东风南内维修人员培训资料讲解

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1、东风南充自然吸气国发动机 技术培训 目 录 第一章 天然气概述 第二章 产品技术特点 第三章 发动机电控系统 第四章 发动机燃气供给系统 第五章 发动机的调整 第六章 发动机常见故障分析与排除 第七章 天然气汽车维修安全事项 第一章 天然气概述 一、天然气的物理化学特性 天然气（Nature Gas,简称NG）是由多种烃类物质和少 量的其它成分组成的混合气体，广泛存在于世界各地，是 世界上储量最丰富的能源之一。天然气中最 主要的成分 是甲烷(Methane，化学分子式是CH4 )，天然气分为气田 气和油田伴生气，随着产地的不同，甲烷成份所占体积分 数在85%-97%之间变化。各地的天然气成分是

2、不一样的 ，不同的天然气成分决定了各地天然气在物化性能上存在 着一定差异。 二、天然气作为内燃机燃料有以下特点： 1. 密度: 通常状态下，甲烷是一种非常轻的气态物质。常 温、常压下，甲烷的密度0.71Kg/m；天然气密度约为 0.78 Kg/m（随着各地区天然气组成成分的不同，密度 有所差别）。由于天然气的密度远远小于空气，当天然气 从输送管道或储存容器中泄漏到空气中时，天然气将向上 移动，迅速扩散到空气中。由于这一特点，天然气的安全 性优于汽油等大多数燃料。 2. 颜色、味道和毒性: 在原始状态时，天然气是没有颜色 、味道和毒性的物质。基于安全的原因，在生产过程中， 在天然气中加入了具有独

3、特臭味的加臭剂。在使用和运输 过程中，当有天然气泄漏时，由于独特的臭味，可以很容 易检测出泄漏。 3. 自燃温度: 自燃温度是指在常压下，燃料和空气接触将会被 点燃并连续燃烧的温度。对于一种燃料，自燃温度不是一个 常数。汽油的自燃温度为220C471C；天然气的自燃温度 为630C730C。自燃温度很高表明天然气的安全性是非常 好的。 4. 抗爆性和辛烷值: 燃料的抗爆性是指燃料在发动机汽缸内被 点燃、燃烧时，避免产生爆燃的能力，即抗自燃能力，是燃 料的一个重要指标。汽油的辛烷值一般在8189之间。大多 数的天然气的辛烷值在115130之间，总之，与汽油相比， 天然气具有较高的抗爆燃性能，因此

4、，天然气的单燃料发动 机可采用较高的压缩比，从而可以改进和提高燃气汽车的动 力性、经济性。 我公司为了满足广大客户的需求，结合公司产品自有技术特 点，与国内外的科研机构和专业公司合作，成功开发出了 NQ100N3、NQ160N3两款自然吸气国天然气发动机。该两 款发动机充分继承了我公司国发动机产品的技术优点，并且 改善了发动机管理系统和优化了燃烧效率，能够充分满足客户 对产品的预期，同时也能够满足国家相关排放法规的需要。经 过国家机动车质量监督检验中心（重庆）检测，该两款产品能 够满足GB17691-2005车用压燃式、气体燃料点燃式发动机与 汽车排气污染物排放限值及测量方法（中国、阶段） 中

5、第三阶段排放限值的要求，并且具有排放继续升级的潜力 。该产品具有以下特点： 第二章 产品技术特点 一、产品技术延续性好：该产品与原我公司生产销售的国 排放的NQ100N、NQ160N两款发动机零部件通用性好，90% 以上的零部件与原国排放产品通用，使用维修配件价格合 理，配件供应充足，市场采购方便； 二、产品基础平台可靠：该产品是以我公司生产销售2万余台 的国产品为基础平台，通过了长时间的市场使用验证和不 断地改进完善，基础零部件的可靠性非常高，深得使用客户 好评，使用维护成本低廉，使用经济性好； 三、产品燃气供应系统技术成熟，使用可靠：该产品沿用了 我公司国产品的燃气供应系统，该产品系采用世

6、界上最大 的燃气车辆保有国阿根廷OYRSA公司生产的减压阀，匹配了 我公司自主开发的混合器和燃气供应控制技术，使该系列产 品的系统可靠性高，安全性好，燃气经济性能卓越； 四、优化燃烧效率和采用闭环控制技术，使产品的排放性能更 优：NQ100N3、NQ160N3、NQ180N3发动机采用了分缸点 火系统，根据各缸的不同情况给定点火角度和点火能量，使各 缸均达到最优化的燃烧效率；同时采用闭环控制技术更加精确 的控制空燃比，使发动机排放在各种工况情况下都能够满足国 家法规要求； 五、采购成本低：采用了更加合理的三元催化还原技术，使发 动机的尾气催化转化器价格更加合理，一次购置成本和长期使 用成本更低

7、； 六、整车布置方便：外形尺寸和安装连接尺寸均可以和原国 发动机通用，整车布置方便，并且各整车厂已经有丰富的整车 应用经验，能够给客户提供最优的整车解决方案 发动机型号NQ100N3NQ160N3NQ180N3 型式 立式、直列四缸、四冲程、水冷、自然吸气 、电控预混合、点燃式NG发动机 立式、直列六缸、六冲程、水冷、自然吸气 、电控预混合、点燃式NG发动机 立式、直列六缸、四冲程、水冷、自然吸气 、电控预混合、点燃式NG发动机 缸径行程102115 105115 108125 活塞总排列（L）3.759 5.975 6.870 压缩 比10.5：1 11.5：1 11.5：1 点火方式ECU

8、电控3.5万伏电控高能点火 ECU电控3.5万伏电控高能点火 ECU电控3.5万伏电控高能点火 点火顺序1-3-4-2 1-5-3-6-2-4 1-5-3-6-2-4 燃料单压缩 天然气（CNG）或液化天然气（LNG） 额定功率（KW/r/min)79/3000 118/3000 132/2800 最低燃气消耗率 (g/KW.h) 237220220 最大扭矩（N.m/r/min)280/12001600 450/12001600 500/12001600 额定工况机燃比 (g/KW.h) 0.30.30.3 最低怠速转速(r/min)65050 60050 60050 排放标准满足GB176

9、912005标准第三阶段排放限值要求（即国） 外形尺寸（mm）长960宽710高870 长1180宽700高930 长1210宽770高1030 适用范围 6-8米公路客车、9米以下公交客车 8-9米公路客车、12米以下公交客车 9-10米公路客车、12米以下公交客车 主要特点 采用国外成熟的燃气减压供应装置和我公司具有自主知识产权 的发动 机控制系统，整个系统配件供应充足，可靠性高，性能 稳定性好，系统维护 保养方便，通用性好，日常维修少。具有动力性强（低速扭矩与同功率的柴油机相当，远远优 于汽油机 改装的两用燃料发动 机）、经济 性好（运营燃料费用较燃油低）、可靠性优（运营维护费 用较两用

10、燃料发动 机节约 30%左 右）、环保性佳（排放完全满足国三标准，有效减低碳排放）、安全性高（进口燃气减压器通过了欧洲严格的安全标准检验 ）。 东风南充汽车有限公司NQ系列自然吸气国天然气发动机技术参数表 NQ160N3 第三章 电控系统 发动机电控系统(CK-GS2.1)是以电子控制单元 （ECU）为核心部件，辅以传感器和执行器构成的 发动机控制系统，其主要特征为分缸顺序点火、怠 速转速控制、混合气空燃比辅助控制。电子控制单 元采用Freescale公司68HCS12XGATE处理器为核心 ，用以满足客户的功能要求。 第一节 系统原理介绍 在CK-GS2.1系统中，传感器作为输入部分，用于

11、测量各种物理信号（温度、压力等），并将其转化为 相应的电信号。ECU的作用是采集传感器信号参数， 并按设定的程序进行计算处理，产生相应的控制信号 ：1.控制发动机精确点火，2.控制怠速电机和燃料步 进电机；3.控制12V继电器的通断，从而控制12V燃料 电磁阀的通断。使发动机按照既定的控制策略进行运 转，ECU的故障诊断系统对电控系统中各部件或控制 功能进行监控，一旦探测到故障并确认后，则存储故 障代码，调用“跛行回家”功能，当探测到故障被消 除，则恢复使用正常值。 1.电子控制单元ECU 1.1 安装位置 电控单元安装在发动机舱内，也可以 装配在汽车乘员室内。 1.2 工作原理 （1）功能

12、各缸顺序点火 控制怠速步进电机 控制燃料步进电机 控制12V继电器 提供传感器供电电源：5V 整车焊接时必须拔掉ECU插头 第二节 传感器及控制部件 2. 节气门位置传感器 接线线端子号ECU针针脚号功能定义义 AP545V电电源 B接地 CP48节节气门门位置信号 2.1. 安装位置 安装在节流阀体上。 2.2. 工作原理 节气门位置传感器是线性可变电阻结构，其滑动端子由 节气门轴带动，节气门的开度不同时，该传感器反馈给 ECU的电阻信号也不同，系统根据它输出的信号值及其 变化速率判定发动机的实时负载和动态变化状况 2.3 产品技术特性 1. 范围：0104； 2. 工作电压：5V； 3.

13、节气门全开输出信号电压：4.85V； 4. 节气门全闭输出信号电压：0.50.1V； 5. 全开电阻： 3k （A-B）；线性度2%； 6. 工作温度：-40150C 4、进气绝对压力传感器 接线端子号ECU针脚号功能定义 1P49传传感器地 2 3P545V电电源 4P45压压力信号 4.1 安装位置 进气绝对压力传感器安装在发动 机的进气歧管上。 4.2 工作原理 进气绝对压力 (MAP)传感器能够测量进气歧管内的气压,；发 动机控制单元（ECU）据此参考信号以及其他发动机运行参数 ，输出适当的点火提前角和空燃比调节阀步数，达到良好的工 作状态。 4.3 产品技术特性 1.压力范围：201

14、15 kPa 2.工作温度：-40130 3.工作电压：50.5V 4.工作电流：10 mA (最大) 5.负载电阻：20 k 5.1安装位置 发动机后端飞轮径向平面上,与测速齿圈配合安装。 5.2 工作原理 曲轴位置传感器又叫转速传感器，感应式转速传感器由一个永久磁铁 和磁铁外面的线圈组成。信号轮是一个60-2齿盘。信号轮装在曲轴上 ，随曲轴旋转。当齿尖紧挨着感应式转速传感器的端部经过时，铁磁 材料制成的脉冲盘切割着感应式转速传感器中永久磁铁的磁力线，在 线圈中产生感应电压，作为转速信号输出。 5.3 产品技术特性 5.3.1.工作温度：-40150 5.3.2.线圈电阻：126010% 5

15、.3.3.电感： 610mH10% 5.4 注意事项：安装间隙;10.5 mm 5、曲轴位置传感器 6、凸轮轴位置传感器 接线端子号ECU针脚号功能定义 AP21传感器地 BP34凸轮轴信号 CP695V电源 6.1 安装位置 发动机齿轮室盖上。 6.2 工作原理 本传感器利用Hall效应，当凸轮轴上的信号轮转动到有齿部分 对准传感器时，通过Hall元件的磁场强度将增大，如果此时存 在Hall元件电流，则电流偏转角也将增大，Hall电压也将增大 。当Hall电压超过某一值时，传感器中信号处理电路通过输出 端输出一定值的电压。 由于凸轮轴的两个半周合起来相当于曲轴的两整周，借此可以 区分曲轴的压缩上止点和排气上止点。 6.3 产品技术特性 6.3.1. 工作温度-40150，空气间隙 0.21.8mm； 6.3.2. 在空气间隙为0.21.8mm时，传感器输出电压与空气 间隙大小无关； 7.1 安装位置 氧传感器安装在发动机排气歧管的末端。 7.2工作原理 氧传感器是测量排气中的氧含量的元件,系统通过 该信号来调整和保持理想的空燃比，以便得到更 好的排放性和燃油经济性。 7.3注意事项 氧传感器应该安装在排气管上，安装地点应当尽 量靠近发动机。拧紧力矩: 4050Nm. 氧传感器监测废气中的氧含量，稀混合气（1） 时传感器产生约100mV的电压，浓混合气（1） 时