EControls发动机培训教材201409

8.57 160/1900 790/1300～1500 179 / 1900 935/1300～1500 192 ≤95 氧化反应器 1285×820×1160 195/2100 1035/1300～ 1500 216/2100 1050/1300～ 1500
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CA6SM天然气发动机
平台介绍：CA6SM系列发动机是为适应国家节能减排而开发的大型 客车国Ⅴ平台产品 , 采用美国E-controls 公司的燃气系统。 产品特点：先进的四气门顶置凸轮轴结构，经济性优；
安装要求：混合器的规格应确保燃料和空气的 流量足以满足功率的要求，同时又合理控制怠 速流量。
安装混合器时必须使气阀的运动轴保持水平。
保养：每5万公里进行混合器膜片强制更换保养！
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天然气发动机电控系统硬件描述 节气门
●作用：通过控制节气门的开度来控制进入气 缸内的混合气量，从而达到控制发动机的负荷 的目的。
CA6SF2-17E5N
CA6SF2-19E5N 7.13
CA6SF2-21E5N
128/ 2300 630/1300~1500
143 / 2300 690/1300~1500 195 ≤95 氧化反应器 1235×760×980
158 / 2300 750/1300~1500
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CA6SL天然气发动机
老结构
注：压缩空气减压器（老结构）调节方法：需要 先将旋钮向上拔起后再旋转，顺时针旋转压力增 大，逆时针旋转压力减小，调节结束之后需要将 旋钮压下去，防止发动机工作时旋钮自行转动。
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TIPS
关于压力单位的换算
Psig——磅/平方英寸“一平方英寸面积承受1磅重”(6 894.75729 帕斯卡) 所造成的表压。 Psia——磅/平方英寸，绝对压力。Psia=psig+14.5 1bar=0.1MPa=100KPa=1.0197 Kg/cm2
●保养
（1）每10万公里（根据当地气体清洁度而定）， 从发 动机上拆下节气门，检查节气门内是否有明显的油 污，如果有，则用节气门清洗剂清洗节气门蝶阀部 分，清洗后用干压缩空气吹干
（2）清洗后，用手按压蝶阀，检查蝶阀运动是否卡滞， 若出现卡滞，则需更换电子节气门总成
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节气门针脚
82 20 19 80 48 47
瓦和强力螺栓等关键零部件采用国际一流品牌；
产品采用国际主流电控天然气系统，技术成熟。 适用车型：9-10.5米公交客车; 8.9-10米公路客车以及9-10.5米团体车。
国五产品
型号 总排量（L） 额定功率/转速（kW/r/min） 最大扭矩/转速（Nm/r/min） 全负荷最低燃气耗率（g/kW·h） 噪声dB(A) 技术路线 长×宽×高（mm）
LNG气罐
汽化器
燃料截止阀
低压减压器 （DSR）
发动机
电子节气门
混合器
电控调压器 （EPR）
增压中冷后的空气
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燃气控制
燃气压力、燃气流量
空气控制
空气压力、进气流量
电控 元件
点火系统
点火控制、点火正时
电控组件
控制器、传感器、执行器
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Econtrol系列天然气发动机电控系统
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EControls系列天然气发动机电控系统
CAN H 14 91 地 CAN L 15 59
1 2 3 4 5 6
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●保养:
HD-EPR和DSR在日常使用中需进行定期的维护保养，由
于该级减压器处于低压减压部分，在长期的使用中会在其内部沉 积大量的油污和杂质，长时间的油污和杂质会导致减压器内部的 密封件和橡胶膜片提前老化和破损，因此该部件的日常维护和保 养尤为重要。
规格：450L、375L、335L、275L
液化天然气气瓶是作为一种超低温绝热压力容器，设计有双层（外壳和 内胆）结构。内胆用来储存液态的液化天然气（LNG），同时夹套（两层 容器之间的空间）抽成高真空，共同形成良好的绝热空间，能保证LNG在 超低温的环境下得以储存和使用。
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LNG天然气气瓶
副安全阀
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CA6SN1发动机与CA6DN1基础机结构对比
CA6SN1系列天然气发动机外形（进气侧）
8
ຫໍສະໝຸດ Baidu
CA6SN1系列天然气发动机主要参数
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采用的EControls电控单点喷射系统
点火线圈 混合器
节气门 电控调压器 燃料截止阀 爆震传感器 双级减压器
机载ECM
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采用的EControls电控单点喷射系统
水冷增压器
废气控制阀
调压阀
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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
12
2
Econtrols天然气系统
燃料 供给
电控 元件
故障 诊断
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凸轮轴位置传感器 曲轴位置传 感器 节气门前进气 压力传感器 节气 门后进 气压力传感器 (MAP\MAT) 氧传感器 水温传感器
平台介绍：CA6SL系列发动机是为适应国家节能减排而开发的大中 型客车国Ⅴ平台产品 , 采用美国E-controls 公司的燃气系统。 产品特点：燃气系统、点火线圈、火花塞、活塞、活塞环、曲轴、 轴瓦和强力螺栓等关键零部件采用国际一流品牌产品 采用国际主流电控天然气系统，技术成熟 采用梯形框架，增加整机结构刚度，减小振动
车辆行驶2万公里需对内部零部件进行清洗，更换易损件，
检查轴销的磨损情况。 使用10万公里需更换膜片及密封件并对压力进行校准。
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天然气发动机电控系统硬件描述 混合器
工作原理：大功率发动机管理系统采用空气、 燃料混合器将燃料引入发动机。该混合器是一 个可变文丘里管，用来调节进入发动机的燃料 和空气的容积比。
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二级减压器 二级减压器是一个调节器，其功 能将稳定的压力输送到电控调压器， 便于其进行压力调节。
二级减压器
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天然气发动机电控系统硬件描述 电控调压器
●作用： 根据发动机工况精确控制天然气喷射量。 ECI 发动机管理系统采用HD EPR 来控制 燃料，以便准确的进行燃料计量，实现最优 的比气耗以及瞬态响应性能。EPR 可以将燃 料压力调整在-18 英寸~+13 英寸水柱，可以 满足当量燃烧以及稀薄燃烧发动机的性能要 求。
点火线圈
爆震传感器
输 出 控 制
电控调压器
电子节气门
废气旁通 控制阀 燃料切 断阀
大气环境 传感器
中央控制器
电子油门踏板
LNG发动机控 制系统示意图
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燃料供给
LNG气路
天然气由LNG气罐到发 动机前端管管路
天然气的控制
燃气的进气压力 和进气量控制
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LNG
液化天然气简称LNG，是指气态天然气 在常压下，经过预处理，脱除重质烃、硫及 硫化物、水、二氧化碳等杂质后，冷却至162℃，使之凝结成液体。 天然气液化气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。
压力表（气瓶内压力
过流阀
气瓶内 压力表 燃料截 止阀
主安全阀 液位传感器 燃料截止阀
放空阀
加液单向阀
经济阀1
缓冲罐出口压力
缓冲罐 压力表
放空口
增压截止阀
经济阀2 加液口
19 19
水浴汽化器
当液化天然气进入汽化器，来自发动 机的高温冷却液将其气化并加热，随 后供给发动机。 冷却液的流向应与液化天然气的流 向一致，汽化器一般水平安装。
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压力逐渐降低
二级 减压器
电控 调压器
低压电磁 切断阀
燃气控制
混合器
节气门
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低压切断电磁阀
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）为有效防止低压电磁阀进气接头与低 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前。 低压切断电磁阀 77 44 A B
一汽锡柴发动机培训
——EControls天然气培训
销售公司 曹志伟
2015年1月
1
天然气产品介绍
2
Econtrols天然气系统
3
天然气发动机维护保养常识
2
1
天然气产品介绍
6SF
6SL
6SM
6SN
3
CA6SF天然气发动机
平台介绍：CA6SF系列发动机是为适应国家节能减排而开发的大中型 客车国Ⅴ平台产品 , 采用美国E-controls 公司的燃气系统。 产品特点：燃气系统、点火线圈、火花塞、活塞、活塞环、曲轴、轴
1ATM（标准大气压）=0.101325 MPa =1.0333 bar
1bar≈14.5psi ; 1 psi=6.895 kPa=0.06895 bar 1mmHg（毫米汞柱）=133.322帕（Pa） 1mmH2O（毫米水柱）=9.80665帕（Pa） 1 kPa=0.145 psi=0.0102 kg/cm2 =0.0098 atm 1 psi =6.895 KPa =0.0703 Kg/cm2 =0.0689 bar =0.068 atm
适用车型：11-13.7米公交客车;
国五产品
型号 总排量（L） 额定功率/转速（kW/r/min） 最大扭矩/转速（Nm/r/min） 全负荷最低燃气耗率（g/kW·h） 噪声dB(A) 技术路线 长×宽×高（mm）
10.5-12米高等级公路客车以及团体车
CA6SL2-22E5N CA6SL2-24E5N CA6SL2-26E5N CA6SL2-29E5N
液化
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注意：由于LNG需要-
162℃下才能得以保持液态 ，随着温度升高，LNG气瓶 会通过泄压阀释放部分天然 气以保证气瓶压力不至于过 高，因此LNG车辆必须停放 在室外。
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LNG天然气气瓶
供应商：张家港富瑞特装、四川空分
设计压力：3.18MPa 工作压力：1.59MPa 设计温度：-196℃ 工作温度：-162℃ 充装系数：0.9 主体材料：0Cr18Ni9(304)
最大工作压力（液化天然气）： 2.2MPa(320psig) 最大热水压力：0.2MPa(29psig) 材料：不锈钢 热水：温度不低于50°C 燃气出口温度：30℃
汽化器
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升压调压器（稳压器）
稳定汽化器之后的压力，满足 发动机最大用气要求。
升压调压阀
工作温度：-196℃～+120℃ 调压范围：0.3～1.2MPa
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缓冲罐
为了给发动机提供连续、压 力稳定的天然气，建议在汽化器后
加装缓冲罐。
该缓冲罐的存量燃气在低温 环境下能进一步加热低温LNG，使
其充分汽化，利于发动机冷启动；
缓冲罐也能减少发动机工况急剧变 化导致的供气管路压力波动，可以 缓冲罐
提高发动机供气压力的稳定性。
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EControls系列天然气发动机电控系统
新型的后端齿轮室和悬浮式气缸盖罩结构，噪音低；
采用国际主流电控天然气系统，技术成熟。 适用车型：12米及以上高等级公路客车。
国五产品
型号 总排量（L） 额定功率/转速（kW/r/min） 最大扭矩/转速（Nm/r/min） 全负荷最低燃气耗率（g/kW·h） 噪声dB(A) 技术路线 长×宽×高（mm） 231/1900 246 / 1900 CA6SM2-31E5N CA6SM2-33E5N CA6SM2-35E5N CA6SM2-37E5N 11.05 261/1900 278/1900
1450/1100～ 1500
1500/1100～ 1500
195 ≤95
1550/1200～ 1500
1650/1200～ 1500
氧化反应器
1550×833×1171 6
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。
为了保证发动机运行正常，怠速稳定，建议此稳压器的 压力设定不低于0.65Mpa。（一般设置为1Mpa）
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低压滤芯器总成（选装）
供应商：派克 工作环境温度范围：-40°C ～ +107°C; 标定流量：1415 l/min @ 7bar; 过滤器初始压降：≤20.7kPa; 容尘量：7oz (207cc's); 过滤效率：0.3μm～0.6μm ≥95% 最大工作压力：35bar; 爆破压力：100bar; 在天然气液化前，必须将原料气中的H2S、CO2、水分、汞及重质烃等脱 除，以免CO2、水分、重质烃在低温下冻结而堵塞设备和管道，H2S、有机 硫、汞产生腐蚀。因此LNG比CNG洁净度高，一般不需要装低压滤芯器总 成。
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废气门控制阀
压缩空气减压器
空气 控制
防喘振阀
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天然气发动机电控系统硬件描述 工作原理及作用： 压缩空气减压器主要是 压缩空气减压器
由废气门控制阀控制增压器调节器。 气压调整：最大为0.16MPa-0.25Mpa(根据 不同机型来进行匹配）。 23.5~25Psig 废气门控制阀 整车压缩气