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1、广西玉柴机器股份有限公司研制的满足国3标准的YC6G电控天燃气CNG单燃料 发动机采用的是目前国内外较先进的电控燃气喷射系统。下面浅谈YC6G CNG单 燃料气体发动机电控燃气喷射系统的组成及故障的诊断排除。1.YC6G CNG单燃料气体发动机工作原理及控制技术高压的压缩天然气从储气钢瓶出来，经过天然气滤清器过滤后，通过高压电磁阀进入高压减压器， 高压减压器的作用是将高压的压缩天然气（工作压力200bar30bar）经过减压 加热将压力调整至7bar9bar。高压天然气在减压过程中由于减压膨胀，需要 吸收大量的热量，为防止减压器结冰，须用发动机冷却液在减压器里对燃气进 行加热。经减压后的天然气
2、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 即时监控排气管内尾气的氧浓度，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。另外,ECM对增压器的废气旁通阀的开度进 行控制,使发动机的扭矩能满足使用要求。增压压力的控制 增压器能提供一个和负荷相对应的增压压力,而增压器的废气旁通阀可通过经过涡轮的排气来调整增压压力。 HD EPR 系统利用废气旁通控制阀提供一个空气压力，经过隔膜和推杆的推力传递来控制废气旁通阀的开度。整车
3、给废气旁通控制阀提供的空气压力应为23. 5Psig，它有一个压力传感器监控着到隔膜的空气压力，这个压力需等于由ECM计算出来的WGP命令值。通过对增压压力的控制,保证了发动机具有良好的扭矩曲线及良好的瞬态性能。 D1j 7i v负荷的控制司机通过油门踏板传递一个电信号（油门位置命令）给ECM 后,ECM将其转换成一个负荷百分比命令。然后计算出要达到此负荷需要的MAP目标 和TIP目标。ECM控制电子节气门开度和废气旁通阀开度使实测的MAP值达到 MAP目标。然后节气门进行调整，校正节气门前后的压差，使TIP实测值达到 TIP的目标值，在调整节气门的过程中不断调整废气旁通阀的开度，保持MAP的
4、 实测值和目标值一致。 燃料的控制 HDEPR 系统通过控制电控调压器出 口的燃料压力来控制发动机的燃料供应量。EPR里有一个芯片，它接收从ECM传 来的燃料压力指令，同时EPR内的压力传感器测出这个压差的实际值，并把这个燃料压差情况传递给ECM。然后EPR内的电机驱动调压器内膜片和杠杆来调整EPR出口压差值，使这个压差满足ECM指令要求。同时ECM通过氧传感器测量尾气中氧浓度，从而测量混合气空燃比。发动机控制系统不断修正天然气的供应量，实现全工况闭环控制，精确控制空燃比，使天然气在缸内燃烧最优化。 2. YC6G CNG 发动机电控燃气喷射装置主要系统组成 装置主要由 四个系统组成，其中燃料
5、供给系统主要由各种控制阀类组成包括高压燃料切断 电磁阀、高压减压器、低压电磁阀、电控调压器（EPR）、混合器、电子节气门 等。点火系统主要由点火线圈、火花塞、点火线圈胶套等组成。而增压压力控 制系统则包括废气旁通控制阀、防喘振阀、空气调压器等。此外电控系统，由 电子控制模块、各类传感器、执行器等组成。3.YC6G CNG单燃料气体发动机电控燃气喷射装置燃料供给系统3.1 高压燃料切断阀部件： 作用：按ECM指令将来自天燃气瓶的燃料及时切断或恢复燃料供给。工作原理:由ECM供电控制电磁线圈工作驱动阀芯动作，来控制高压燃料切断阀开通 或闭合，使气路处于开、闭状态。停机后处于常闭状态。 安装要求：此
6、阀只 需按照零件上标记的方向进行CNG高压管路的连接。进气端联接气瓶过来的管 路，出气端联接高压减压器。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。 3.2 高压减压器 作用:将高压天然气 通过节流和加热，使高压的压缩天然气减压并稳定至7bar9bar的低压天然 气。 工作原理:通过压力膜片克服弹簧阻力，带动杠杆，调整节流孔的流通 面积，从而控制减压后的天然气压力。 安装要求:首先减压器进气接头螺纹 部分必须使用螺纹密封胶，并且使用铜垫进行密封。其次减压器出气接头使用 O 形圈进行密封，出气
7、接头与低压电磁阀，低压电磁阀与电磁阀出气接头采用锥 螺纹连接，安装时必须使用螺纹密封胶。第三，高压减压器背面有一接头，接 进气总管的两个反馈压力管的任一个。高压CNG的入口，接高压电磁阀出口加 热水接头,无方向要求。其中1个接发动机节温器前热水做为入水，另一个接水 泵进水口前（低压端）。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。减压后的CNG出口，通过一根压缩软管，接低压燃料 切断入口。第四，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。第五，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
8、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。否则加热水不能流经减压器，导致减压器结 冰冻裂。33低压电磁阀部件作用：按ECM指令将来自高压减压器内的燃料及时切断或恢复燃料供给。 工作原理:由 ECM 供电控制电磁线圈工作驱动 阀芯动作，来控制低压电磁阀开通或闭合，使气路处于开、闭状态。停机后处 于常闭状态。 要求：首先安装低压电磁阀时，为保证电磁阀正常工作，必须 保证线圈部分竖直向上，安装时请注意电磁阀上所标明的气流方向。其次为有 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
9、密封。第三，低压电磁阀安装在电控调压器天然气入口 处。34电控调压器部件（EPR阀）作用：电控调压器是受ECM控制的执行器中关键器件，它实质是一个电子控制的压力调节器，用以控制天然气 喷射量。在它的内部有一个由微机处理器控制的大马力的高速电机，微处理器通过CAN和ECM连接输送信息。EPR有两个功能，：一是将天燃气的压力 降低;二是控制EPR出口的燃料压力。EPR内有一个压力传感器，用来测量EPR 燃料出口和混合器入口处空气的压力差。 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，通过调整电磁阀控制天然气气量，从而 实时有效控制空燃比。安装要求：首先应避免高频振动。该零件
10、自带减震软垫， 切勿自行行拆卸。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。3.5混合器部件 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。有效减少有害排放物NOx和降低排气温度。原理：该混合器是空气/燃料等比例式混合器。它通过发动机的空气流量来决定它内部的膜 片的开合大小，进而控制经过膜片的燃气流量。在任何运转状态下，都能较精 确地控制空气/燃料混合物的比例。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。将混合器 垫片I、混合器垫片II安装在混
11、合器接管I、混合器接管II与混合器的结合面， 注意拧紧螺栓以防止漏气。3.6 电子节气门 工作原理及作用：通过控制蝶阀的开度，控制进入缸内 的混和气的量，从而控制发动机的转速和负荷。驾驶者通过油门踏板，将动力 需求传送给ECM，ECM接收到油门踏板信号后，根据发动机运行工况控制电 子节气门开度。通过控制蝶阀开度，控制怠速转速和调速特性曲线。 安装要 求：安装电子节气门时，驱动电机轴线必须保持水平方向。 4、 YC6G CNG 单燃料 气体发动机电控燃气喷射装置点火系统主要零部件作用工作原理及安装要 求 4.1 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
12、火花，点燃天燃气。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。该车采用的是独立点火方式，每一个气 缸由一个独立的点火线圈控制点火。 安装要求：安装时拧紧点火线圈安装螺 栓，以保证点火线胶套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。 4.2火花塞 作用:接收来自点火线圈的高电压
13、，产生电火花，点燃进入气缸内的混合气。安装要求:安装时拧紧火花塞，拧紧力矩：30Nm拧紧火花塞必须使用专用火花塞套筒，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，必须在火花塞头部涂抹导电膏。在胶套与火花塞接触的陶瓷部位 应涂抹绝缘润滑油脂，以防止因胶套老化导致火花塞与缸盖之间漏电。 安装 要求：安装时拧紧点火线圈安装螺栓，以保证点火线胶套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，弹簧与火花塞头部易受热氧化， 导致接触部位电阻过大，分压作用过
14、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。5、YC6G CNG单燃料气体发动机电控燃气喷射装置进气压力控制系统主要零部件作用工作原理及安装 要求 5.1 废气旁通控制阀 工作原理及作用：通过控制废气旁通控制阀的 占空比，控制废气旁通阀的出口压力，从而控制发动机的增压压力。采用该技 术能有效提升发动机低速扭矩，满足公交车频繁起步的工作要求。 安装要求: 安装在散热条件较好的低温区，保证零部件可靠性。废气旁通控制阀旁通阀压
15、力源进口,整车的 8公斤气压减至1.6公斤后进入；接空气调压器出口旁通阀放 气口，不允许被堵塞，接空滤后增压器压气机前的进气管路上；旁通阀执行压 力出口，接增压器旁通阀执行器。各接口不允许有漏气情况。 5.2 防喘振 阀 作用：当发动机突然减速时，通过喘振阀通气软管将节气门后的低压压 力传递到防喘阀压力反馈接头上，打开喘振阀单向截止膜片，使增压器压气机 前后压力在节气门突开或突关瞬间保持平衡，避免增压器喘振，保护增压器。 安装要求：该零件共有三个接口。通过喘振阀通气软管连通防喘振阀的 进气管压力，另外两个25外径的接口分别连接增压器前进气管和增压器后进 气管。6G系列发动机使用两个防喘振阀，要
16、求两个防喘振阀一正一反连接，安 装时两个防喘振阀进出气口刚好相反，使气流能相互流通。 6. YC6G CNG 单燃料气体发动机电控燃气喷射装置电控系统主要零部件作用工作原理及安装 要求 6.1电子控制模块作用：电子控制模块（ECM）是一种电子综合控制装置,俗称汽车电脑,又称车用计算机.它是发动机管理核心，是一个以单片机 为核心的微处理器，通过各种传感器监控发动机运行工况，处理来自整车不同 部位传感器的数据。并根据发动机运行工况和控制节气门后进气压力传感器（MAP）控制各执行器，并且通过CAN总线与汽车各子系统通讯。工作电压： 18 32VDC安装要求：发动机控制器ECM布置在发动机机体上，靠近曲轴附近。应尽可能将ECM安装在振动小的位置，并且要有可靠的防水、防油、 防高温措施。 6.2 各种传感器 作用： （1）监测发动机工况。 （2）将信息 传至控制器。 6.2.1 凸轮轴位置传感器 作用：通过
