《汽车发动机电控技术 教学课件 ppt 作者 廖发良 第8章 燃气发动机电控技术》由会员分享，可在线阅读，更多相关《汽车发动机电控技术 教学课件 ppt 作者 廖发良 第8章 燃气发动机电控技术（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、汽车发动机电控技术,主编廖发良,第8章 燃气发动机电控技术,8.1 概述 8.2 电控混合器式燃气供给系统 8.3 电控燃气喷射系统 8.4 电控燃气供给系统主要元件的结构原理,8.1 概述,8.1.1 燃气汽车的发展 8.1.2 燃气汽车的类型 8.1.3 燃气发动机供给系统的类型,8.1.1 燃气汽车的发展,1.燃气汽车的发展历程 20世纪30年代初，意大利人率先采用天然气作为汽车燃料，到1939年意大利就有1万辆燃用天然气的汽车。 2.我国燃气汽车的发展现状 20世纪50年代我国才开展有关天然气汽车的研究，并在60年代初于四川完成了两辆CA10H型天然气汽车的2.5万km运行试验及其他试
2、验，后因各种原因试验站于1978年撤销。 3.燃气汽车技术的发展趋势 燃气汽车在国外已有60多年的发展史，早期的燃气汽车发动机，都是采用油、气两用技术，即在汽油机基础上，增加一套由减压阀、混合器等组成的供气系统，发动机具有两套并列的燃料供给系统，形成天然气/汽油两用燃料发动机。,8.1.2 燃气汽车的类型,1.按所用气体燃料不同来分 燃气汽车按所用燃料不同分为两大类，即液化石油气汽车和天然气汽车。 (1)液化石油气汽车：它以液化石油气(LPG)作为燃料，简称LPGV(Liquid Petrel Gas Vehicles)。 (2)天然气汽车：它以天然气(CNG)为燃料，简称CNGV(Compr
3、essed Natural Gas Vehicles)。 2.按燃用燃料的数量和形式 燃气汽车按燃用燃料的数量和形式可分为单燃料燃气汽车、两用燃料燃气汽车、混合燃料燃气汽车。 (1)单燃料燃气汽车：所谓单燃料燃气汽车是指只使用CNG或LPG中的一种作为发动机燃料，不再使用其他燃油或代用燃料。,8.1.2 燃气汽车的类型,(2)两用燃料燃气汽车：两用燃料燃气汽车一般是指具有两套燃料供给系统，一套供给CNG或LPG，另一套供给CNG或LPG之外的燃料，在使用中可以在两种燃料间灵活切换的汽车，但两种燃料不能同时使用。 (3)混合燃料燃气汽车：所谓混合燃料燃气汽车是指发动机是在柴油发动机的基础上重新设
4、计或改装的，使用以CNG(或LPG)与柴油混合燃料，采用压缩自燃的着火方式。,8.1.3 燃气发动机供给系统的类型,1.按燃气供给量的控制方式不同来分 按燃气发动机的燃气供给量的控制方式不同，燃气供给系统可分为机械控制式和电子控制式两大类。 2.按燃气供给方式不同来分 按燃气发动机的燃气供给方式不同，燃气供给系统可分为混合器(类似化油器)供气系统和燃气喷射系统，混合器供给系统的供气量可采用机械控制方式，也可采用电控方式，而燃气喷射系统的供气量只能采用电控方式。 3.按空燃比控制方式不同来分 按燃气-空气混合气的空燃比控制方式不同，燃气供给系统可分为开环控制系统和闭环控制系统两种类型。,8.1.
5、3 燃气发动机供给系统的类型,4.按发动机的类型不同来分 按发动机燃用燃料的数量和形式不同，燃气发动机供给系统可分为单燃料发动机供给系统、两用燃料发动机供给系统和混合燃料发动机供给系统。,8.2 电控混合器式燃气供给系统,8.2.1 两用燃料发动机电控混合器式燃气供给系统 8.2.2 混合燃料发动机电控混合器式燃气供给系统,8.2.1 两用燃料发动机电控混合器式燃气供给系统,1.功能 汽油/燃气两用燃料发动机电控混合器式燃气供给系统，是在电控燃油喷射汽油机上加装混合气供气系统和电控元件而形成的。 (1)模拟汽油喷射信号：发动机燃用燃气时，汽油ECU必须保持在正常的工作状态，才能对发动机的点火、
6、怠速等进行正常控制；而发动机燃用燃气时，汽油ECU必须切断汽油的喷射，在此情况下，汽油ECU将判断为汽油喷射系统有故障，系统处于非正常工作状态，ECU将对此输出非正常工作模式的控制指令。 (2)模拟氧传感器信号：现代电控汽油喷射系统一般都采用闭环控制，发动机燃用燃气时，相应地也应采用闭环控制。 2.组成,8.2.1 两用燃料发动机电控混合器式燃气供给系统,(1)基本组成：汽油/燃气两用燃料发动机电控燃气供给系统除与电控汽油喷射系统共用的元件外，增加的主要电控元件有转换开关、模拟器、燃气ECU、步进电机功率阀等。 3.工作原理 (1)开环控制系统：早期用电控汽油喷射发动机改装的两用燃料发动机，其
7、燃气供给系统采用的是开环控制方式，该系统与由化油器式发动机改装的机械控制式燃气供给系统基本相同，主要区别是增加了模拟器等电子元件，没有燃气ECU。,8.2.1 两用燃料发动机电控混合器式燃气供给系统,图8-1 汽油/CNG两用燃料发动机开环控制供气系统 1A充气阀 1B供气阀 1C高压气瓶 2高压输气管 3外套管 4混合器 5供气三通接头 6进气总管 7喷油器 8减压调节器 9燃气电磁阀 10进气管接头 11出气管接头 12压力表 13散热器 14冷却液管接头 15恒温器 16怠速调节螺钉 17空气流量计 18空气测量叶片强制开启器 19蓄电池 20点火开关 21高压线圈 22熔断器 23燃料
8、转换开关 24模拟器 25喷油器线束插接器 26点火提前调节器,8.2.1 两用燃料发动机电控混合器式燃气供给系统,图8-2 汽油/CNG两用燃料发动机开环控制供气系统原理图,8.2.1 两用燃料发动机电控混合器式燃气供给系统,(2)闭环控制系统：在开环控制系统中，燃气空燃比只能由改装或维护调试时调定的燃气动力阀开度大小和混合器的供气特性配合确定，调试出的空燃比是一个固定值，不能保证在各种工况下都能获得最佳的空燃比。,8.2.1 两用燃料发动机电控混合器式燃气供给系统,图8-3 汽油/CNG两用燃料发动机闭环控制供气系统 1A充气阀 1B供气阀 1C高压气瓶 2高压输气管 3外套管 4混合器
9、5供气三通接头 6进气总管 7喷油器 8真空管 9真空稳定器 10电控调节器 11减压器 12燃气电磁阀 13进气管接头 14出气管接头 15压力表 16散热器 17冷却水管接头 18恒温器 19怠速调整螺钉 20空气测量叶片强制开启器 21空气流量计 22蓄电池 23点火开关 24高压线圈 25熔断器 26燃料转换开关 27燃气ECU 28氧传感器 29氧传感器加热器电源线 30氧传感器信号线 31模拟器 32喷油器线束插接器 33点火提前器,8.2.1 两用燃料发动机电控混合器式燃气供给系统,图8-4 汽油/CNG两用燃料发动机闭环控制供气系统原理图,8.2.2 混合燃料发动机电控混合器式
10、燃气供给系统,图8-5 混合燃料发动机混合器供气电控系统,8.3 电控燃气喷射系统,8.3.1 电控气态燃气喷射系统 8.3.2 电控液态燃气喷射系统,8.3.1 电控气态燃气喷射系统,(1)按使用燃料不同来分：电控气态燃气喷射系统可分为电控气态CNG喷射系统和电控气态LPG喷射系统。 (2)按燃气ECU工作原理不同来分：电控气态燃气喷射系统可分为直接采集信号控制系统和间接采集信号控制系统。,图8-6 直接采集信号控制系统,8.3.1 电控气态燃气喷射系统,图8-7 间接采集信号控制系统,8.3.1 电控气态燃气喷射系统,(3)按燃气喷射器安装位置的不同来分：电控气态燃气喷射系统可分为电控气态
11、多点燃气喷射系统和电控气态燃气直接喷射系统两种。 1)电控多点燃气喷射系统。,8.3.1 电控气态燃气喷射系统,图8-8 本田公司电控多点燃气喷射系统,2)电控燃气直接喷射系统。,8.3.2 电控液态燃气喷射系统,8.4 电控燃气供给系统主要元件的结构原理,1.功率阀 在采用混合器供气方式的燃气发动机电控系统中，一般装用功率阀作为执行元件来控制燃气供给量。 2.模拟器 模拟器应用在以电控汽油喷射发动机改装的燃气发动机上，其主要功用是，发动机燃用燃气时，产生并向汽油ECU输送模拟喷油器工作的信号。 3.点火提前调节器 由于燃气与汽油的化学性质不同，在同一工况下的最佳点火提前角也不同，所以在以汽油
12、机改装的两用燃料发动机上，必须设有点火提前调节器，以满足发动机燃用燃气和燃用汽油时对点火提前角的不同需要。 4.燃气喷射器 国产HSV电控低压燃气喷射器如图8-11所示。 1.燃气汽车如何分类？,8.4 电控燃气供给系统主要元件的结构原理,2.两用燃料电控混合器式闭环燃气供给系统的工作原理是什么？ 3.电控气态燃气喷射系统有哪些类型？直接采集信号式电控气态燃气喷射系统与间接采集信号式电控气态燃气喷射系统的区别是什么？ 4.试述电控燃气供给系统主要元件的结构和工作原理。,1.功率阀 在采用混合器供气方式的燃气发动机电控系统中，一般装用功率阀作为执行元件来控制燃气供给量。,1)步进电动机型功率阀通
13、过步进电动机驱动调节阀来执行燃气ECU的指令，实现燃气供给量调节。 2)占空比功率阀是采用占空比控制型电磁阀来执行燃气ECU的指令，实现燃气供给量调节。,图8-9 双步进电动机功率阀,2.模拟器 模拟器应用在以电控汽油喷射发动机改装的燃气发动机上，其主要功用是，发动机燃用燃气时，产生并向汽油ECU输送模拟喷油器工作的信号。,1)电压驱动方式的喷油器模拟原理如图8-10a所示，在喷油器控制电路中串联一个电阻R，串联的电阻R5R0(R0为喷油器电阻)，并在电阻R上并联一个短路开关S。 2)电流驱动方式的喷油器模拟原理如图8-10b所示，在喷油器控制电路中串联一个开关S，并在喷油器上并联一个电阻R，并联的电阻RR0(R0为喷油器电阻)。,图8-10 模拟器的工作原理 a)电压驱动式喷油器 b)电流驱动式喷油器,3.点火提前调节器 由于燃气与汽油的化学性质不同，在同一工况下的最佳点火提前角也不同，所以在以汽油机改装的两用燃料发动机上，必须设有点火提前调节器，以满足发动机燃用燃气和燃用汽油时对点火提前角的不同需要。,图8-11 低压燃气喷射器 1阀座 2球阀 3阀体 4推杆 5极靴 6线圈 7衔铁 8导线,4.燃气喷射器 国产HSV电控低压燃气喷射器如图8-11所示。,图8-12 天然气-柴油组合式喷射器,
