潍柴天然气发动机之潍柴天然气发动机之发动机结构及工作原理发动机结构及工作原理夏洪文夏洪文2013-1-12燃气发动机基础知识燃气发动机基础知识 内燃机是燃料在发动机的内部燃烧，把燃烧产生的热能转变为机械能的动力机械。气体燃料发动机是燃用CNG（压缩天然气）、LNG（液化天然气）、LPG（液化石油气）等燃料的内燃机。 近年来，特别是随着石油短缺现实压力的加大及全球日益严重的环境污染问题的日益突出，人们迫切的希望寻找更经济、清洁和安全的燃料代替石油燃料，这使得气体燃料进入了一个高速发展的时期。 燃气发动机基础知识（燃料）燃气发动机基础知识（燃料）燃气发动机燃料主要有三种：CNG-Compressed natural gas 压缩天然气: 主要成分是甲烷，易于完全燃烧，不稀释润滑油，能够延长发动机使用寿命。比空气轻，泄露后迅速飘散大气中，安全性好。LNG-Liquefied natural gas 液化天然气： 在常压下、温度为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。液化天然气燃点高、安全性能强，适于长途运输和储存。LPG-Liquefied pertroleum gas 液化石油气： 常温常压下为气态的烃类混合物，比空气重，有较高的辛烷值，具有混合均匀、燃烧充分、不积碳、不稀释润滑油等优点，能够延长发动机使用寿命，而且一次载气量大、行驶里程长。燃气发动机基础知识（燃料特性）燃气发动机基础知识（燃料特性）燃料种类天然气(CH4)LPG柴油(C16H34为代表)汽油(C8H18为代表) 常态下密度kgm-30.750.8(气态)580830720750沸点-161.5-10017035030190理论空燃比(kg/kg)17.2：114.3：114.8：1低热值 MJ(kg)-149.8145.942.5043.90辛烷值(RON)13010011023308099十六烷值0406027燃烧极限(体积) %5151.59.51.588.21.37.6自然温度(常压下)T 537450250390420闪点 -43-18760其中：辛烷值:指与汽油抗爆性相同的标准燃料所含异辛烷的体积分数. 低热值:指1立方米燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度,但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量. 燃气发动机基础知识（燃气发动机基础知识（CNGCNG特性）特性）项 目技术指标高位发热量，MJ/m331.4 7500大卡总硫（以硫计），mg/m3200硫化氢，mg/m315二氧化碳yco2，3.0氧气yo2，0.5水露点，在汽车驾驶的特定地理区域内，在最高操作压力下，水露点不应高于-13；当最低气温低于-8，水露点应比最低气温低5注：本标准中气体体积的标准参比条件是101.325 kPa，20水露点：天然气水露点温度指天然气在水汽含量和气压都不改变的条件下，冷却到饱和时的温度。燃气发动机基础知识（发展过程）燃气发动机基础知识（发展过程）第一代天然气发动机使用非增压预混合技术。 技术特点:1、文丘里式混合器进气总管混合；2、机械式节气门控制；3、空燃比闭环控制；4、理论空燃比燃烧。 典型系统：LANDIRENZO 不足之处：1、燃料控制不精确燃料消耗较高。2、排气温度高。3、容易引起发动机回火。燃气发动机基础知识（发展过程）燃气发动机基础知识（发展过程）第二代天然气发动机使用电控预混合技术。 技术特点:1、比例混合器进气总管预混合；2、电子节气门控制；3、空燃比闭环控制；4、能够实现稀薄燃烧达到、欧排放要求。 典型系统：ECONTROL 不足之处：1、没有喷射阀燃料控制不精确，燃料消耗较高；2、启动加速性差。 燃气发动机基础知识（发展过程）燃气发动机基础知识（发展过程）第三代天然气发动机使用电控单点喷射技术。 技术特点:1、电控喷射、进气总管预混合；2、电子节气门控制；3、增压压力闭环控制；4、空燃比闭环控制；5、能够实现稀薄燃烧达到欧、欧排放要求。典型系统： WOODWARD OH1.2，OH2.0不足之处：无法实现更低的燃料消耗。 燃气发动机基础知识（过程）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（与柴油机区别）潍柴天然气发动机是在相应型号潍柴柴油机基础上改制，潍柴天然气发动机是在相应型号潍柴柴油机基础上改制，采用美采用美国国WOODWOOD OH2.0WOODWOOD OH2.0燃气电控系统。燃气电控系统。1 1、取消了柴油机的燃油系统、取消了柴油机的燃油系统( (高压油泵、喷油器、高压油管等件）高压油泵、喷油器、高压油管等件），增加了燃气供给系统（气瓶、滤清器、高压切断阀、减压，增加了燃气供给系统（气瓶、滤清器、高压切断阀、减压器、燃气热交换器和节温器、喷射阀等件）。器、燃气热交换器和节温器、喷射阀等件）。2 2、采用点燃式燃烧方式（气缸盖上的喷油器安装孔改为火花塞、采用点燃式燃烧方式（气缸盖上的喷油器安装孔改为火花塞安装孔），增加了点火控制系统（点火安装孔），增加了点火控制系统（点火ECUECU、点火线圈、高压、点火线圈、高压线、火花塞）。线、火花塞）。3 3、为了防止爆震，压缩比比柴油机要小，燃烧室形式（活塞）、为了防止爆震，压缩比比柴油机要小，燃烧室形式（活塞）与柴油机不同。与柴油机不同。4 4、增加了信号发生器，用于判缸和测量发动机转速。、增加了信号发生器，用于判缸和测量发动机转速。5 5、增加了混合器和节气门，使燃气和空气在混合器中混合。、增加了混合器和节气门，使燃气和空气在混合器中混合。6 6、排气温度高，增压器采用水冷中间壳，进、排气门座采用耐、排气温度高，增压器采用水冷中间壳，进、排气门座采用耐磨、耐高温材料，采用带隔热材料的排气管。磨、耐高温材料，采用带隔热材料的排气管。7 7、采用、采用WOODWARDWOODWARD单点喷射单点喷射系统系统，闭环控制稀薄燃烧。，闭环控制稀薄燃烧。燃气发动机基础知识（燃烧特点）燃气发动机基础知识（燃烧特点）1 1、空气、空气进进气量气量对对功率影响大功率影响大 更多更多进进气能气能够够得到更大功率，意味着不能一味加大燃料的得到更大功率，意味着不能一味加大燃料的喷喷射量来提升射量来提升马马力。力。进进气气压压力增加，力增加，进进气流量增加，从而使得扭矩增加，气流量增加，从而使得扭矩增加，发动发动机机对进对进气气调调节节控制能力决定控制能力决定发动发动机性能。增机性能。增压压低低则则功率小，如果增功率小，如果增压压低，系低，系统统中不能通中不能通过过增加燃料来提升增加燃料来提升动动力。否力。否则发动则发动机机发发生爆震，生爆震，过过多燃料多燃料导导致排放急致排放急剧恶剧恶化，化，燃料燃料经济经济性性变变差。差。 n2 2、天然气发动机使用稀燃技术、天然气发动机使用稀燃技术n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，残留称为理论（当量）空燃比。通常空燃比是以质量比给出，用过量空气系数用过量空气系数表示，混合气中多余了燃料称为浓，多余表示，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：了空气称为稀。其中柴油机理论空燃比：14.514.5，天然气发动，天然气发动机理论空燃比机理论空燃比:16-17:16-17，汽油机理论空燃比，汽油机理论空燃比:14.7:14.7。n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：气系数范围：1.11 1.541.11 1.54。稀燃需要高能长时间的点火，。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：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。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）n2 2、天然气发动机使用稀燃技术、天然气发动机使用稀燃技术n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，残留称为理论（当量）空燃比。通常空燃比是以质量比给出，用过量空气系数用过量空气系数表示，混合气中多余了燃料称为浓，多余表示，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：了空气称为稀。其中柴油机理论空燃比：14.514.5，天然气发动，天然气发动机理论空燃比机理论空燃比:16-17:16-17，汽油机理论空燃比，汽油机理论空燃比:14.7:14.7。n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：气系数范围：1.11 1.541.11 60 60 时会导致燃气流量的减少。时会导致燃气流量的减少。 性能：燃气温度超过性能：燃气温度超过4040，3030秒钟内关闭燃气温度低于秒钟内关闭燃气温度低于1010，3030秒钟内开启秒钟内开启 注意事项：节温器的开启与关注意事项：节温器的开启与关闭受燃气温度控制，冷却液的进口闭受燃气温度控制，冷却液的进口与出口不能接反，进口处有与出口不能接反，进口处有“IN”IN”标记，出口处有标记，出口处有“OUT”OUT”标记。标记。天然气发动机结构原理（节温器）n 减压后的中压天然气流经热交换器和节温器后被加热到减压后的中压天然气流经热交换器和节温器后被加热到合适的温度范围，然后进入燃料计量阀。合适的温度范围，然后进入燃料计量阀。FMV FMV 配置配置8 /10/128 /10/12个喷嘴，分成个喷嘴，分成2 2 组平行布置，每个喷嘴一个驱动器，在正常组平行布置，每个喷嘴一个驱动器，在正常喷射模式下，喷嘴依次轮流喷射，在某些变工况下，喷嘴同喷射模式下，喷嘴依次轮流喷射，在某些变工况下，喷嘴同时喷射以加快系统反应速度。时喷射以加快系统反应速度。FMV FMV 内部集成了天然气压力传内部集成了天然气压力传感器感器(NGP)(NGP)和天然气温度传感器和天然气温度传感器(NGT)(NGT)。减压后的燃气依次流。减压后的燃气依次流NGP NGP 传感器和传感器和NGT NGT 传感器，然后通过喷嘴进行流量控制，最传感器，然后通过喷嘴进行流量控制，最后从出口流出。后从出口流出。FMVFMV的线圈、的线圈、NGP NGP 传感器，传感器，NGT NGT 传感器和喷传感器和喷嘴都可在部件一级进行维护。根据发动机运行工况，电控单嘴都可在部件一级进行维护。根据发动机运行工况，电控单元调整燃料计量阀喷嘴脉宽占空比，控制燃气喷射量，保证元调整燃料计量阀喷嘴脉宽占空比，控制燃气喷射量，保证发动机在设定的空燃比下运行。发动机在设定的空燃比下运行。燃气发动机结构原理（FMV）n 喷射阀喷嘴的数目随发动机的机型不同而不同。目前，喷射阀喷嘴的数目随发动机的机型不同而不同。目前，WP6NGWP6NG和和WP7NGWP7NG系列发动机为系列发动机为8 8喷嘴，喷嘴，WP10NGWP10NG系列发动机为系列发动机为1010喷嘴，喷嘴，WP12NGWP12NG系列发动机为系列发动机为1212喷嘴。燃料计量阀工作电压喷嘴。燃料计量阀工作电压16V-32V16V-32V，每个喷射阀的峰值电流是，每个喷射阀的峰值电流是4A4A，维持电流是，维持电流是1A1A；工；工作环境温度：作环境温度：-40-40125125；燃气温度：；燃气温度：-40-409090。n安装要求：安装要求：n FMV FMV的安装位置要合理可靠，连接到的安装位置要合理可靠，连接到FMVFMV的线束和管路应的线束和管路应保证没有干涉，在保证没有干涉，在FMVFMV上安装有压通式单向阀以用于检测燃上安装有压通式单向阀以用于检测燃气压力，安装气压力，安装FMVFMV时应保证便于检测燃气压力，注意时应保证便于检测燃气压力，注意FMVFMV喷嘴喷嘴线束一定要插紧。线束一定要插紧。n FMV FMV使用一段时间后，需要清洗，清洗时使用专门的清使用一段时间后，需要清洗，清洗时使用专门的清洗设备，并且应用诊断软件中专门的清洗功能。详见第洗设备，并且应用诊断软件中专门的清洗功能。详见第6 6章章的使用保养说明和附录的喷嘴清洗规范。的使用保养说明和附录的喷嘴清洗规范。燃气发动机结构原理（FMV） 工作原理及作用：将天然气和中冷后的空气充分混合，使工作原理及作用：将天然气和中冷后的空气充分混合，使燃烧更充分、柔和。有效降低燃烧更充分、柔和。有效降低NOxNOx排放和排气温度。排放和排气温度。 结构：采用喉管和十字叉结构，天然气从小孔中进入混合结构：采用喉管和十字叉结构，天然气从小孔中进入混合器。器。 本发动机使用的喉管可以本发动机使用的喉管可以拆卸清洗。拆卸清洗。燃气发动机结构原理（混合器）OH1.2OH1.2EngineEngineControllerControllerEngine发动机排气管电子节气门增压器AirAirFilterFilter空气滤清器节气门位置反馈中冷器废气控制阀排气空气、燃气混合新鲜空气节气门前压力传感器进气温度、压力传感器混合器氧传感器油门脚踏板燃气发动机基础知识（空气供给系统） 天然气发动机通过脚踏板控制节气门来控制发动机负荷：天然气发动机通过脚踏板控制节气门来控制发动机负荷：电子脚踏板和节气门间不使用机械部件连接。电子脚踏板和节气门间不使用机械部件连接。ECUECU接受电子接受电子脚踏板位置信号并转换成节气门开度信号，节气门从脚踏板位置信号并转换成节气门开度信号，节气门从ECUECU处处接受开度命令信号，并将实际开度反馈给接受开度命令信号，并将实际开度反馈给ECUECU。燃气发动机基础知识（负荷控制） n ECM ECM 是一个微缩了的计算机管理中心，它以信号（数据）采集作为是一个微缩了的计算机管理中心，它以信号（数据）采集作为输入，经过计算处理、分析判断、决定对策，然后以发出控制指令、指输入，经过计算处理、分析判断、决定对策，然后以发出控制指令、指挥执行器工作作为输出，同时给传感器提供稳压电源或参考电压。其全挥执行器工作作为输出，同时给传感器提供稳压电源或参考电压。其全部功能是通过各种硬件和软件来完成的。部功能是通过各种硬件和软件来完成的。WOODWARD2.0WOODWARD2.0系统采用系统采用ECU128-ECU128-HD HD 微处理器。可以支持单点或多点喷射，支持微处理器。可以支持单点或多点喷射，支持CANCAN通讯。通讯。n ECM ECM具有以下结构：具有以下结构：1 1、最大有、最大有34 34 模拟量输入，模拟量输入，5 5 个数字量输入，个数字量输入，5 PWM 5 PWM 输入等；输入等； 2 2、最大支持、最大支持1212个喷嘴驱动，个喷嘴驱动，1 1个驱动单独对应一个喷个驱动单独对应一个喷嘴；嘴； 3 3、11 11 个低端输出；个低端输出；4 4、2 CAN 2 CAN 通讯口；通讯口； 5 5、1 RS-4851 RS-485通讯口。通讯口。n ECU ECU有两个有两个5 V5 V电源输出，给传感器供电，两电源相互独立，如果电源输出，给传感器供电，两电源相互独立，如果5v5v电源短路，电压下降并会导致许多系统错误；有一专门应用于连接传感电源短路，电压下降并会导致许多系统错误；有一专门应用于连接传感器和器和ECUECU的接地，以保证传感器的精确读数。的接地，以保证传感器的精确读数。ECMECM采用采用RS485RS485用于用于ToolkitToolkit软件连接，故障检查和标定。软件连接，故障检查和标定。燃气发动机结构原理（ECM） 潍柴燃气发动机脚踏板采用非接触式传感器，输出电压信号：潍柴燃气发动机脚踏板采用非接触式传感器，输出电压信号：0 05V5V，ECUECU根据脚踏板的信号来控制电子节气门的开度。电子脚踏根据脚踏板的信号来控制电子节气门的开度。电子脚踏板有一电位计（板有一电位计（FPPFPP）和怠速确认开关）和怠速确认开关(IVS) IVS (IVS) IVS 一端接地，另一端一端接地，另一端接接ECUECU。当油门脚踏板没有踩下去的时候，。当油门脚踏板没有踩下去的时候，IVS IVS 开关是开着的，当油开关是开着的，当油门脚踏板下踩到某个点时，门脚踏板下踩到某个点时，IVS IVS 将关闭并发出一个信号通知将关闭并发出一个信号通知ECUECU，IVS IVS 和电位计两者保持一致（电性方面）。和电位计两者保持一致（电性方面）。燃气发动机结构原理（电子脚踏板）燃气发动机基础知识（电子脚踏板） 踏板接口：与脚踏板踏板接口：与脚踏板对对插插n功能介绍：功能介绍：nJ1A11:提供提供5V电压电压 APS SUPPLY(5V)nJ1A8:信号信号 APS SIGnJ1A24:信号地信号地 APS GNDnJ1B7：IVS(常闭常闭)燃气发动机结构原理（线束）线线束是束是发动发动机的神机的神经经，起着，起着传输传输信号的重要作用，信号的重要作用，线线束的束的质质量直接影响量直接影响到到发动发动机的可靠性。机的可靠性。2.02.0系系统统有三条有三条线线束：束：ECU ECU 线线束、束、发动发动机机线线束和点火束和点火线线束。束。ECUECU线线束要是束要是连连接接ECUECU与与发动发动机机线线束，并有束，并有诊诊断接口、断接口、CANCAN接口等功能性接口等功能性接口。接口。发动发动机机线线束是束是连连接各个接各个传传感器与感器与ECUECU线线束，将束，将传传感器感器测测得信号得信号传递给传递给ECUECU，并将，并将ECUECU发发出的指令出的指令传递传递于各个于各个执执行器。点火行器。点火线线束是将束是将ICMICM的点火信号的点火信号传递给传递给点火点火线线圈，以控制点火正圈，以控制点火正时时。安装要求：安装要求：潍潍柴柴发动发动机机线线束包括束包括ECUECU线线束、点火束、点火线线束、束、发动发动机机线线束。束。发动发动机机线线束及点火束及点火线线束由束由潍潍柴出厂前安装在柴出厂前安装在发动发动机上，整机上，整车车厂厂负责负责将其与将其与ECUECU线线束束对应对应接插件相互接插件相互连连接。接。ECUECU线线束一般束一般为为随机随机备备件箱中附件箱中附带带，由整，由整车车厂厂负责负责ECUECU线线束与束与ECMECM、点火、点火线线束与束与ICMICM的的连连接。接。 电子节气门集成有执行器，位置传感器，节气阀门电子节气门集成有执行器，位置传感器，节气阀门等。接收等。接收PWMPWM信号由信号由ECUECU控制其开度大小，节气阀门开度控制其开度大小，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。大小控制混合气进气量，从而改变发动机的输出功率。 电子节气门根据电子节气门根据ECUECU指令，有三种工作状态：指令，有三种工作状态： 1 1、当发动机速度低于怠速目标值时，、当发动机速度低于怠速目标值时，ECU ECU 进行怠进行怠速控制，即控制节气门开度位置，保持发动机速度在怠速控制，即控制节气门开度位置，保持发动机速度在怠速目标值附近。速目标值附近。 2 2、当发动机速度超过最大额定转速时，、当发动机速度超过最大额定转速时，ECU ECU 限制限制节气门开度位置，即速度越高节气门开度位置越小。节气门开度位置，即速度越高节气门开度位置越小。 3 3、当发动机速度在怠速和最大额定转速之间时，、当发动机速度在怠速和最大额定转速之间时，节气门开度位置直接由脚踏板控制，即节气门开度位置节气门开度位置直接由脚踏板控制，即节气门开度位置随脚踏板位置同步变化。随脚踏板位置同步变化。 结构特点：结构特点：n 电子节气门内部包含节气门开度位置传感器，电子节气门内部包含节气门开度位置传感器，ECUECU通过比较节气门位置传感器反馈信号和节气门开度指令通过比较节气门位置传感器反馈信号和节气门开度指令信号之间的差值来确定电子节气门是否处于正常的工作信号之间的差值来确定电子节气门是否处于正常的工作状态。状态。n 一旦电子节气门发生故障，一旦电子节气门发生故障，ECU ECU 将进入特定的跛行将进入特定的跛行回家模式，发动机转速和输出扭矩都将受限制。当发生回家模式，发动机转速和输出扭矩都将受限制。当发生其他某些故障时，其他某些故障时，ECUECU也进入跛行回家模式。也进入跛行回家模式。燃气发动机结构原理（节气门）发动机排气能量排气能量损失增压后空气增压器废气阀燃气发动机基础知识（增压压力示意图） 作用：与增压器的放气阀连作用：与增压器的放气阀连接，控制增压器废气门驱接，控制增压器废气门驱动气室的气体压力动气室的气体压力On/off On/off 电磁阀开启频率为电磁阀开启频率为 30 Hz30 Hz或或50Hz50Hz注意事项：注意事项：n如果通至阀门的空气被污如果通至阀门的空气被污染，染， 阀门的隔网可能堵塞阀门的隔网可能堵塞n连接管路长度不可更改，连接管路长度不可更改，否则增压控制可能不稳否则增压控制可能不稳n消声器仅用做隔音消声器仅用做隔音n如果空气连接断开，发动如果空气连接断开，发动机功率过大可能会损坏发机功率过大可能会损坏发动机，或者产生故障码动机，或者产生故障码（该故障码通过限制节气（该故障码通过限制节气门来保护发动机和降低功门来保护发动机和降低功率）率）n如果电气连接断开，则发如果电气连接断开，则发动机功率下降动机功率下降燃气发动机结构原理（废气旁通阀）弹簧力方向废气控制阀PWM信号：DC%=0时，电磁阀关闭，压缩空气全部用来推动增压器废气阀，使其完全打开，从而推动增压器工作的排气能量减少，最终降低增压力；DC%=100%，电磁阀处压缩空气泄漏量最大，增压器废气阀在弹簧力左右下趋向关闭，从而使增压器工作的排气能量增多，增压压力升高。增压控制逻辑为:MAP 设定增压压力, DC 减少。燃气发动机结构原理（废气旁通阀）TMAP传感器传感器n安装在电子节气门之后。安装在电子节气门之后。n集成压力温度的传感器集成压力温度的传感器n用途用途 n燃料喷射计算燃料喷射计算n增压控制增压控制n压力传感器压力传感器 n测量进气管绝对压力测量进气管绝对压力n测量范围从真空到增压压力测量范围从真空到增压压力n温度传感器温度传感器n测量进气歧管温度测量进气歧管温度注意事项：可以和注意事项：可以和PTPPTP传感器互换，但线传感器互换，但线束不能插错。束不能插错。燃气发动机结构原理（TMAP传感器）安装在电子节气门之前安装在电子节气门之前仅用来测量压力仅用来测量压力作为计算进入发动机空气流量的修正作为计算进入发动机空气流量的修正参数，对涉及燃气量修正的充气效率参数，对涉及燃气量修正的充气效率(VE)(VE)提供基准提供基准OH2.xOH2.x系统中，有许多错误代码的判系统中，有许多错误代码的判断需要断需要PTPPTP参数作为参考。参数作为参考。（如：（如：SFC331,371,372,373,491SFC331,371,372,373,491）注意事项：可以和注意事项：可以和TMAPTMAP传感器互换，但传感器互换，但线束不能插错。线束不能插错。燃气发动机结构原理（TMAP传感器）作用：稀薄燃烧闭环控制传感器，通过测量排气成作用：稀薄燃烧闭环控制传感器，通过测量排气成分中氧分子浓度，把此信号传给分中氧分子浓度，把此信号传给ECUECU， ECU ECU 判断判断混合气的实际空燃比相对于设定值是稀还是浓，混合气的实际空燃比相对于设定值是稀还是浓，并相应控制喷气量的增减，从修正空燃比。并相应控制喷气量的增减，从修正空燃比。安装位置要求：安装位置要求： 1 1）安装在离增压器出口或排气弯管下游）安装在离增压器出口或排气弯管下游3 35 5倍排倍排气管直径的地方。气管直径的地方。 2 2）氧传感器不能安装在排气管弯管处。）氧传感器不能安装在排气管弯管处。 3 3）如果车辆安装有排气制动装置，氧传感器必须）如果车辆安装有排气制动装置，氧传感器必须安装在此装置的后方安装在此装置的后方 4 4）满足上述前提下，氧传感器尽量靠近增压器。）满足上述前提下，氧传感器尽量靠近增压器。 5 5）氧传感器线束及接插件应尽量远离排气管，不）氧传感器线束及接插件应尽量远离排气管，不能有被烧结的可能。能有被烧结的可能。 6 6）氧传感器的安装座面不能太高，焊接在排气管）氧传感器的安装座面不能太高，焊接在排气管上的氧传感器螺座高度要小于上的氧传感器螺座高度要小于10mm10mm，以保证氧传，以保证氧传感器头部能完全伸入排气管。感器头部能完全伸入排气管。燃气发动机结构原理（氧传感器）n 作用：通过测量进气压力、温度、湿度，并根据所测得作用：通过测量进气压力、温度、湿度，并根据所测得的湿度、压力来修正空燃比来补偿环境所造成的影响，使发的湿度、压力来修正空燃比来补偿环境所造成的影响，使发动机运行在最佳状态。工作温度动机运行在最佳状态。工作温度-40-40到到105105，测量范围，测量范围0 0到到100%RH100%RH。 n 安装要求：安装要求： 该传感器要求安装在空气滤清器和增压器该传感器要求安装在空气滤清器和增压器之间的空气管路上；之间的空气管路上； 尽量远离呼吸器和空压机进气口；为尽量远离呼吸器和空压机进气口；为保证其测量值正确，安装时使其平行于气流方向，并且温度、保证其测量值正确，安装时使其平行于气流方向，并且温度、压力探头必须置于气流中。压力探头必须置于气流中。燃气发动机结构原理（湿度传感器）Trigger触发信号Reset复位信号V+V+V+IMONPCM128-HDEDM-HD燃气发动机基础知识（点火系统）作用：发动机控制模块（ECM）通过发动机转速来控制其他参数，包括：进气量、燃料量、点火提前角等。这些参数的控制要求发动机控制模块（ECM）精确地知道发动机的凸轮轴位置（如应知道哪一缸发火）和发动机转速。安装：转速传感器和信号轮之间的间隙应足够的小，以保证发动机在最低转速时能产生波幅大于1V的电压信号。安装时，盘车至一缸压缩上止点，传感器齿盘上的TDC标志对准CAM传感器的中心（使齿盘上的刻线竖直），齿盘的信号齿与传感器之间的间隙为10.5mm 。信号盘应可靠固定，以保证信号盘和发动机的相位关系不会改变。信号盘通常有一个标记齿（和其它齿不均匀分布）用来确定发动机旋转的绝对位置。调整：准确的点火提前角度需用点火正时灯测量。燃气发动机结构原理（信号发生器）ECU ECU 点火控制点火控制: :n电控单元对点火时刻控制为开环控制，电控单元对点火时刻控制为开环控制，无反馈无反馈n点火提前角从程序中查表，此表坐标为点火提前角从程序中查表，此表坐标为RPM/MAPRPM/MAPn水温（水温（ECTECT）对查表所得数值有一定补偿）对查表所得数值有一定补偿燃气发动机结构原理（点火控制模块）n感应式点火线圈在初级线圈使用线圈匝数储存电流，感应式点火线圈在初级线圈使用线圈匝数储存电流，n次级线圈部分含有更多的线圈匝数，从而产生变压器功能（电次级线圈部分含有更多的线圈匝数，从而产生变压器功能（电压升高）压升高）V+初级线圈次级线圈燃气发动机结构原理（点火线圈）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燃气发动机结构原理（高压线）作用：产生电火花，点燃混作用：产生电火花，点燃混合气。合气。火花塞的安装扭矩：火花塞的安装扭矩：252540 40 N.mN.m；火花塞间隙：火花塞间隙：0.350.05mm0.350.05mm（严格用塞（严格用塞规调整）；规调整）；调整方法：如果间隙偏大，调整方法：如果间隙偏大，先把塞先把塞尺塞进间隙，用小扳手轻轻尺塞进间隙，用小扳手轻轻敲击侧敲击侧电极拐角部位；如果间隙偏电极拐角部位；如果间隙偏小，先小，先用小虎钳把间隙慢慢调大，用小虎钳把间隙慢慢调大，然后塞然后塞入塞尺，再用小扳手轻轻敲入塞尺，再用小扳手轻轻敲击侧电击侧电极！极！注意：要保证侧电极和中心注意：要保证侧电极和中心电极面电极面平行！平行！1. 绝缘体 2.火花塞头部 3.密封垫圈 4.中间柱体 5.火花塞体 6.玻璃密封剂 7.垫圈 8.电极 9.密封垫圈 10.中心电极 11.地电极燃气发动机结构原理（火花塞）第 58页 共 页l单独的水循环：发动机出水管-水浴式汽化器-水泵进水管 发动机出水管-热交换器-节温器-水泵进水管 增压器出水管-水泵进水管l水浴式汽化器安装位置不高于发动机出水管燃气发动机基础知识（循环水系统）第第 59页页 共共 页页谢谢！