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1、Beijing-NGV1北京现代汽油CNG两用燃料车北京恩吉威公司北京恩吉威公司2011年10月Beijing-NGV2培训内容一、天然气及其特性二、天然气汽车及其特性三、常用燃气系统介绍四、燃气喷射系统介绍五、用户使用注意事项六、故障诊断和判断Beijing-NGV3一、天然气及其特性Beijing-NGV4用途广泛的天然气l我国有非常丰富的天然气资源；l基于能源的综合利用和环境保护的需要，世界上许多国家和地区在汽车上推广使用天然气为燃料；l在汽车上应用天然气已有数十年的历史；l初期基本为在用车的改装；l政府推广力度的加大，各汽车厂纷纷推出天然气汽车车型。Beijing-NGV5天然气天然气
2、NaturalGas，简称NG天然气的主要成分为甲烷（CH4）甲烷的特性决定了天然气的性能产地不同，天然气中的甲烷含量不同，气质存在较大差异Beijing-NGV6天然气的特性（1）1、比重：常温、常压下的甲烷、天然气以及与空气的比值：天然气比重小于空气，当从储存容器、管道中泄漏出来后，天然气将向上移动，扩散到空气中。单位比重与空气比重的比值甲烷Kg/m30.7155%天然气Kg/m30.7860%Beijing-NGV7天然气的特性（2）2、热值：热值是指单位重量或体积的燃料完全燃烧后产生的热量，分为高热值和低热值。天然气主要成分的热值：汽油的低热值为4.44X104kJkg。天然气的单位重
3、量热值高于汽油。按体积计量计算，立方米天然气的热值约等于1.11.2升汽油的热值。成分高热值104（kJ/kg)低热值104（kJ/kg)甲烷5.555.01Beijing-NGV8天然气的特性（3）3、状态、沸点：在常温、常压下，天然气为气体状态；甲烷的沸点-162C，在此温度以上，天然气呈气态。由于非常低的沸点，天然气非常难于液化，一般采用气体状态储存和输送天然气。Beijing-NGV9天然气的特性（4）4、颜色、味道和毒性甲烷（天然气）是一种无色、无味的物质，且没有毒性；天然气在空气中的浓度较高时，对人体有一定的麻醉作用。为便于识别其在空气中的存在，在生产过程中添加了少量的臭味剂(硫醇
4、、硫醚等物质）。Beijing-NGV10天然气的特性（5）5、点火（爆炸）极限：气态的天然气与空气形成混合气，混合气浓度在一定范围内时能够被点燃、燃烧，超过这个范围将不能被点燃，这个范围的上下限即为点火下限和点火上限。天然气的点火上限和点火下限分别为5%和15%。Beijing-NGV11天然气的特性（6）6、理论空燃比：单位重量（或体积）燃料完全燃烧需要的空气重量（或体积）即为该燃料的理论空燃比；汽油、甲烷的（重量）理论空燃比分别为14.7、16.7。相同质量的燃料完全燃烧，天然气需要更多的空气。按照体积计算，天然气的理论空燃比约为和10：1。Beijing-NGV12天然气的特性（7）7
5、、辛烷值：辛烷值是燃料抗爆震燃烧的能力，辛烷值越高，表示抗爆性越好，发动机可以采用更高的压缩比。目前使用的汽油辛烷值一般为90、93。天然气的辛烷值一般在120130之间，其抗爆性要好于汽油。Beijing-NGV13天然气的特性（8）8、自燃温度：在没有外界火源的条件下，由于天然气内部的氧化、本身温度或介质温度变化而引起天然气自行着火燃烧，天然气自行着火燃烧的最低温度即为自燃温度；天然气的自燃温度为630730度；汽油的自燃温度为220471度；较高的自燃温度表明天然气的安全性好于汽油。Beijing-NGV14天然气的特性（9）9、起燃方式：天然气自燃温度高，难于压燃，适宜外火源点燃，同时
6、高的辛烷值，适合在较高的压缩比下点燃工作。天然气在汽车上使用一般采取两种方式工作：在天然气单燃料或两用燃料车上，采用电火花点燃的工作方式；在柴油天然气双燃料车上，在天然气工作时，一般喷射少量的柴油，利用被压燃的柴油点燃天然气的工作方式。Beijing-NGV15车用天然气技术要求（GB18047-2000）项目质量指标高位发热(MJ/m3)31.4硫化氢(H2S)含量(mg/m3)15总硫（以硫计）含量(mg/m3)200二氧化碳含量V/V3.0氧气(O2)%0.5固体颗粒直径5um水露点C在汽车驾驶的特定区域内，在最高压力下，水露点不应高于-13C,当最低温度低于-8C，水露点应比最低气温低
7、5CBeijing-NGV16车用天然气技术要求Beijing-NGV17天然气的储存常温、常压下的天然气密度非常低，为有效的储存天然气，一般采用以下方式储存天然气，以提高天然气的储存压力：1、压缩天然气CompressedNaturalGas简称CNG（压缩天然气），汽车上使用的CNG的最高压力为20MPa（相当于将天然气压缩200倍）；2、液化天然气LiquefiedNaturalGas简称LNG（液化天然气），液化后的天然气的密度是常温、常压下的气态天然气密度的625倍；3、吸附天然气AdsorbedNaturalGas简称ANG（吸附天然气），储存的能量密度介于CNG和LNG之间，且储
8、存压力大为降低（在4MPa左右）。Beijing-NGV18二、天然气汽车及其特性Beijing-NGV19天然气汽车的分类（按储存方式分）1、压缩天然气汽车CompressedNaturalGasVehicle简称CNGV，储存的天然气量相对较少，且储存容器的重量造成整车重量增加很多。2、液化天然气汽车LiquefiedNaturalGasVehicle简称LNGV，天然气的储存密度大为增加，但整车成本增加很多，且储存容器的热交换，造成容器内的压力升高，在一定条件下，将向外界排出天然气，以避免容器内的压力升高，保证安全使用3、吸附天然气汽车AdsorbedNaturalGasVehicle简
9、称ANGV，天然气储存的一个研究方向，目前还没有成熟的产品投入商业使用。Beijing-NGV20天然气汽车分类（按使用燃料种类）1、单一燃料的CNG汽车：使用按照CNG特性设计的发动机，整车性能大为提高，但由于使用条件的限制，使用量较少，单车成本高；2、汽油CNG两用燃料汽车：在汽油车的基础上增加CNG系统而成的既能使用CNG、又能使用汽油的两用燃料车；目前广泛使用，改装方便、成本低，但整车性能下降较多。3、柴油CNG双燃料汽车：在柴油车上增加CNG系统而成的能够单独使用汽油，又能使用CNG柴油混合燃料的双燃料车。控制较为复杂，天然气的替代率低、成本相对较高。Beijing-NGV21天然气
10、汽车特点（1）1、排放性能：天然气作为一种气体燃料，与空气混合更均匀，燃烧更加充分，排放的CO、HC等有害物质更少；其他一些没有受排放法规控制的有害成分（如对区域环境影响的毒性物质、烟雾、酸性物质等也比汽油、柴油要少；在所有碳氢燃料中，天然气的碳氢比小，碳与氢的比例为4：1，CO2排放量比汽油少25%左右，有利于保护全球的环境质量。发达国家基于天然气的这一特性，将天然气确定为真正的清洁燃料而加于推广使用。Beijing-NGV22天然气汽车特点（2）2、经济性：维护费用：天然气不会稀释润滑油，燃烧后没有积碳，可减少发动机磨损，延长润滑油更换周期，维护保养费用低，延长发动机寿命;燃料费用：按1立
11、方米天然气相当1.1升汽油计算，可减少燃料费用50%以上。使用CNG作为汽车燃料，可大大降低燃料费用。Beijing-NGV23天然气汽车特点（2）Beijing-NGV24天然气汽车特点（3）3、动力性：目前的CNG车基本是在汽油车上增加CNG系统而成的两用燃料车，发动机的压缩比、点火系统、进气系统等均没有变动，使用CNG时的性能没有得到充分发挥；天然气的理论空燃比为10：1，在进入发动机时，天然气将占有约10%的体积空间，导致吸入发动机的空气量减少约10%，进气效率下降，从而引起动力性的下降；天然气性质稳定，燃烧速度慢，点燃需要更多的能量；与使用汽油相比，使用CNG时的动力性约下降15%。
12、Beijing-NGV25天然气汽车特点（4）4、安全性：系统的每一个部件的设计、生产、检验充分考虑了安全性：储气瓶必须有指定的专业厂家生产；储气瓶的承压能力是CNG工作压力的数倍；每一支储气瓶出厂之前必须进行检验；储气瓶发上设有安全阀、手动截止阀，保证安全使用和便于维护；减压器上设有安全阀，保证在系统出现故障时的安全性；天然气性质稳定，密度小，自燃温度温度高，安全性好于汽油燃料。国内外的使用经验表明，因CNG系统发生的安全事故要远低于汽油车、柴油车。Beijing-NGV26天然气汽车的特性(5)5、续驶里程：压缩储存天然气，储存燃料的能量密度低，相同体积的储存容器，续驶里程仅相当于汽油的1
13、/4，且储存容器的重量大，导致整车自重增加。对于小型车，在设计时考虑到自重增加的限制，以及车上有限的空间，不允许安装过多的天然气储气瓶，使用天然气的续驶里程较少。Beijing-NGV27三、常用燃气系统Beijing-NGV28CNG供给系统分类1、混合器方式的开环供给系统：类似于汽油机化油器技术的CNG系统，利用发动机的真空度进行供气，使用在化油器式汽车上；2、混合器方式的闭环供给系统：在开环拱给系统的基础上增加闭环控制系统而成，应有在电喷车上；3、CNG燃料喷射系统：完全不同于以上两种系统，供气方式由依靠发动机真空度的被动供气发展到利用燃料的压力主动供气。Beijing-NGV29不同燃
14、气系统特点（1）混合器方式的开环供给系统：稳定性差、需要经常调试；可能产生回火放炮现象；排放性能较差，不能满足高排放要求；加装成本低。Beijing-NGV30不同燃气系统特点（2）混合器方式的闭环供给系统：稳定性较差、需要经常调试；有可能产生回火放炮现象；对汽油系统有影响，长时间使用CNG后再用油会产生冒黑烟或动力不足现象；加装成本较低。Beijing-NGV31不同燃气系统特点（3）燃料喷射系统：工作稳定性高，正常使用不需要调试；解决了早期燃气汽车存在的回火放炮问题；对汽油系统没有任何的影响；加装成本高。Beijing-NGV32CNG燃料喷射系统分类1、燃料喷射点数划分：单点喷射、多点喷
15、射；2、燃料喷射时间划分：同时喷射、顺序喷射；3、喷射燃料位置划分：缸内喷射、缸外喷射；4、喷射状态划分：气态喷射、液态喷射。Beijing-NGV33四、燃气喷射系统介绍Beijing-NGV34燃气喷射系统组成按照完成的功能划分，燃气喷射系统可分为两个部分：1、CNG供给系统：充装、储存天然气，并向发动机输送天然气，对CNG压力进行调节，并执行天然气的分配和喷射2、CNG供给控制系统：根据输入的各个发动机工作信号，对天然气的工作过程进行控制；Beijing-NGV351、CNG供给系统供给系统Beijing-NGV36CNG供给系统基本功能1、有效储存CNG2、充装CNG3、向发动机供给C
16、NG4、截止CNG的供给5、过滤CNG中杂质6、CNG状态调节(减压、稳压）7、燃料向发动机的定时分配8、安全保护功能Beijing-NGV37CNG供给系统组成1、储气瓶2、储气瓶阀3、导气管路4、充气阀5、供气（充气）管路6、减压器7、低压管路8、高频电磁阀组9、分配管路10、喷嘴接头Beijing-NGV38CNG供给系统流程供给系统流程Beijing-NGV39CNG储气瓶CNG储气瓶储存CNG的容器；CNG储气瓶一般为中间圆柱体、两端椭圆形结构，在一端有钢瓶阀接口，整体为无缝结构；Beijing-NGV40CNG储气瓶种类1、钢瓶由无缝钢管经特殊工艺加工而成，重量大，价格便宜，不适合
17、在小型车上使用；2、复合材料气瓶钢质和铝合金内衬，外部环向、纵向缠绕玻璃纤维或碳纤维。与钢瓶相比，重量约少3050，但价格较高。主要类型有整体缠绕和半缠绕等几种类型。3、全缠绕复合材料气瓶。Beijing-NGV41北京现代车使用的储气瓶1、储气瓶一般布置在行李箱的里端；2、根据北京现代车行李箱的容积，匹配了水容积为65升的储气瓶。按照最大充装压力20MPa计算，65升储气瓶的最大充装量约为13立方米天然气（标准状态下）。Beijing-NGV42充气阀1、充装CNG时，与加气枪连接的接口；2、充气阀结构：快装式、插销式；3、根据不同地区的要求，两用燃料车可采用快装式或插销式充气阀；4、充气阀
18、内部结构为单向阀结构；5、充气阀外端为与加气枪连接的接口；6、充气阀内端为与充气管路（D6X1钢管）连接的接口Beijing-NGV43插销式充气阀Beijing-NGV44快装式充气阀Beijing-NGV45减压器（R89/C）外部结构Beijing-NGV46减压器结构和功能（1）1、从储气瓶输送出的最大压力为20MPa的CNG，使用过程中压力在不断变化中，不能满足发动机工作的需要，需要通过减压器将其压力进行调节；2 2、减压器的主要功能：将由储气瓶输出的最大压、减压器的主要功能：将由储气瓶输出的最大压、减压器的主要功能：将由储气瓶输出的最大压、减压器的主要功能：将由储气瓶输出的最大压力
19、为力为力为力为20MPa20MPa的的的的CNG CNG 调节成满足发动机工作需要的调节成满足发动机工作需要的调节成满足发动机工作需要的调节成满足发动机工作需要的具备一定压力的天然气；具备一定压力的天然气；具备一定压力的天然气；具备一定压力的天然气；3、完成以上功能主要是对CNG进行减压和调节：将CNG压力调节至符合发动机工作需要的压力（减压过程）Beijing-NGV47减压器（蒸发器）结构和功能（2）4、减压过程为吸热过程，需要吸收大量的热量；5、为保证减压器的正常工作，将发动机循环水引入减压器内，为减压过程提供热量。在安装时需保证正确的循环水流动方向，否则将造成循环水不能流动，造成系统工
20、作不稳；6、在环境温度过低时使用CNG，一方面对发动机不利，同时不能为减压过程提供充足的热量，将导致工作不稳；7、通过减压器上的温度传感器测量其温度，通过设定，在温度低于限值时，只能使用汽油工作，温度升高到限值以上后，才能使用CNG；Beijing-NGV48减压器（蒸发器）结构和功能（3）8、在CNG的稳压腔上设有电磁截止阀，在停车或使用汽油工作时，电磁截止阀关闭，同时一级进口关闭；在使用CNG工作时，电磁截止阀打开；9、DreamXXI燃气喷射系统配置的减压器为R89/C型；10、R89/C型减压器为两级式结构11、R89/C型减压器一级为减压腔，CNG在进入该腔后，压力降低到2.3Bar
21、；12、R89/C型减压器二级为稳压腔，一级腔输送来的低压天然气，经过调节后，通过稳压结构的作用，输出1.8Bar稳定压力的天然气。Beijing-NGV49减压器（蒸发器）结构和功能（4）13、为保证怠速时的稳定性和最佳的混合比，可将发动机进气管处的进气压力引入一级腔的平衡室，以保证减压器输出压力与进气管进气压力相对稳定。14、为避免因减压器故障造成的腔内压力异常升高，在一级腔内设有安全保护阀。15、在CNG进入一级腔之前的高压部分设有CNG过滤器Beijing-NGV50减压器一级腔结构(1)Beijing-NGV51减压器一级腔结构(2)Beijing-NGV52减压器一级腔结构(3)B
22、eijing-NGV53减压器一级腔减压器一级腔工作过程（1）Operatingprocessofthereducer(1)储存在气瓶内的CNG通过一个特殊的接口（1）进入减压器。CNG在进入减压器后通过一个过滤器（2），是为了避免固体颗粒等杂质进入减压器。TheCNGstoredinagasbottleentersthereducerthroughaspecialinterface(1).TheCNGgothroughafilter(2)topreventthesolidgrainorotherimpurityenteringthereducer.减压器一级腔工作过程（2）Operating
23、processofthereducer(2)一级减压：一级减压：高压膜片（4）控制高压阀（3）的动作，从而控制进入加热膨胀室（5）内部的天然气数量。进入加热膨胀室的燃气压力下降到230KPa。燃气将从膨胀室流向喷嘴。Firstdecompression:High pressure film(4) controls the function of the high pressure valve to control the volume of the CNG entering the heating expanding chamber. The CNG flows from the expand
24、ing chamber to the nozzle when the pressure reduces to 230KPa.Beijing-NGV56减压器循环水腔道减压器循环水道工作过程Operatingprocessofthereducer加热系统：加热系统：CNG膨胀、压力下降，将引起温度的下降。为避免在减压器内部结冰，达到最好的燃料工作效果，利用发动机循环水（13）加热减压器的膨胀室。Heating system: ThetemperatureoftheCNGwilldescendbytheairexpandingandpressurefalling.TogetthebestCNGop
25、eratingeffectandprovidetheicingofthepressure,itisusedthecirculatingwaterfromtheenginetoheattheheatingexpandingchamber.Beijing-NGV58减压器二级腔（稳压腔）结构(1)Beijing-NGV59减压器二级腔（稳压腔）结构(2)Beijing-NGV60减压器二级腔（稳压腔）减压器二级腔工作过程（1）Operatingprocessofthereducer(1)二级减压：二级减压：由弹簧（7）和膜片（8）控制阀（10）的开度，调节从加热膨胀室向减压器出口供应燃气的流量，通
26、过阀（10）的调节，燃气压力进一步减到180KPa。燃气从减压器出口流出后，进入喷嘴，预备向发动机燃烧室供应。Seconddecompression:ThefluxoftheCNGfromtheexpandingchambertoreduceroutletisadjustedbytheon/offofthespring(7)andcontrollingvalve(10).Thepressurereducesto180KPawiththeadjustmentfromthepassingvalve(10).TheCNGfromthereduceroutletentersthenozzleisrea
27、dytoprovidetothefireboxoftheengine.减压器二级腔工作过程（2）Operatingprocessofthereducer(2)稳压装置：稳压装置：膜片（11）控制稳压阀（12）的工作。利用稳压阀的调节，在发动机不同转速和负荷下，以及气瓶内CNG压力不同时，优化向发动机供应的燃气流量Pressure holding device:Film(11)controlsthefunctionofthepressureholdingvalve(12).Atdifferentrevolutionandloadingoftheengine,ItoptimizestheCNGfl
28、uxprovidingtotheengineviathepressureholdingvalve.减压器二级腔工作过程（3）Operatingprocessofthereducer(3)电磁截止阀：电磁截止阀：由燃气控制器控制电磁截止阀的开启或关闭。当电磁截止阀关闭时，从一级腔向二级腔供应燃气的通道关闭，同时发动机停止工作或使用汽油工作。在使用燃气工作过程中，在发生意外情况造成减压器损坏或气瓶内燃气即将用完时，电磁截止阀将自动关闭。Electromagnetic shutting valve: Electromagnetic shutting valve: The on/off of the
29、electromagnetic closing valve is controlled by the fuel/gas switch. The channel from the initial chamber to secondary chamber is closed when the electromagnetic shutting valve is off. And at the same time the engine stops working or works with gasoline. The electromagnetic shutting valve is automati
30、cally closed if the suddenness occurs or the CNG will run out of using during the function process of the CNG.Beijing-NGV64安全阀结构Beijing-NGV65减压器减压器稳定输出特性稳定输出特性1 1Regulator - Pressure Stability-I减压器上的的稳压结构，保证了减压器输出压力的恒定。下图是储气瓶内压力从15bar到260Bar范围内变化时，减压器输出压力的变化曲线。DreamXXINregulatorhasastructureofstabil
31、ization thatmaintainsaconstantoutletpressurewithvaryingtankpressure260-15barasshownthecurvebelow.Beijing-NGV66减压器稳定输出特性减压器稳定输出特性2 2Regulator - Pressure Stability-II左图为在不同设定输出压力条件下，储气瓶压力与减压器输出压力的关系曲线；Leftfigure:thecurveofaconstantpresetpressureoutputwithdifferenttankpressure.右图为不同喷嘴口径条件下，储气瓶压力与减压器输出压
32、力的关系曲线Rightfigure:thecurveofaconstantpressureoutputwithtankpressurewhentheinjectordiameterisdifferent.Beijing-NGV67减压器稳定输出特性减压器稳定输出特性3 3Regulator - Pressure Stability-III减压器中的PneumaticPilotSystem结构，是一项具有国际专利技术的结构,该项技术极大的提高了减压器工作的灵敏度。在不同的发动机转速和负荷下，减压器输出压力可以保证恒定的输出。Theregulatorhasaninternationalpatent
33、edofPneumaticPilotSystem,thatguaranteesaconstantpressuresupplytotheengine,fordifferentrpmandloads.Beijing-NGV68减压器最大输出功率减压器最大输出功率4 4Regulator Maximum Flow Rate-IV最大输出量能够达到110KW（四缸发动机，输出压力为2.2bar）。Supplyingamaximumpowerupto110kW(fora4cylindersengineatstandardpressureof2,2bar)左图为减压器输出压力变化为1.8和2.2bar之间
34、时，储气瓶压力与输出功率关系曲线.Leftfigure:thecurveofaconstantpressureoutputwithdifferenttankpressurewhenregulatoroutputpressurevariesfrom1.8to2.2bar.右图为在喷嘴口径为2.0,2.5和3.0mm、不同减压器输出压力条件下，储气瓶压力与输出功率的关系曲线；Rightfigure:thecurveofaconstantpressureoutputwithdifferenttankpressurewheninjectordiameteris2.0，2.5&3.0mm.Beijing
35、-NGV69减压器的负荷特性减压器的负荷特性5 5Regulator Load Stability-V右图为在不同喷嘴口径条件下，发动机功率与减压器输出压力之间的关系曲线。Rightfigure:thecurveofregulatoroutputpressurevaryingwithenginepowerwhentheinjectordiameterisdifferent.Beijing-NGV70减压器相关参数减压器相关参数1 1Regulator Related Specification - ICNG输入口HighpressureGasInlet6mm双锥结构内螺纹连接Femalecon
36、nectionwithbi-conefor6mmpipe低压燃气输出口LowpressureGasOutlet连接口连接内径12/外径19气管Maleconnectionforrubberhoseint12/ext19发动机冷却液Enginecoolingliquid连接口连接内径15/外径23水管Inlet/OutletMaleconnectionforrubberhoseint15/ext23最大工作压力Maximumworkingpressure220bar(22MPa)最大供气量Gasflowrate40m3/h电磁阀标称电压Solenoidvalvenominalvoltage12V
37、d.c.电磁阀标称功率Solenoidvalvenominalpower8W(12V)减压器工作级数Gaspressurereductionstages带稳压结构的两级减压DoublereductionstageswithstabilizerBeijing-NGV71减压器相关参数减压器相关参数2 2Regulator Related Specification-II压力减压系统Gaspressurereductionsystem通过弹簧、膜片控制减压过程Controlledbyspringsandmembranes减压器输出压力Gasoutletpressure1.8bar加热系统Heati
38、ngsystem通过发动机冷却液加热Byenginecoolingliquid(water)进气压力补偿口Compensationprobe有Present减压器温度传感器Reducertemperaturesensor有Present工作温度Workingtemperature-40/+120C外观尺寸Overalldimensions(mm)204x175x108认证标准HomologationsR110Beijing-NGV72高频电磁阀组l燃料供给的执行部件；l完成共轨和喷嘴的功能；l利用4个高频电磁阀控制每一只气缸的燃料供应；l按照控制器的指令，依照气缸的工作顺序，依次打开对应气缸的
39、高频电磁阀，供应与发动机吸入空气量对应数量的燃料；l安装时需要按照从左到右或从有到左的顺序，控制一缸至四缸的燃料喷射；l确定一缸的原则：在控制系统中的一缸汽油喷射信号决定了发动机一缸的位置。Beijing-NGV73高频电磁阀组结构Beijing-NGV742、CNG供给控制系统Beijing-NGV75CNG供给控制系统功能（1）CNG供给控制系统应具备以下功能：1、燃料选择和转换功能2、指示CNG储量3、控制向各个气缸供应燃料的数量和时间4、控制CNG的截止5、使用CNG时模拟汽油喷嘴的工作状态6、排放控制Beijing-NGV76CNG供给控制系统功能（2）7、行驶性能的调节8、减速断气
40、功能9、怠速减稀功能10、转换方式和调节的设定和选择11、温度补偿功能12、压力差补偿功能13、低气压自动转油功能14、OBD报警功能Beijing-NGV77CNG供给控制系统组成1、控制器及其线束2、模拟器及其线束（与控制器集成在一起）3、转换开关4、剩余燃气压力传感器5、截断油泵继电器6、喷气压力传感器Beijing-NGV78燃气工作的基本要求（1）1、在两用燃料车上，增加的燃气系统只是根据发动机的需要定时、定量的向发动机供应燃气，发动机正常工作需要的点火、怠速等控制还需要汽油系统进行控制；2、为保证发动机正常的工作，发动机各个传感信号必须处在正常的状态，包括汽油喷射信号、氧传感器信号
41、、转速信号等；Beijing-NGV79燃气工作的基本要求（2）3、在使用CNG时，必须切断汽油的喷射动作。切断汽油喷射动作的同时，正常的汽油喷射信号也被切断，在这种情况下，汽油ECU将判断出汽油喷射停止，将不会正常的工作。为了避免在使用CNG时出现这种不正常的现象，使汽油ECU保持在正常工作状态，必须在切断汽油喷射的同时，向汽油ECU输入模拟的汽油喷射信号。Beijing-NGV80Beijing-NGV81燃气工作的基本要求（3）4、氧传感器信号的控制：CNG控制系统与汽油控制系统共用氧传感器。发动机在使用CNG时的控制过程与使用汽油时的控制过程基本相同。在使用CNG时，氧传感器信号首先进
42、入燃气控制器，由燃气控制器对浓稀进行判定，根据判定结果向汽油ECU输送模拟的氧传感器信号，汽油控制系统根据氧传感器信号控制喷油，燃气控制器根据汽油ECU给出的喷油信号来控制喷气时间。汽油ECU具有自适应功能，可以对各工况下的喷气时间进行修正。控制系统部件装配关系图控制系统部件装配关系图Beijing-NGV83控制系统工作的条件（1）电源：1、主工作电源接汽车上电瓶正极或与其连接的电源线；检测工具：万用表、试灯标准值：DC12VBeijing-NGV84控制系统工作的条件（1）电源：2、接地与汽油ECU地线同时接地；检测工具：万用表、试灯标准值：DC0VBeijing-NGV85控制系统工作的
43、条件（1）电源：3、工作电压与受点火钥匙控制的电源线连接；检测工具：万用表、试灯标准值：DC12VBeijing-NGV86控制系统工作的条件（2）需要的信号：1、MAP（进气压力）信号；检测工具：检测程序标准值：怠速时，0.3-0.35bar，节气门全开时0.9-0.95barBeijing-NGV87控制系统工作的条件（2）需要的信号：2、RPM（转速）信号；检测工具：检测程序/示波器标准值：频率随转速变化的方波或下图Beijing-NGV88控制系统工作的条件（2）需要的信号：3、四个气缸喷油信号：根据四个气缸的喷油信号，控制系统确定喷气顺序和高频电磁阀开启时刻；同时根据该信号反映的喷油
44、时间确定喷气的时间；检测工具：检测程序/示波器标准值：喷油脉冲信号Beijing-NGV89控制系统工作的条件（2）需要的信号：4、氧传感器信号；检测工具：检测程序/示波器标准值：在0.1V到0.9V之间交替变化Beijing-NGV90控制系统工作的条件（2）需要的信号：5、减压器温度传感器信号；检测工具：检测程序标准值：比发动机水温略低，低于40C时不能转换使用燃气Beijing-NGV91控制系统工作的条件（2）需要的信号：6、燃气温度传感器信号；检测工具：检测程序标准值：-Beijing-NGV92控制系统工作的条件（2）需要的信号：7、喷气压力信号；检测工具：检测程序标准值：1.70
45、.2barBeijing-NGV93控制系统工作的条件（2）需要的信号：8、剩余燃气压力传感器信号；检测工具：转换开关标准值：与实际压力一致Beijing-NGV94控制系统工作的条件（2）需要的信号：9.1、曲轴位置传感器信号（伊兰特车型）；检测工具：示波器标准值：从点火提前调节器输出的信号是否提前Beijing-NGV95控制系统工作的条件（2）需要的信号：9.2、曲轴位置传感器信号（索纳塔车型）；检测工具：示波器标准值：从点火提前调节器输出的信号是否提前Beijing-NGV96控制系统工作的条件（2）需要的信号：10.1、伊兰特车型TPS（节气门）信号；检测工具：万用表标准值：怠速，0
46、.5-0.8V；节气门全开时，4.3-4.5VBeijing-NGV97控制系统工作的条件（2）需要的信号：10.2、索纳塔车型TPS（节气门）信号；检测工具：万用表标准值：怠速，0.5-0.8V；节气门全开时，4.3-4.5VBeijing-NGV98控制系统工作的条件（2）需要的信号：11.1、伊兰特车型OBD信号；检测工具：示波器标准值：-Beijing-NGV99控制系统工作的条件（2）需要的信号：11.2、索纳塔车型OBD信号；检测工具：示波器标准值：-Beijing-NGV100控制系统工作的条件（3）输出的信号：1、减压器电磁阀开启信号；检测工具：万用表标准值：输出电压DC12V
47、，电磁阀线圈电阻12Beijing-NGV101控制系统工作的条件（3）输出的信号：2、高频电磁阀组电磁阀开启信号；检测工具：万用表标准值：输出电压脉冲DC12V，电磁阀线圈电阻2Beijing-NGV102索纳塔CNG系统连接图欧四OBDBeijing-NGV103伊兰特CNG系统连接图欧四OBD控制系统工作过程（1）使用汽油工作：使用汽油工作：实际氧传感器信号经过控制器内部继电器输送到汽油ECU；模拟器电路恢复汽油喷射电路的正常工作；点火提前角调节器恢复曲轴位置传感器电路，汽油ECU按正常的点火MAP图控制点火。控制系统工作过程（2）具备燃气工作条件后，按以下步骤实现油气转换使用具备燃气工
48、作条件后，按以下步骤实现油气转换使用CNG燃燃料工作：料工作：控制器输出+12V电源，控制以下部件：减压器电磁阀：电磁阀打开，CNG供给系统接通，向发动机供给天然气；模拟器电路：在保证汽油喷射电路导通的情况下，切断汽油喷嘴喷射动作；点火提前角调节器：向汽油ECU输送修正后的曲轴位置信号，汽油ECU在修正后的信号下控制点火；截断油泵继电器：截断汽油泵火线，油泵不工作；控制器输出+12V电源，控制高频电磁阀的喷气动作；控制器输出控制信号到转换开关，转换开关显示燃气状态和剩余燃料量。控制逻辑介绍控制逻辑介绍1、工作原理流程图、工作原理流程图2、燃气、燃气ECU读取以下参数读取以下参数汽油喷射时间信号
49、（tp）；发动机转速（rpm）;发动机进气压力（MAP）减压器温度（Tr）;燃气工作温度（Tg）;燃气喷射压力（pg）。3、燃气控制逻辑、燃气控制逻辑燃气ECU通过汽油喷射时间信号（tp）和发动机转速（rpm）决定发动机的工况，控制程序在表1所示MAP表中选择对应工况下的转换系数（k(tp;rpm)；3、燃气控制逻辑、燃气控制逻辑表13、燃气控制逻辑、燃气控制逻辑燃气ECU同时根据减压器温度（Tr）在表2中确定对应的修正系数k1(Tr)；表23、燃气控制逻辑、燃气控制逻辑燃气ECU同时根据燃气工作温度（Tg）在表3中确定对应的修正系数k2(Tg)；表33、燃气控制逻辑、燃气控制逻辑燃气ECU同
50、时根据燃气喷射压力（pg）与进气压力（MAP）差在表4中确定对应的修正系数k3(pg)；表43、燃气控制逻辑、燃气控制逻辑控制程序根据以上参数，计算出相应工况下的燃气喷射时间tg：tg = k(tp;rpm)/128 *tp * 1+k1(Tr)+k2(Tg)+k3(pg) +tm上式中tm为燃气喷轨机械延迟时间3、燃气控制逻辑、燃气控制逻辑燃气控制器按计算的喷气时间通过喷气轨向不同燃烧室喷射燃气。燃烧后经排气系统排出，氧传感器将测量排气中的氧浓度，并向燃气控制器输送一个反映空燃比的氧传感器信号。3、燃气控制逻辑、燃气控制逻辑燃气控制器在接收到氧传感器信号后，依据排放控制表（表5）对混合气浓稀
51、进行判断，并根据判断结果向汽油ECU输入模拟氧传感器信号；表53、燃气控制逻辑、燃气控制逻辑混合气偏稀：向汽油ECU输出代表混合气偏稀的低电压信号；混合气偏浓：向汽油ECU输出代表混合气偏浓的高电压信号；注：高电压和低电压的具体数值根据氧传感器类型进行设置。3、燃气控制逻辑、燃气控制逻辑汽油ECU得到一个偏稀或偏浓的信号后，会自动调整喷油时间；燃气ECU根据调整后的喷油时间重新计算喷气时间，直到达到动态的平衡。Beijing-NGV118CNG喷射MAP图Beijing-NGV119点火提前角调节器（CNG车）使用天然气工作时，点火系统由汽油ECU控制，点火提前的时间与汽油工作时基本相同；天然
52、气性质稳定，燃烧速度慢，比汽油需要更大的点火提前时间；点火提前角调节器的主要功能是在使用天然气工作时，将点火时间提前一定的角度，而在使用汽油工作时恢复汽油ECU控制的点火时间。点火提前调节器提前角度示意点火提前调节器提前角度示意Beijing-NGV121点火提前角与转速关系点火提前角与转速关系Timing Advancer CurveBeijing-NGV122应急处理在点火提前角调节器出现故障、造成点火困难时，可使用应急插头恢复点火电路1、将线束接插头从点火提前角调节器接插口上拔下；2、将线束接插头插在附属的备用插口上；这样处理后，在使用汽油和CNG时，均按照原车设定的点火提前进行点火调节
53、。Beijing-NGV123其他功能介绍1、低气压自动转油功能此功能在气瓶内压力过低，减压器输出压力不足以维持发动机正常工作时启动。启动后自动转换到使用汽油，此时转换开关燃油指示灯亮，气量指示灯中的红色指示灯和4个绿色指示灯交替闪烁。此功能的触发条件为燃气控制器得到的燃气压力信号低于事先设定的值。Beijing-NGV124其他功能介绍2、OBD报警功能：当燃气系统零部件出现故障时，进入故障模式燃油指示灯亮，燃气指示灯闪烁，其他灯熄灭，自动转换到使用汽油。当汽油系统出现影响排放的故障时，燃气系统进入故障模式，自动转换到使用汽油。Beijing-NGV125其他功能介绍3、CUT-OFF功能：
54、发动机返回怠速停止喷气、减少燃料消耗、改善排放性能；4、急加速瞬间减油功能：改善驾驶平顺性；5、减速瞬间减油功能：改善驾驶平顺性；6、二次喷射处理功能。Beijing-NGV126设置及诊断功能控制系统具有设置程序与控制器连接的接口通过诊断接口，将控制器与装有设置程序的计算机联系；设置程序可以读取系统的工作参数、系统工作过程中的故障信息。专业工程师可以对工作程序进行调试和修改。Beijing-NGV127启动、转换方式的选择燃气喷射系统提供了三种启动、转换方式（转换开关在CNG档位）：1、汽油启动、加速转换方式：发动机使用汽油启动后，将发动机转速升高到设定的转速后，自动转换到使用CNG工作；2
55、、汽油启动、减速转换方式：发动机使用汽油启动后，将发动机转速升高到设定的转速后，再松开油门踏板，当转速下降到设定转速以下时，自动转换到使用CNG工作；3、CNG直接启动方式：转换开关在CNG工作档位时，将使用CNG直接启动。Beijing-NGV128CNG两用燃料车的启动、转换方式为保证在长时间使用CNG时，北京现代两用燃料车上的汽油系统处于正常的状态，选择使用了汽油启动的方式；当采用加速转换方式时，车辆在行驶过程中进行转换时，由于燃料切换过程中短暂的停顿，可能给驾驶员造成不舒适的感觉，为此选择使用减速转换方式；北京现代CNG两用燃料车采用的启动、转换方式为：汽油启动、减速转换方式Beiji
56、ng-NGV129汽油-CNG的转换条件当发动机温度偏低时，循环水可能不能为减压器工作提供充足的热量，可能引起发动机不稳定工作；此时使用CNG工作，也可能引起发动机的过度磨损，减少发动机的使用寿命。因此，通过设定，保证在发动机温度偏低时只能使用汽油工作。设定的条件：1、温度：当减压器温度低于设定值时，系统不能转换到使用CNG工作；2、时间：发动机启动后，在设定的时间内，发动机只能使用汽油工作，不能转换到使用CNG工作。Beijing-NGV130汽油-CNG的转换条件设定1、转换转速：1600RPM；2、转换温度：40度；3、转换时间：5秒。Beijing-NGV131转换开关结构和功能Bei
57、jing-NGV132转换开关5种显示模式显示状态指示灯燃油指示灯 燃气指示灯气量指示灯红灯4个绿灯燃油亮待转换亮闪烁亮燃气亮亮低气压自动转油亮交替闪烁故障报警亮闪烁Beijing-NGV133转换开关的使用使用过程中燃料的选择燃料选择燃料选择使用汽油：转换开关置于汽油位置，红色指示灯点亮，汽车使用汽油。使用CNG：转换开关置于CNG位置，黄色指示灯点亮，气量指示灯亮，汽车使用压缩天然气。转换开关上的气量指示灯，显示储气瓶内天然气的储量。Beijing-NGV134转换开关的使用发动机的启动和燃料的转换为保护汽油系统处在正常的状态，转换开关在任何档位时，均使用汽油启动发动机。 转换开关在转换开
58、关在CNG位置位置打开点火钥匙；启动发动机（使用汽油）；转换条件满足后，将发动机转速升至1800RPM以上（使用汽油）；松开油门踏板，系统自动转换使用CNG。 转换开关在汽油位置转换开关在汽油位置发动机使用汽油启动、运转。Beijing-NGV135转换开关的使用应急启动在汽油系统出现故障、无法使用汽油工作时，可以使用应急启动模式，使用燃气直接启动发动机工作；启动方法：启动方法：转换开关在燃气位置，打开点火钥匙，控制器启动，此时汽油工作灯亮、燃气工作灯闪烁；将转换开关从燃气位置按至汽油位置，再按回燃气位置，此时燃气和汽油工作指示灯均为亮的状态；启动发动机，发动机使用燃气启动和工作。注意注意：1
59、、在正常情况下，为保持汽油系统的正常，不要使用应急启动模式。2、如出现打开点火钥匙转换开关指示灯不亮现象，请先关闭点火钥匙，等待15秒以上再进行上述操作。Beijing-NGV136五、用户使用注意事项Beijing-NGV137北京现代CNG两用燃料车使用基本要求（1）1.1、汽油-CNG两用燃料车新车在磨合期内，在前3000公里之内不要使用CNG，3000公里后应正常使用燃气。1.2、如因为任何原因使得燃气系统在6个月内未使用，在重新使用燃气系统前应对燃气系统进行检查，对减压器等高压零部件进行保养。Beijing-NGV138北京现代CNG两用燃料车使用基本要求（2）2、出车前的例行检查、
60、出车前的例行检查：使用压缩天然气汽油两用燃料轿车，每次出车前，除进行通常的车辆检查外，还必须检查压缩天然气供给系统管路、接头组件及部件是否泄漏以及系统中有无其它异常现象。发现有天然气泄漏、管路损坏及供给系统中其它异常现象，要及时修复和排除。Beijing-NGV139北京现代CNG两用燃料车使用基本要求（3）3、燃料转换注意事项、燃料转换注意事项进行燃料转换时，会出现燃料供给的过渡期，此时发动机可能出现转速下降或轻微停顿的现象。为避免燃料转换时发动机熄火，应尽量在发动机中高速工况下进行转换，同时不要在交通拥挤、上下坡、转弯或视线不好的地方进行。Beijing-NGV140北京现代CNG两用燃料
61、车使用基本要求（4）4、油箱内汽油保有量的要求、油箱内汽油保有量的要求当车辆使用天然气时，为保证车辆正常的启动过程，同时为保证燃气系统出现故障时能够使用汽油正常行驶，我们建议在油箱中必须有15升以上的合格汽油。为保持汽油系统的正常状态，使用CNG每行驶3000公里左右，建议转换使用汽油连续行驶100200公里.Beijing-NGV141北京现代CNG两用燃料车使用基本要求（5）5、出现事故时的处理：、出现事故时的处理：在行驶中如发生轻微的天然气泄漏，应立即停车，关闭电源和储气瓶出口手动阀，等天然气挥发、确保安全后，再转用汽油行驶到服务站维修；如有大量天然气泄漏，应立即停车，关闭电源和储气瓶上
62、的手动阀，在现场严格控制并隔离火源。在对系统进行检查、确无泄漏事故隐患后，转用汽油行驶到服务站进行维修。如发生撞车事故，应先关闭电源和储气瓶上的手动阀，检查汽油和压缩天然气系统以及各部分支架是否完好，确认无任何问题和泄漏后，方可继续行驶。Beijing-NGV142北京现代CNG两用燃料车使用基本要求（6）6、停驶：、停驶：压缩天然气汽油两用燃料轿车长期停放时，应将储气瓶中的压缩天然气用完。天然气汽油两用燃料轿车应停放在通风的车库。Beijing-NGV143北京现代CNG两用燃料车使用基本要求（7）7、储气瓶的定期检查、储气瓶的定期检查按照国家标准的要求，储气瓶需要定期进行强制的安全性检查，
63、检查在劳动部门指定的单位或部门进行。Beijing-NGV144北京现代CNG两用燃料车使用基本要求（8）万一发生火灾，应立即关闭点火钥匙，关闭储气瓶上的手动阀，使用干粉灭火器灭火，并设法给钢瓶降温。在检查或校正汽车电气设备前，必须确认压缩天然气装置周围无气味散发。Beijing-NGV145六、故障诊断和判断Beijing-NGV146原车部件状况对使用原车部件状况对使用CNG 的影响的影响在使用过程中，由于原车上一些部件状况的变化，常造成使用CNG时出现怠速不稳、动力下降，排放恶化、燃料消耗增加等现象。这些部件包括：1、空气滤清器；2、节气门3、点火系统（火化塞、分缸线等）4、汽油ECU5、氧传感器、MAP传感器等。
