比的基础 3、感应电池——用来测量的部位，按计量比反 馈泵电池添加或削减氧气 4、标定电阻——用来补偿泵电池的
燃气及电控系统在发动机上的布置图
天然气低压管(0.2～ 0.25MPa) 发动机线束
高压线
点火线圈
点火模块
相位传动轴
电子节气门
天然气喷嘴
天然气节温器
点火线束
电控系统在发动机上的布置简述
天然气系统主要零部件布置在发动机上，从油泵功率 输出端通过相位传动轴总成检测发动机工作相位 火花塞、高压线与点火线圈分别为独立元件，高压线 从缸盖罩壳顶面引出，各缸采用独立高压点火线圈。 发动机线束和点火线束布置在发动机上。 由于天然气发动机排温比一般柴油机排温要高，故采 用水冷增压器。天然气混合器和电控节气门布置在发 动机前端。
锡柴LNG天然气发动机培训教材(Econtrol系统)
点火系统
销售公司 点火线圈
电瓶
ECU
火花塞
点火线圈
作用：接收来自ECM点火指令，产生高电压并将 高电压传递给火花塞，产生火花，点燃天然气。 点火线圈能根据ECM指令控制点火时刻，使发动 机实现低排放、低气耗。
安装要求：安装时拧紧点火线圈安全螺栓，以 保证点火线圈胶套内弹簧与火花塞头部紧密接 触。由于高压电源会在接触表面产生电弧，弹 簧与火花塞头部接触的部位易受热氧化，导致 接触部位电阻过大，分压作用过大导致火花塞 点火能量降低，严重时会导致失火。所以安装 火花塞和点火线圈时，必须在火花塞头部与点 火线圈弹簧结合部位涂抹导电膏。在胶套与火 花塞接触的陶瓷部位应该涂抹绝缘润滑油脂， 以防止因胶套老化导致火花塞与缸盖之间漏电。
销售公司
混合器部件
工作原理及作用：将天然气和中 冷后的空气充分混合，使燃烧更 充分、柔和。有效降低Nox排放 和排气温度。
安装要求：调压器出气管安装在 混合器天然气入口处，安装时锥 螺纹部分必须使用螺纹密封胶以 防止漏气。注意拧紧螺栓以防止 漏气。
混合器
销售公司
电子节气门
电
工作原理及作用：通过控制 子
天然气瓶
电子节气门
电控调 压器 混合器
燃料供给系统
高压减压器（8-9bar) 天然气滤清器
中低压减压器
销售公司 稳压器
低压电 磁阀
低压电磁阀部件
工作原理及安装要求：
工作原理：由线圈驱动芯阀，由ECM 控制其开合，停机状态下处于常闭状 态。
作用：及时切断或恢复燃料供给。
安装要求： 1）为有效防止高压电磁阀进气接头 与高压电磁阀结合部位漏气，安装该 接头时，必须使用螺纹密封胶有效密 封。 2）要求安装电控调压器上面。
潍柴天然气发动机培训资料之基础知识结构及工作原理
燃气发动机基础知识（过程）
第四代天然气发动机使用HPDI缸内喷射技术
技术特点:1、缸内燃气直接喷射； 2、超稀薄燃烧；3、保持原柴油机动力性水平；4、能够达到欧Ⅴ更高排放要求；5、燃料消耗低。 典型系统：WESTPORT 不足之处：成本较高。
燃气发动机基础知识（与柴油机区别）
燃气发动机基础知识（燃烧特点）
2、天然气发动机使用稀燃技术足够的空气燃烧完所有的燃料，燃烧后无氧气和未燃烧燃料残留称为理论（当量）空燃比。通常空燃比是以质量比给出，用过量空气系数λ表示，混合气中多余了燃料称为浓，多余了空气称为稀。其中柴油机理论空燃比：14.5，天然气发动机理论空燃比:16-17，汽油机理论空燃比:14.7。排气中有过量空气称为稀燃，天然气发动机正常工作过量空气系数范围：1.11< λ<1.54。稀燃需要高能长时间的点火，因为高增压，需要小的火花间隙。发动机稀燃具有以下优点：经济性好，排放性能好，发动机热负荷减小。
2、天然气发动机使用稀燃技术足够的空气燃烧完所有的燃料，燃烧后无氧气和未燃烧燃料残留称为理论（当量）空燃比。通常空燃比是以质量比给出，用过量空气系数λ表示，混合气中多余了燃料称为浓，多余了空气称为稀。其中柴油机理论空燃比：14.5，天然气发动机理论空燃比:16-17，汽油机理论空燃比:14.7。排气中有过量空气称为稀燃，天然气发动机正常工作过量空气系数范围：1.11< λ<1.54。稀燃需要高能长时间的点火，因为高增压，需要小的火花间隙。发动机稀燃具有以下优点：经济性好，排放性能好，发动机热负荷减小。
燃气发动机基础知识（燃烧特点）
4、天然气发动机闭环控制，不易失火失火即发动机不点火。混合气浓度过浓或过稀都会导致天然气发动机出现失火，失火后发动机动力性下降，排放性能恶化。天然气发动机的失火极限范围为： 0.7＜λ＜1.6 。过浓的混合气导致高的碳氢排放和高的排气温度；过低的稀燃导致高的碳氢排放并降低发动机功率和高的燃气消耗，排气中增加的碳氢含量，使稀燃氧传感器错误的判断发动机过浓，闭环控制更稀，发动机失火和驾驶性进一步恶化。防止失火采取的措施及失火产生的可能原因有：1、发动机标定时包含了失火极限以防止最初的失火；2、高湿度使得失火的余度降低；可能是点火系统零部件失效所致。
第四代天然气发动机使用HPDI缸内喷射技术
技术特点:1、缸内燃气直接喷射； 2、超稀薄燃烧；3、保持原柴油机动力性水平；4、能够达到欧Ⅴ更高排放要求；5、燃料消耗低。 典型系统：WESTPORT 不足之处：成本较高。
燃气发动机基础知识（与柴油机区别）
燃气发动机基础知识（燃烧特点）
2、天然气发动机使用稀燃技术足够的空气燃烧完所有的燃料，燃烧后无氧气和未燃烧燃料残留称为理论（当量）空燃比。通常空燃比是以质量比给出，用过量空气系数λ表示，混合气中多余了燃料称为浓，多余了空气称为稀。其中柴油机理论空燃比：14.5，天然气发动机理论空燃比:16-17，汽油机理论空燃比:14.7。排气中有过量空气称为稀燃，天然气发动机正常工作过量空气系数范围：1.11< λ<1.54。稀燃需要高能长时间的点火，因为高增压，需要小的火花间隙。发动机稀燃具有以下优点：经济性好，排放性能好，发动机热负荷减小。
2、天然气发动机使用稀燃技术足够的空气燃烧完所有的燃料，燃烧后无氧气和未燃烧燃料残留称为理论（当量）空燃比。通常空燃比是以质量比给出，用过量空气系数λ表示，混合气中多余了燃料称为浓，多余了空气称为稀。其中柴油机理论空燃比：14.5，天然气发动机理论空燃比:16-17，汽油机理论空燃比:14.7。排气中有过量空气称为稀燃，天然气发动机正常工作过量空气系数范围：1.11< λ<1.54。稀燃需要高能长时间的点火，因为高增压，需要小的火花间隙。发动机稀燃具有以下优点：经济性好，排放性能好，发动机热负荷减小。
燃气发动机基础知识（燃烧特点）
4、天然气发动机闭环控制，不易失火失火即发动机不点火。混合气浓度过浓或过稀都会导致天然气发动机出现失火，失火后发动机动力性下降，排放性能恶化。天然气发动机的失火极限范围为： 0.7＜λ＜1.6 。过浓的混合气导致高的碳氢排放和高的排气温度；过低的稀燃导致高的碳氢排放并降低发动机功率和高的燃气消耗，排气中增加的碳氢含量，使稀燃氧传感器错误的判断发动机过浓，闭环控制更稀，发动机失火和驾驶性进一步恶化。防止失火采取的措施及失火产生的可能原因有：1、发动机标定时包含了失火极限以防止最初的失火；2、高湿度使得失火的余度降低；可能是点火系统零部件失效所致。
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OH1.2 Engine Controller
BARO
MAP
MAT ECT Oil Presssure Switch Cam Position Boost UEGO Fuel Metering Control
Engine
RS232 P C or IS O K and CA N or J1708
Compressed Air
TMAP 传 感 器 测 量 节 气 门后压力歧管的压力和温 度 ,TIP 传 感 器 测 量 节 气 门 前的压力。
八、环境温湿度传感器
环境温湿度传感器提供空气温度、湿度、和大气压力等 信息。ECM可根据环境的湿度来优化点火时刻、燃料供给 量和增压水平。大气压力和大气温度的回馈信号信号被用 来调整氧传感器的读数。
废气门控制 器
ACT
口
IN口
增压器废气 门执行器
VENT 口
空气滤清器
压缩空气气 源
压力调节器
十三、宽域废气氧传感器
宽域废气氧传感器（UEGO）用在稀薄燃烧应用中，用来 确定进口处的空燃平衡比。
如果排出气流过浓，则会在传感器内产生一个“泵”电流 来消耗未燃尽的燃料以达到平衡，反之，如果排出气流过稀， 则反向产生一个“泵”电流消耗过剩的氧或者游离氧以达到 平衡。当游离氧或游离燃料被中和后，电压反馈信号则返回 至基准值。产生该平衡的泵电流与进口供给当量比成比例。
High Pressure Gas Shutoff Tanks
Heat Exchanger Thermostat
FMV
Regulator
PreThrottle Pressure
FloTech
Position Feedback
Mixer
Inter Cooler
Spark Control
FPP, FPP2/IVS, Fuel Gauge, TACH, Fast Idle Switch, MIL, Relay Control, Vbat, RSG
液化天然气（LNG）:
液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称 LNG)是将天然气采用节流膨胀、混合冷源制冷等 深冷工艺将气体冷却到-162℃，使甲烷变成液态， 成了液化天然气。其体积约为同量气态天然气体 积的1/625。
液化天然气瓶
气瓶阀门的使用
安全阀 排空阀
单向阀 出液阀
Wastegate Control Valve
+
-
8 to 32 V
Supply
Communications
Recirculation Valve
Air Filter
Turbo charger
Exhaust
中国重汽天然气发动机
重汽天然气发动机控制系统工作原理
天然气发动机结构控制原理图
一、发动机控制模块-ECM
九、凸轮轴位置传感器（CAM）和曲轴位置（CNP）传感 器
曲轴位置传感器提供发动机转速信息，凸轮轴位置传感 器通知ECM哪一缸处于压缩过程，并发出点火时刻指令。 ECM只是在燃烧循环时给点火线圈供电。
十、点火线圈 ECM系统控制直接位于火花塞上的高能量点火线圈，不 通过任何高压导线。更换周期6万公里。
增压阀门
• CNG发动机
80LCNG气瓶可充16标方天然气；（充气压力为20MPa） 120LCNG气瓶可充24标方天然气；（充气压力为20MPa） 140LCNG气瓶可充28标方天然气。（充气压力为20MPa） 注意：加气站加气压力可能达不到20MPa.一般为18MPa。 CNG整车标配气瓶：8×140L+4×80L；
4×120L+4×80L； 4×140L+4×80L；
以8×140L+4×80L为例：充满天然气后为288标方。
• LNG发动机 1L LNG≈625L CNG(标准状态下)
以整车标配450L液化气瓶计算，加满气可达 400L LNG,折算CNG约为250标方。
天然气发动机主要生产厂控制系统介绍
二、电子节气门
电子节气门控制器用来控制进入发动机的空燃混合气的速率，以此 来辅助实现负载控制和调节功能。 电子节气门的特点是快速瞬态响应能力。能够实现在50ms内的开到 关。
三、空气/燃料混合器
四、大功率电子压力调节器-EPR
大功率电子压力调节器（HD EPR）通过调节混合器的供气压力来控制发 动机的燃料速率。 发动机管理系统采用HD EPR来控制燃料的输送，该调节器能够准确的进 行燃料计量，实现最优的，最经济的燃料和瞬时相应。
十一、火花塞
大功率稀薄燃烧发动机需要的电压可达到40KV或者更高，随着时间 的推移，火花塞会逐渐被腐蚀而且间隙扩大。火花塞最初应在0.254
～0.406mm之 间。使用专用工具拆装 。中国重汽出厂火花塞 为
NGK白金火花塞，型号为：PFR7B-D。更换周期6万公里。
十二、废气门控制阀
废气门控制阀相当于一个比例三通机电式电磁阀，由ECM调 节脉冲宽度能实现在任何情况下的精确升压控制。本装置相当 于一个单级压力调节器，应用于废气门执行器的压力量控制。 车载压力传感器向ECM反馈信息，提供闭合反馈回路控制以确 保能维持废气门目标位置和增压压力。阀门的电压和电流由 ECM控制。
燃料进口
至进气歧管
温
度
口
混合器
基准压力管路
进空气
五、 高压CNG调节器
高压燃料进 口
基准 口
温度传感器 高压调节器是一个机械式
二 级 减 压 装 置 ， 将 CNG 的
水循 环口
供 气 压 力 从 250bar 调 节 至
8bar 。 调 节 器 带 有 一 个 车
天然气发动机 内部培训
• 天然气分类 • 天然气发动机主要生产厂控制系统介绍 • 重汽天然气发动机控制系统工作原理 • 曲线采集及分析方法
天然气分类
压缩天然气（CNG)：
压缩天然气(Compressed Natural Gas.简称 CNG)是天然气加压(一般加压到20MPa)并以气态 储存在压力容器中，加压过程中要脱水、脱硫除 杂质。
载燃料温度传感器，当燃料
温度低于容许限度时，用于
低压
燃料 出口
限制发动机功率以保护下游
燃料系统部件。
六、低压燃料截止阀
低压燃料截止阀作用:发动 机 停 车 时 将 EPR 及 所 有 下 游的部件和上游的燃料压 力阻断以减少下游燃料的 聚集量。注意低压电磁阀 的装配方向。
七、TMAP和TIP传感器