北京现代汽油-CNG两用燃料车.ppt

集团服务科北京现代汽车有限公司北京现代汽油-CNG两用燃料车中级培训教材售后企划部 集团服务科装 订 线装 订 线课堂笔记：一、天然气的特性二、CNG两用燃料车及其特性三、CNG燃气喷射系统介绍1.燃气供给系统1.1储气瓶简介1.2充气阀简介1.3减压器简介1.4高频电磁阀组2.CNG供给控制系统2.1CNG供给控制系统组成及功能2.2控制系统工作条件2.3控制系统工作过程2.4控制逻辑介绍【了解】2.5点火提前角调节器（CNG车）2.6其他功能介绍2.7启动、转换方式的选择2.8转换开关结构和功能四、用户使用注意事项五、故障诊断和判断2培训内容目录培训内容目录装 订 线装 订 线课堂笔记：一、天然气的特性3 天然气简称CNG，主要成分为甲烷 不同产地气质有少许差异 天然气的储存遍布全国的CNG加气站“我们”都是CNG两用燃料出租车销往全国各地的北京现代TAXI第一章天然气的特性天 然 气 的 特 性 比重常温、常压下，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 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甲烷的低热值：5.01104kJkg汽油的低热值：4.44104kJkg1 m3天然气的热值比1 L汽油高 沸点、状态甲烷的沸点-162C，所以常温常压下，天然气呈气态；由于天然气的沸点非常低，天然气难于液化，一般采用气体状态储存和输送天然气。

颜色味道、毒性天然气是一种无色、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；天然气中添加了少量的臭味剂 点火极限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，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% 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，天然气的完全燃烧需要更多的空气；按体积计算，天然气的理论空燃比为10：1 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 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自行着火燃烧，自行着火燃烧时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；天然气的安全性好于汽油 起燃方式天然气自燃温度高，难于压燃，适宜外火源点燃，同时高的辛烷值，适合在较高的压缩比下点燃工作。

因此，天然气在汽车上使用一般采取两种起燃方式：1.电火花点燃2. 利用被压燃的柴油点燃天然气装 订 线装 订 线课堂笔记：车用天然气技术要求（GB18047-2000）5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/V 3.0氧气(O2)% 0.5固体颗粒直径 5um水露点在最高压力下，水露点不应高于-13 当最低温度低于-8 ，水露点应比最低气温低5 第一章天然气的特性装 订 线装 订 线课堂笔记：二、CNG两用燃料车及其特性6CNG两用燃料车经济性对比CNG两用燃料车年节省燃料费近5万元第二章CNG两用燃料车及其特性 排放性能：排放CO等有害物质更少；CO2排放减少25%经济性：减少润滑油稀释；减少发动机磨损；维护费用低动力性：CNG动力性下降约15%安全性：密度小，自燃温度高，安全性好于汽油CNG两用燃料车的特点CNG两用燃料车分类及特点续使里程：汽油的1/4,65L储气罐大约行驶150200km装 订 线装 订 线课堂笔记：三、CNG燃气喷射系统8CNG燃气喷射系统分为两个部分： 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； CNG供给控制系统：根据输入的各个发动机工作信号，对天然气工作过程进行控制第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：1、CNG供给系统9CNG供给系统流程第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：1.1储气瓶简介 储气瓶的种类：钢瓶由无缝钢管经特殊工艺加工而成，重量大，价格便宜，不适合在小型车上使用；复合材料气瓶钢质和铝合金内衬，外部环向和纵向缠绕玻璃纤维或碳纤维，重量小,价格高 北京现代使用的储气瓶水容积为65升的（半缠绕）复合材料储气瓶（最大充装量为13立方米天然气，续驶里程约180km）10 CNG储气瓶形状CNG储气瓶为中间圆柱体、两端椭圆形的无缝结构钢瓶阀接口第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：1.2充气阀简介充气阀种类：快装式和插销式（因区域而异）充气阀结构：单向阀结构11快装式充气阀插销式充气阀第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：减压器（R89/C）外部结构121.3减压器简介 减压器的主要功能：将储气瓶输出的最大压力为20MPa的CNG调节成满足发动机工作需要的具备一定压力的稳定天然气即减压过程（减压过程需要吸收大量热量，为此将发动机循环水引入减压器内以供热量）温度过低只能使用汽油工作 减压器的结构：减压器为两级式结构，一级为减压腔，CNG压力降低到2.3Bar；二级为稳压腔，低压天然气经过稳压结构的调节，输出1.8Bar稳定压力的天然气（CNG进入一级腔之前的高压部分设有CNG过滤器；在CNG的减压腔内设有安全阀；在CNG的稳压腔上设有电磁截止阀，电磁截止阀只有在使用CNG时才打开）为减压过程提供热量输出稳定1.8BarCNG输入20MPa高压CNG第三章CNG燃气喷射系统只在用气时打开装 订 线装 订 线课堂笔记：1.3.1减压器一级腔结构及工作过程13减压器一级腔截面图一级腔（减压腔）第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：减压器一级腔工作过程14一级减压控制共同控制第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：151.3.2减压器二级腔（稳压腔）结构减压器二级腔截面图二级腔（稳压腔）第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记： 减压器二级腔工作过程稳压装置：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以及气瓶内不同CNG压力下，优化地向发动机供应燃气电磁截止阀：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，如造成减压器损坏或气瓶内燃气用尽时，电磁截止阀也将自动关闭16调节控制阀（10）二级减压：第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：1.3.3减压器循环水腔道加热系统：CNG压力下降，将引起温度下降为避免减压器内部结冰，利用发动机循环水（13）为减压器的膨胀室提供热量17减压器循环水腔道工作过程为减压过程提供大量热量发动机循环水第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：高频电磁阀组结构181.4高频电磁阀组高频电磁阀组简介功能工作过程注意 燃料供给的执行部件 用来完成共轨和喷嘴的功能按照控制器的指令，依照气缸的工作顺序，依次打开对应的高频电磁阀，供应与发动机吸入空气量对应数量的燃料 安装高频电磁组时需要按照从左到右或从右到左的顺序 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第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：192、CNG供给控制系统燃气时汽油ECU工作状态第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：2.1CNG供给控制系统组成及功能20控制系统部件装配关系图第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：2.2控制系统工作条件2.2.1电源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：DC12V21 接地与汽油ECU地线同时接地检测工具：万用表、试灯标准值：DC0V 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：DC12V第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：1、MAP（进气压力）信号检测工具：检测程序标准值：怠速时为0.3-0.35bar；节气门全开时为0.9-0.95bar222.2.2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第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：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234、氧传感器信号检测工具：检测程序/示波器标准值：在0.1V0.9V之间交替变化第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：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40时转换用气246、燃气温度传感器信号检测工具：检测程序标准值：-第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：7、喷气压力信号检测工具：检测程序标准值：1.70.2bar258、剩余燃气压力传感器信号检测工具：转换开关标准值：与实际压力一致第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：9、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26第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：10、伊兰特车型TPS（节气门）信号检测工具：万用表标准值：怠速时0.5-0.8V节气门全开时4.3-4.5V索纳塔车型TPS（节气门）信号检测工具：万用表标准值：怠速时0.5-0.8V节气门全开时4.3-4.5V27第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：11、伊兰特车型OBD信号检测工具：示波器标准值：-索纳塔车型OBD信号检测工具：示波器标准值：-28第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：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电磁阀线圈电阻12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2292.2.3输出的信号第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：2.3控制系统工作过程 使用汽油工作1.氧传感器信号经过控制器内部继电器输送到汽油ECU；2.模拟器电路恢复汽油喷射电路，燃油系统正常工作；3.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 具备燃气工作条件后，油气转换使用CNG燃料工作控制器输出+12V电源，控制以下部件：30第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：汽油喷射时间信号（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）312.4燃气ECU读取以下参数第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：2.5点火提前角调节器（CNG车）点火提前角调节器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角调节器的主要作用是增加燃气时的动力，降低燃气消耗量使用天然气工作时，点火系统由汽油ECU控制；天然气性质稳定，燃烧速度慢，比汽油需要更大的点火提前时间32点火提前调节器提前角度示意第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔记：点火提前角与转速关系33应急处理在点火提前角调节器出现故障、造成点火困难时，使用应急插头恢复点火电路，此时无论用气还是用油均按原车设定的点火提前角进行点火具体操作：将线束插头从点火提前角调节器插口上拔下，插入附属的备用插口第三章CNG燃气喷射系统装 订 线装 订 线课堂笔。