第7章燃气发动机电控技术简介.ppt
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潍柴天然气发动机燃气电控系统PPT课件
燃 气 供 给 系 统
燃气供给系统图
燃气供给系统的作用:
压力管理: 气罐压力混合器前极低压力 温度控制: 极低温度的燃气将冻结管路和部件，系统件 有效加热并控制燃气温度在合理范围内 传感器: 提供稀燃燃烧需要的燃气温度信息，精确控制 喷嘴喷射量. 安全性: 燃气需要电磁阀控制燃气的开断。
2、稀燃:混合气中多余了空气称为稀， λ＞1表示稀， （多余了燃料称为浓，λ <1 表示浓） 稀燃的优点： 1、燃料经济性 2、排放特性 3、热负荷 – 排温 – 传至发动机冷却液的热量降低
四、爆震 (末端气体爆震)
1、定义：爆震是气缸中正常火焰燃烧产生的压力温度上升，从而导致未燃燃料 同空气的自燃现象。 爆震是不正常的。
潍柴天然气发动机培训 三羚公司培训
天然气发动机的基础概念
一、进气=功率
1、更多进气 = 更大功率 （意味着不能一味加大油门来提升马力） 进气压力增加= 进气流量增加= 扭矩增加 发动机对进气调节控制能力决定发动机性能 2、增压低则功率小 如果增压低，系统中不能通过增加燃料来提升动力 – 发生爆震问题 – 过多燃料导致排放急剧恶化 – 燃料经济性变差
结构：换热器采用叉流结构以避免因燃气过冷 和冷却液过热时导致的热冲击
性能：在冷却水温高于0度的发动机所有工况， 热交换器能保证燃气始终高于-40 ℃。冷却 水温高于82C时燃气温度高于0度。
热交换器--低温启动性能好
WOODWARD系统独特的 板式换热器
ECU控制低 温启动
低温启动性能好—最低启动温度：零下30度 1、WOODWARD系统采用独特的板式换热器，对燃气进行二 次换热，保证混合气可靠燃烧。 2、ECU根据水温、空气温度对燃料喷射和点火提前角进行 补偿，保证低温启动性能。
燃气发动机电控技术简介
燃气发动机电控技术简介燃气发动机是应用燃气作为燃料的发动机，其高效能与环保性能是其最大的优势。
现代燃气发动机在高效率、低排放和高可靠性方面取得了巨大的进步，而这些进步的背后都离不开电控技术的应用。
本文将介绍燃气发动机电控技术的基础知识、特点以及对燃气发动机性能的影响。
一、电控技术的基础知识在燃气发动机领域，电控技术包括发动机电子控制单元（ECU）、传感器、执行器和外围电子设备等。
发动机电子控制单元是整个系统的核心，主要功能是搜集传感器信号，分析和处理这些信号，计算并控制发动机工作参数，以控制燃气发动机的转速、功率、油耗和排放等性能指标。
传感器是搜集发动机运行状态信息的基础设备，包括进气压力传感器、进气温度传感器、排气温度传感器、转速传感器、氧传感器等。
执行器主要是控制进气道、出气道和燃油喷射等。
各个电控元件由硬件和软件组成，硬件指的是各个传感器和执行器等设备，软件指的是算法和参数逻辑等相关程序。
通过整合不同的算法和参数逻辑，燃气发动机的ECU可以实现更有效率和可靠的控制。
二、电控技术的特点燃气发动机电控技术有以下几个特点：1. 控制精度高：燃气发动机电控技术的实时控制精度高，控制能力强，可实现燃油公斤数、气体流速、燃料比等关键参数的高度精确控制。
2. 可靠性强：该技术采用先进的控制算法和电子原件，使得燃气发动机在极端环境下和长时间使用后，仍能保持高可靠性。
3. 独特的适应性：燃气发动机电控技术可以根据环境和工作负载状况，针对性地调整发动机运行状态，如调整燃油和气体混合物的比例，以适应不同的负载和环境条件。
4. 能耗低：成熟的电控技术可以实现高效的功率控制，带来更低的能耗，同时降低了对环境的影响。
三、电控技术对燃气发动机性能的影响电控技术对燃气发动机的性能有深远的影响，包括以下方面：1. 燃油效率：通过ECU对燃气发动机进气、燃烧和废气排放等参数实时监测和调整，达到了更高的燃油效率和降低了能源消耗。
发动机电控系统的结构与维修-7章在线检测系统的功能
授人以鱼不如授人以渔
发动机电控系统的给构与维修
朱明工作室 zhubob@
第2章汽油机对燃料供给与控制的基本要求 章汽油机对燃料供给与控制的基本要求
7.1在线检测 在线检测(OBD)系统与车载故障诊断系统的异同 在线检测 系统与车载故障诊断系统的异同
• OBD Ⅱ的标准化 • (5)通用诊断故障码 通用诊断故障码 • 在对上海别克、广州雅阁等轿车进行故障诊断时，自诊断系统都可以显示标 在对上海别克、广州雅阁等轿车进行故障诊断时， 故障代码， 准OBD Ⅱ故障代码，如“PO125”、“PO204”，分别代表有转速信号时发动 、 ， 内没达到10℃ 号喷油嘴输出驱动器不正确地响应控制信号。 机5min内没达到 ℃和4号喷油嘴输出驱动器不正确地响应控制信号。 内没达到 号喷油嘴输出驱动器不正确地响应控制信号 • SAE J2010规定了一个 位标准故障代码，第1位是字母，后面 位是数 规定了一个5位标准故障代码 位是字母， 规定了一个 位标准故障代码， 位是字母 后面4位是数 字。 • 首位字母表示设置故障码的系统。当前分配的字母有4个 首位字母表示设置故障码的系统。当前分配的字母有 个：“P”代表动力 代表动力 系统， 代表车身， 代表底盘， 代表未定义的系统。 系统，“B”代表车身，“C”代表底盘，“u”代表未定义的系统。 代表车身 代表底盘 代表未定义的系统 • 位字符是0、 、 或 ，意义如下： 美国汽车工程师协会) 第2位字符是 、1、2或3，意义如下：0——SAE(美国汽车工程师协会 位字符是 美国汽车工程师协会 定义的通用故障码： 定义的通用故障码： • 1——汽车厂家定义的扩展故障码； 汽车厂家定义的扩展故障码； 汽车厂家定义的扩展故障码 • 2或3——随系统字符 ，B，C或U)的不同而不同。 随系统字符(P， ， 或 的不同而不同 的不同而不同。 或 随系统字符 • 动力系统故障码(P)的 或 由 留作将来使用； 动力系统故障码 的2或3由SAE留作将来使用； 留作将来使用 • 车身或底盘故障码的2为厂家保留 车身或底盘故障码的3由 为厂家保留， 保留。 车身或底盘故障码的 为厂家保留，车身或底盘故障码的 由SAE保留。 保留
潍柴天然气发动机燃气电控系统
潍柴天然气发动机燃气电控系统潍柴天然气发动机燃气电控系统是一种现代化的发动机控制系统，它使用了先进的燃气电控技术来管理汽车发动机的燃烧过程，帮助汽车发动机实现高效、节能的运行。
燃气电控系统的原理潍柴天然气发动机燃气电控系统的原理是通过控制发动机的燃气供给和进气量来实现发动机功率的调节，从而达到节能降耗的目的。
该系统采用了高精度的气体压力传感器、温度传感器、节气门等传感器来实时检测发动机的运行状态，并根据这些数据计算燃气供给和进气量等参数，实现对发动机的控制。
燃气电控系统适用于双燃料发动机，它可以自动识别燃气或汽油等燃料，当汽油供应不足时，自动切换到天然气燃料模式。
此外，该系统可以实现发动机的自动停机和自动重启，并能实现发动机的远程控制。
燃气电控系统的优点潍柴天然气发动机燃气电控系统有以下优点：1.节能降耗：燃气电控系统可以实时检测发动机的运行状态，并根据数据计算燃气供给和进气量等参数，从而实现对发动机的控制，使发动机在保证运行的同时实现节能降耗。
2.环保节能：潍柴天然气发动机采用的是天然气作为燃料，其燃烧过程中排放的有害气体少，是一种环保节能的燃料。
3.稳定可靠：燃气电控系统使用高精度的传感器来保证系统的稳定性和可靠性，从而提高了汽车发动机的可靠性。
4.自动智能：燃气电控系统可以自动识别燃气或汽油等燃料，并自动切换到天然气燃料模式。
此外，该系统可以实现发动机的自动停机和自动重启，并能实现发动机的远程控制，具有智能化和便捷化的特点。
燃气电控系统的应用范围潍柴天然气发动机燃气电控系统适用于各种搭载天然气发动机的汽车，包括公交车、出租车、物流车、工程车等。
其适用范围广泛，具有巨大的市场前景和发展潜力。
潍柴天然气发动机燃气电控系统是一种全新的发动机控制系统，能够实现发动机的高效、节能运行，具有节能环保、稳定可靠、自动智能和广泛适用性等特点。
它的出现无疑将推动汽车行业的技术进步和发展，为实现节能减排和环境保护做出了重要贡献。
第七章 燃气发动机电控技术简介(汽车发动机电控技术课件)
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电流驱动方式：当燃用汽油时，模拟器接通喷油 器电路而断开电阻R电路，喷油器正常工作。当燃用 燃气时，模拟器则断开喷油器电路而接通电阻R电路， 喷油器不喷油，由于喷油器并联电阻与喷油器电阻相 等，所以输送给汽油ECU的电流信号不变。
a）电压驱动式喷油器
b）电流驱动式喷油器
三、点火提前调节器
燃气与汽油的化学性质不同，在同一工况下的最佳 点火提前角不同，所以在以汽油机改装的两用燃料发动 机上，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。
2. 我国燃气汽车的发展现状
20世纪50时年代开始天然气汽车的研究； 80年代中期开始发展天然气汽车； 1994年起上海组织开展液化石油气燃气汽车样车的适用及研究； 2001年底我国燃气汽车保有量已超过11万辆,预计到2005年， 我国燃气汽车的保有量将达到100万辆，到2001年将达到150万量。
第五节 电控燃气供给系统主要元件
一、功率阀 二、模拟器 三、点火提前调节器 四、燃气喷射器
一、功率阀
（1）功率阀的安装位置
（2）功率阀的类型 （3）功率阀的控制原理
（1）功率阀的安装位置
功率阀安装在燃气压力调节器与混合器之间的低压 输气管路中。
（2）功率阀的类型
步进电动机功率阀、占空比功率阀。 步进电动机功率阀采用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。 占空比功率阀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。
3.燃气汽车的发展趋势
目前，两用燃料单点喷射系统和单 一燃料（天然气或液化石油气）闭环 多点顺序喷射系统相继问世，而闭环 多点顺序喷射系统是当今燃气发动机 电控技术发展的主流和方向。
电流驱动方式：当燃用汽油时，模拟器接通喷油 器电路而断开电阻R电路，喷油器正常工作。当燃用 燃气时，模拟器则断开喷油器电路而接通电阻R电路， 喷油器不喷油，由于喷油器并联电阻与喷油器电阻相 等，所以输送给汽油ECU的电流信号不变。
a）电压驱动式喷油器
b）电流驱动式喷油器
三、点火提前调节器
燃气与汽油的化学性质不同，在同一工况下的最佳 点火提前角不同，所以在以汽油机改装的两用燃料发动 机上，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。
2. 我国燃气汽车的发展现状
20世纪50时年代开始天然气汽车的研究； 80年代中期开始发展天然气汽车； 1994年起上海组织开展液化石油气燃气汽车样车的适用及研究； 2001年底我国燃气汽车保有量已超过11万辆,预计到2005年， 我国燃气汽车的保有量将达到100万辆，到2001年将达到150万量。
第五节 电控燃气供给系统主要元件
一、功率阀 二、模拟器 三、点火提前调节器 四、燃气喷射器
一、功率阀
（1）功率阀的安装位置
（2）功率阀的类型 （3）功率阀的控制原理
（1）功率阀的安装位置
功率阀安装在燃气压力调节器与混合器之间的低压 输气管路中。
（2）功率阀的类型
步进电动机功率阀、占空比功率阀。 步进电动机功率阀采用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。 占空比功率阀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。
3.燃气汽车的发展趋势
目前，两用燃料单点喷射系统和单 一燃料（天然气或液化石油气）闭环 多点顺序喷射系统相继问世，而闭环 多点顺序喷射系统是当今燃气发动机 电控技术发展的主流和方向。
【PPT】燃气发动机电控技术简介
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辽宁省交通高等专科学校汽车系
2003.11
<
燃气发动机电控技术简介
汽 一、燃气汽车的发展
车 发
• 2．我国燃气汽车的发展现状
动 • 20世纪50年代在四川开展有关天然气汽车8年撤销， 20世纪80年代中期，四川省又率先在国内 发展天然气汽车，并于1988年从国外引进50套专用装置和 一套高压充气站设备进行示范。
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燃气发动机电控技术简介
汽 一、燃气汽车的发展
车
发 • 1．燃气汽车的发展历程
动 机 构
• •
1872年就有了天然气发动机； 第一次世界大战期间天然气开始用在汽车上；
造 与 维
• •
20世纪30年代初意大利人率先采用天然气作为汽车燃料； 1998年日本共有天然气汽车45万辆；
修 • 2000年意大利有天然气汽车30万辆；
振
川省CNG汽车就超过2.8万辆。预计到2005年，我国燃气
汽车的保有量将达到100万辆，到2010年达到150万辆。
>
辽宁省交通高等专科学校汽车系
2003.11
汽 一、燃气汽车的发展
车 发
• 2.天然气汽车优点
动 • 排放HC减少约80%；
机 构
• 排放CO减少约90%；
造 与 维
• 排放SO2减少约70%； • 排放颗粒杂质减少约42％；
修 • 排放非甲烷烃类减少约53％；
主 • 排放CO2减少约25％； 讲 • 噪声降低约40%；
张 西 振
• SO的排放几乎降到零。 • 天然气汽车是未来 “绿色汽车”发展的主要方向。
主 • 2000年阿根廷天然气汽车超过30万辆；
讲 • 美国天然气汽车开发较晚，1984年福特公司开始研制，到
第七章燃气发动机
在燃气发动机电控技术方面，由东风汽 车 公司和天津大学牵头开展了大型公交车用单燃 料CNG电喷发动机研制，由广西玉柴和吉林 工 业大学、中国汽车技术研究中心牵头开展了大 型公交车改单燃料LPG电喷发动机的研制；天 津大学还开展了顺序喷射、稀燃、全电子控制 柴油／天然气混合燃料发动机的研究。
近年来，国家对发展燃气汽车十分重视， 成立了国家清洁燃料汽车领导小组，于1999
2．我国燃气汽车的发展现状
面对我国石油资源短缺，而相对丰富的天
然气资源由于综合利用水平低，导致油气开采 比例失调的状况，我国的一些专家在20世纪50 年代就开展了有关天然气汽车的研究，并在60 年代初于四川完成两辆CA10H型天然气汽车的 2.5万km运行试验及其他试验，后因各种原因试 验站于1978年撤销。20世纪80年代中期，为解 决燃油供需矛盾，四川省又率先在国内发展天 然气汽车，加快了天然气汽车的发展步伐，并 于1988年从国外引进50套专用装置和一套高压 充气站设备进行示范，随后开始了天然气汽车 专用装置的研制开发工作。
混合燃料燃气汽车的发动机是在柴油发 动机的基础上重新设计或改装的，使用以天然 气(或液化石油气)与柴油混合燃料，采用压缩 自燃的着火方式。此种汽车一般以天然气作为 主燃料，柴油作为辅助燃料起引燃作用，但也 可单独以柴油作燃料，并能在单独燃烧柴油和 混合燃料间灵活切换。
由于柴油发动机采用压缩自燃着火方式， 而燃气的自燃温度(天然气为630～730℃)较 高，考虑发动机燃用燃气时的可靠着火，在 改装柴油发动机为燃气发动机时，一般有两 种方式：一种是将原柴油机改装成单燃料燃 气发动机，取消原发动机的柴油供给系统， 降低发动机压缩比，并增加点火系统，实现 点燃着火方式；另一种是将柴油机改装成柴 油／燃气混合燃料发动机，柴油机压缩比不 变，引燃柴油在上止点前以极高的压力喷入 燃烧室，燃气—空气混合气利用柴油自燃来 引燃。
燃气发动机电控技术简介推荐PPT演示文稿
第7章 燃气发动机电控技术简介
7.1 概述 7.2 两用燃料发动机 7.3 两用燃料发动机混合器供气电控系统 7.4 电控CNG喷射系统 7.5 用户使用注意事项
1
7.1 概述
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。在汽车上应用天然气 已有很长的历史，自从1872年发明了奥托循环发动机后就开 始有了天然气发动机。
日前，我国的大中城市的绝大多数公交车、出租车和少数私 家车都是在汽油车的基础上增加CNG系统而改装成的既能使 用CNG ，又能使用汽油的两用燃料汽车。该类车使用广泛， 改装方便、成本低，但整车性能下降较多。
早期的燃气汽车发动机，基本为在用车的改装，都是采用油、 气两用技术，即在化油器式汽油机基础上，增加一套由高压 储气瓶、截止阀、充装阀、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(或 LPG)一汽油两用燃料发动机。
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7.1 概述
以压缩天然气和液化石油气为燃料的汽车，分别称为压缩天 然气汽车(CNG)和液化石油气汽车(LPGV)。天然气是从天然 气田直接开采出来的，其主要成分是甲烷，极难液化。因此， 日前大都将其压缩到20 MPa的高压，充人车用气瓶中储存和 供汽车使用，即所谓的压缩天然气(CNG)。石油气是石油催 化裂化过程和油田伴生气回收轻烃过程中的产品。石油气在 常温下加压到1.6 MPa即可液化而成液化石油气(LPG)。从油 田气制得的LPG，其主要成分为丙烷、丁烷和少量的乙烷和 戊烷，不含稀烃，适于作车用燃料。从炼油厂得到的LPG， 除含丙烷、丁烷外，还含有较多的烯烃，不宜作车用燃料。 因为烯径在常温下化学稳定性差，在储运过程中容易生成胶 质，燃烧后容易积炭。
7.1 概述 7.2 两用燃料发动机 7.3 两用燃料发动机混合器供气电控系统 7.4 电控CNG喷射系统 7.5 用户使用注意事项
1
7.1 概述
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。在汽车上应用天然气 已有很长的历史，自从1872年发明了奥托循环发动机后就开 始有了天然气发动机。
日前，我国的大中城市的绝大多数公交车、出租车和少数私 家车都是在汽油车的基础上增加CNG系统而改装成的既能使 用CNG ，又能使用汽油的两用燃料汽车。该类车使用广泛， 改装方便、成本低，但整车性能下降较多。
早期的燃气汽车发动机，基本为在用车的改装，都是采用油、 气两用技术，即在化油器式汽油机基础上，增加一套由高压 储气瓶、截止阀、充装阀、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(或 LPG)一汽油两用燃料发动机。
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7.1 概述
以压缩天然气和液化石油气为燃料的汽车，分别称为压缩天 然气汽车(CNG)和液化石油气汽车(LPGV)。天然气是从天然 气田直接开采出来的，其主要成分是甲烷，极难液化。因此， 日前大都将其压缩到20 MPa的高压，充人车用气瓶中储存和 供汽车使用，即所谓的压缩天然气(CNG)。石油气是石油催 化裂化过程和油田伴生气回收轻烃过程中的产品。石油气在 常温下加压到1.6 MPa即可液化而成液化石油气(LPG)。从油 田气制得的LPG，其主要成分为丙烷、丁烷和少量的乙烷和 戊烷，不含稀烃，适于作车用燃料。从炼油厂得到的LPG， 除含丙烷、丁烷外，还含有较多的烯烃，不宜作车用燃料。 因为烯径在常温下化学稳定性差，在储运过程中容易生成胶 质，燃烧后容易积炭。
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7.1 概述
随着电子技术的发展，燃气发动机一也在第一代产品的基础 上，加装了电子控制装置，形成燃气汽车第二代产品。最初 应用在燃气发动机上的电子控制技术，主要由ECU根据各传 感器信号控制步进电动机或占空比电磁阀，自动调节供气量， 并在排气系统中装用氧传感器，对空燃比实施闭环控制。
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7.1 概述
从20世纪60年代以来，全世界经历了三次大的能源危机，主 要是石油能源，世界性石油资源日益枯竭的形势将更为严峻， 而随着世界经济的迅速发展，车用燃料的需求量在不断增加。 汽车寻求代用燃料以缓解石油短缺、减少环境污染，已经成 为一个重大的社会、经济问题。我国在20世纪50年代在四川 省就开展了有关天然气汽车的研究与运行试验，1994年在上 海开展了LPG(液化石油气)样车的研究与开发，日前在燃气 发动机电控技术研发方面，天津大学、吉林大学、东风汽车 公司、中国汽车技术研究中心广西玉柴公司等单位都做出了 很大成绩。
日前，我国的大中城市的绝大多数公交车、出租车和少数私 家车都是在汽油车的基础上增加CNG系统而改装成的既能使 用CNG ，又能使用汽油的两用燃料汽车。该类车使用广泛， 改装方便、成本低，但整车性能下降较多。
早期的燃气汽车发动机，基本为在用车的改装，都是采用油、 气两用技术，即在化油器式汽油机基础上，增加一套由高压 储气瓶、截止阀、充装阀、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(或 LPG)一汽油两用燃料发动机。
第7章 燃气发动机电控技术简介
7.1 概述 7.2 两用燃料发动机 7.3 两用燃料发动机混合器供气电控系统 7.4 电控CNG喷射系统 7.5 用户使用注意事项
7.1 概述
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。在汽车上应用天然气 已有很长的历史，自从1872年发明了奥托循环发动机后就开 始有了天然气发动机。
(4)燃烧界限宽，稀燃特性优越。燃烧稀混合气，可以减少 NOx的生成和改善燃料经济性。
(5更换周期和发动机使用寿命，维 护保养费用低。按1:3天然气相当1.1 L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。
早在第一次世界大战期间天然气就开始用在汽车上，后因气 体燃料储存、携带极为不方便，影响了燃气汽车的发展，而 采用液体燃料，特别是汽油、柴油的内燃机汽车得到迅速发 展。20世纪30年代初由意大利人率先批量采用天然气作为汽 车燃料，到1939年意大利就有1万辆燃用天然气的汽车。前苏 联早在1938年研制出汽油一压缩天然气两用汽车，从1947年 开始批量生产压缩燃气汽车。
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7.1 概述
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 洁燃料而加以推广使用。
(2)天然气辛烷值高达130，液化石油气的辛烷值一也在100左 右，因此，燃用天然气或液化石油气可提高发动机的压缩比， 从而获得较高的发动机热效率。
(3)冷起动性和低温运转性能良好，在暖机期间无需加浓混合 气。
随着汽油机电控技术的推广应用，第三代电控燃气喷射技术 产品也相继问世，主要包括两用燃料单点喷射系统和单一燃 料(天然气或液化石油气)闭环多点顺序喷射系统。同时发动 机控制系统的功能也逐渐延伸到点火和排放控制等系统，不 仅使燃气汽车的动力性、经济性均有较大提高，同时配合三 元催化转化技术可使排放污染物进一步降低。与汽油机单点 电控燃油喷射系统一样，单点电控燃气喷射系统在提高发动 机性能方面一也存在不足，闭环多点顺序喷射系统是当今燃 气发动机电控技术发展的主流和方向。
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7.1 概述
以压缩天然气和液化石油气为燃料的汽车，分别称为压缩天 然气汽车(CNG)和液化石油气汽车(LPGV)。天然气是从天然 气田直接开采出来的，其主要成分是甲烷，极难液化。因此， 日前大都将其压缩到20 MPa的高压，充人车用气瓶中储存和 供汽车使用，即所谓的压缩天然气(CNG)。石油气是石油催 化裂化过程和油田伴生气回收轻烃过程中的产品。石油气在 常温下加压到1.6 MPa即可液化而成液化石油气(LPG)。从油 田气制得的LPG，其主要成分为丙烷、丁烷和少量的乙烷和 戊烷，不含稀烃，适于作车用燃料。从炼油厂得到的LPG， 除含丙烷、丁烷外，还含有较多的烯烃，不宜作车用燃料。 因为烯径在常温下化学稳定性差，在储运过程中容易生成胶 质，燃烧后容易积炭。
在诸多清洁代用燃料汽车中，有混合动力汽车、氧气汽车、 太阳能汽车、电动汽车、甲醇汽车、酒精汽车、天然气汽车 等。经大量的试验与测试表明，国内外普遍认为，只有天然 气(CN劲具有资源丰富、分布广泛、价值低廉且可大大减少 汽车排放污染等多方面的优点。
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7.1 概述
天然气汽车与燃油车相比较排放的HC减少约80%，CO减少 约90%，SO2减少约70%，颗粒物减少约42，非甲烷烃类减 少约53%，CO2减少约25，噪声减少约40%，SO2的排放几 乎降为零。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。
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7.1 概述
7.1.1 天然气、液化石油气及若干其他燃料 的理化性质
天然气、液化石油气及若干其他燃料的理化性质见表7-1
7.1.2 CNG和LPG的主要优缺点
CNG和LPG的主要优点 (1)天然气和液化石油气在常温下为气态，容易与空气混合形
成均匀的可燃混合气，燃烧完全，可以大幅度减少CO , HC 和微粒的排放。另外，天然气和液化石油气的火焰温度低， 因此NOx的排放量一也相应减少。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)一也比汽油、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 , CO:排放量比汽油少25% 左右，有利于保护全球的环境质量。
7.1 概述
随着电子技术的发展，燃气发动机一也在第一代产品的基础 上，加装了电子控制装置，形成燃气汽车第二代产品。最初 应用在燃气发动机上的电子控制技术，主要由ECU根据各传 感器信号控制步进电动机或占空比电磁阀，自动调节供气量， 并在排气系统中装用氧传感器，对空燃比实施闭环控制。
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7.1 概述
从20世纪60年代以来，全世界经历了三次大的能源危机，主 要是石油能源，世界性石油资源日益枯竭的形势将更为严峻， 而随着世界经济的迅速发展，车用燃料的需求量在不断增加。 汽车寻求代用燃料以缓解石油短缺、减少环境污染，已经成 为一个重大的社会、经济问题。我国在20世纪50年代在四川 省就开展了有关天然气汽车的研究与运行试验，1994年在上 海开展了LPG(液化石油气)样车的研究与开发，日前在燃气 发动机电控技术研发方面，天津大学、吉林大学、东风汽车 公司、中国汽车技术研究中心广西玉柴公司等单位都做出了 很大成绩。
日前，我国的大中城市的绝大多数公交车、出租车和少数私 家车都是在汽油车的基础上增加CNG系统而改装成的既能使 用CNG ，又能使用汽油的两用燃料汽车。该类车使用广泛， 改装方便、成本低，但整车性能下降较多。
早期的燃气汽车发动机，基本为在用车的改装，都是采用油、 气两用技术，即在化油器式汽油机基础上，增加一套由高压 储气瓶、截止阀、充装阀、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(或 LPG)一汽油两用燃料发动机。
第7章 燃气发动机电控技术简介
7.1 概述 7.2 两用燃料发动机 7.3 两用燃料发动机混合器供气电控系统 7.4 电控CNG喷射系统 7.5 用户使用注意事项
7.1 概述
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。在汽车上应用天然气 已有很长的历史，自从1872年发明了奥托循环发动机后就开 始有了天然气发动机。
(4)燃烧界限宽，稀燃特性优越。燃烧稀混合气，可以减少 NOx的生成和改善燃料经济性。
(5更换周期和发动机使用寿命，维 护保养费用低。按1:3天然气相当1.1 L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。
早在第一次世界大战期间天然气就开始用在汽车上，后因气 体燃料储存、携带极为不方便，影响了燃气汽车的发展，而 采用液体燃料，特别是汽油、柴油的内燃机汽车得到迅速发 展。20世纪30年代初由意大利人率先批量采用天然气作为汽 车燃料，到1939年意大利就有1万辆燃用天然气的汽车。前苏 联早在1938年研制出汽油一压缩天然气两用汽车，从1947年 开始批量生产压缩燃气汽车。
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7.1 概述
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 洁燃料而加以推广使用。
(2)天然气辛烷值高达130，液化石油气的辛烷值一也在100左 右，因此，燃用天然气或液化石油气可提高发动机的压缩比， 从而获得较高的发动机热效率。
(3)冷起动性和低温运转性能良好，在暖机期间无需加浓混合 气。
随着汽油机电控技术的推广应用，第三代电控燃气喷射技术 产品也相继问世，主要包括两用燃料单点喷射系统和单一燃 料(天然气或液化石油气)闭环多点顺序喷射系统。同时发动 机控制系统的功能也逐渐延伸到点火和排放控制等系统，不 仅使燃气汽车的动力性、经济性均有较大提高，同时配合三 元催化转化技术可使排放污染物进一步降低。与汽油机单点 电控燃油喷射系统一样，单点电控燃气喷射系统在提高发动 机性能方面一也存在不足，闭环多点顺序喷射系统是当今燃 气发动机电控技术发展的主流和方向。
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7.1 概述
以压缩天然气和液化石油气为燃料的汽车，分别称为压缩天 然气汽车(CNG)和液化石油气汽车(LPGV)。天然气是从天然 气田直接开采出来的，其主要成分是甲烷，极难液化。因此， 日前大都将其压缩到20 MPa的高压，充人车用气瓶中储存和 供汽车使用，即所谓的压缩天然气(CNG)。石油气是石油催 化裂化过程和油田伴生气回收轻烃过程中的产品。石油气在 常温下加压到1.6 MPa即可液化而成液化石油气(LPG)。从油 田气制得的LPG，其主要成分为丙烷、丁烷和少量的乙烷和 戊烷，不含稀烃，适于作车用燃料。从炼油厂得到的LPG， 除含丙烷、丁烷外，还含有较多的烯烃，不宜作车用燃料。 因为烯径在常温下化学稳定性差，在储运过程中容易生成胶 质，燃烧后容易积炭。
在诸多清洁代用燃料汽车中，有混合动力汽车、氧气汽车、 太阳能汽车、电动汽车、甲醇汽车、酒精汽车、天然气汽车 等。经大量的试验与测试表明，国内外普遍认为，只有天然 气(CN劲具有资源丰富、分布广泛、价值低廉且可大大减少 汽车排放污染等多方面的优点。
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7.1 概述
天然气汽车与燃油车相比较排放的HC减少约80%，CO减少 约90%，SO2减少约70%，颗粒物减少约42，非甲烷烃类减 少约53%，CO2减少约25，噪声减少约40%，SO2的排放几 乎降为零。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。
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7.1 概述
7.1.1 天然气、液化石油气及若干其他燃料 的理化性质
天然气、液化石油气及若干其他燃料的理化性质见表7-1
7.1.2 CNG和LPG的主要优缺点
CNG和LPG的主要优点 (1)天然气和液化石油气在常温下为气态，容易与空气混合形
成均匀的可燃混合气，燃烧完全，可以大幅度减少CO , HC 和微粒的排放。另外，天然气和液化石油气的火焰温度低， 因此NOx的排放量一也相应减少。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)一也比汽油、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 , CO:排放量比汽油少25% 左右，有利于保护全球的环境质量。