DTS北京锡柴LNG天然气发动机培训教材(Ec讲义ontrol系统)(1)
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锡柴柴油机产品知识培训资料
活塞位于上止点时，活塞顶面以上气缸盖底面以下所形成的空间称为燃烧室，其容积称为燃烧室容积，
（7） 气缸总容积 气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。
（8） 压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比 e 。 压缩比的大小表示活塞由下止点运动到上止点时，气
缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。
一、内燃机发展史 二、柴油机工作原理 三、柴油机基本构造 四、柴油机性能排放知识 五、锡柴发动机平台 六、平台产品开发流程
柴油机工作原理
化学能
燃料：柴油、 汽油、天然气 (压缩或液化) 、液化石油气 、氢气等
转化
方式：燃烧
最优化 转化效率的极 大化(节能) + 环境破坏的极 小化(环保)
机械能
广泛用于汽车 、农业机械、 工程机械、赛 车、机车、战 车、电站、舰 艇和民用船舶 等
（3） 活塞行程 上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。曲轴的回转半径 R 称为曲柄半径。显然，曲轴每回转一周，
活塞移动两个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机，其 S＝2R 。 （4） 气缸工作容积
上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积。 （5）
内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。 （6）燃烧室容积
柴油机工作原理
柴油机是用柴油作燃料的一种压缩着火式内燃发动机： 在空气压缩终了阶段将柴油喷入气缸内，利用压缩终了阶 段空气的高温将柴油点燃，将柴油在气缸内燃烧所产生的 热能直接转化为机械能。
柴油机的技术现状：优良的燃烧系统；采用4气门技术； 超高压的共轨燃油喷射系统；增压和增压中冷；可控废气 再循环和废气后处理技术；优化的空气及燃油全电子发动 机管理等。
（7） 气缸总容积 气缸工作容积与燃烧室容积之和为气缸总容积。
（8） 压缩比 气缸总容积与燃烧室容积之比称为压缩比 e 。 压缩比的大小表示活塞由下止点运动到上止点时，气
缸内的气体被压缩的程度。压缩比越大，压缩终了时气缸内的气体压力和温度就越高。
一、内燃机发展史 二、柴油机工作原理 三、柴油机基本构造 四、柴油机性能排放知识 五、锡柴发动机平台 六、平台产品开发流程
柴油机工作原理
化学能
燃料：柴油、 汽油、天然气 (压缩或液化) 、液化石油气 、氢气等
转化
方式：燃烧
最优化 转化效率的极 大化(节能) + 环境破坏的极 小化(环保)
机械能
广泛用于汽车 、农业机械、 工程机械、赛 车、机车、战 车、电站、舰 艇和民用船舶 等
（3） 活塞行程 上、下止点间的距离 S 称为活塞行程。曲轴的回转半径 R 称为曲柄半径。显然，曲轴每回转一周，
活塞移动两个活塞行程。对于气缸中心线通过曲轴回转中心的内燃机，其 S＝2R 。 （4） 气缸工作容积
上、下止点间所包容的气缸容积称为气缸工作容积。 （5）
内燃机所有气缸工作容积的总和称为内燃机排量。 （6）燃烧室容积
柴油机工作原理
柴油机是用柴油作燃料的一种压缩着火式内燃发动机： 在空气压缩终了阶段将柴油喷入气缸内，利用压缩终了阶 段空气的高温将柴油点燃，将柴油在气缸内燃烧所产生的 热能直接转化为机械能。
柴油机的技术现状：优良的燃烧系统；采用4气门技术； 超高压的共轨燃油喷射系统；增压和增压中冷；可控废气 再循环和废气后处理技术；优化的空气及燃油全电子发动 机管理等。
DTS北京锡柴LNG天然气发动机培训教材Econtrol系统1
大气环境传感器
作用：通过测量进气压力、温度、湿度，并 根据所测得的湿度、压力来修正实际控制空 燃比和天然气供给量，使发动机运行在最佳 状态。
安装要求：该传感器要求安装在空气滤清器 和增压球之间的空气管路上。为保证环境传 感器测量值正确，安装时必须保证传感器底 平面4个湿度测量小孔不被挡住，并且该传感 器湿度、压力探头必须置于气流中以测量正 确值。
Econtrol电控系统管脚定义
电控保护功能
①起动保护： 以天然气机的冷却水温表示环境状态和机器本身的状态，以天然 气机的转速信号表征起动控制的进程：在判缸成功并且天然气机转 速超过设定的最低转速后，ECM根据转速和冷却水温按照起动油量 脉谱输出喷油量。若在标定时间内转速未能超过起动成功标志转速 ，则ECM强行切断喷气，以保护天然气机。 ②一般故障保护 当在各种传感器输入信号（如油门踏板信号、冷却水温信号）故 障或异常的情况下，采用跛行回家控制策略替代正常的驾驶员油门 指令，使天然气机降功率继续运行，从而可以将车辆开到维修站修 理。这是保证车辆不至半路抛锚的一种失效保护措施。 ③过热保护 当冷却液温度水温、机油温度、进气温度过高时，ECM会进入过 热保护功能，限制天然气机功率。
中低压减压器
电控调压器部件
工作原理：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， 通过高速电磁阀控制天然气气量，从 而实时有效控制空燃比。
作用：控制天然气喷射量
电控调压器
安装要求：由于该部件内部有控制芯 片，应避免高频振动。该部件自带减 震软垫，切勿自行拆卸。电控调压器 出气口中心水平高度不能低于混合器 进气口中心高度，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。目的是为了让天 然气中的杂质流到混合器中随着空气 进入缸内燃烧掉，保持调压器内清洁， 并且保持天然气供给响应速度快。
一汽锡柴LNG(ECONTROL系统)发动机维护和保养
一汽锡柴LNG（ECONTROL系统）发动机维护和保养若发动机经常在环境温度低于—18℃或高于38℃运行时,则保养的时间间隔要缩短些.若发动机在多尘环境或在频繁停车情况下工作，也须缩短保养周期。
注意1：空气滤清器、燃气滤清器和机油滤清器对保证发动机的使用寿命至关重要,滤芯必须选用原机所用配套厂家产品以保证质量。
检查机油液面高度时，汽车应停在平地上。
应在热机状态下更换机油.应在冷机状态下调整气门间隙。
首次保养和日常保养预防性保养从每天观察发动机及其系统的工作状况开始。
起动发动机以前检查既有和冷却液液面，需检查：·是否有泄漏·松动或已损坏的零件·磨损或已损坏的皮带·发动机上出现的任何异常变化·检查机油液面高度当机油液面低于油标尺上低油面记号或高于高油面记号时,决不允许开动发动机。
在发动机停车后检查油面，至少等10分钟后进行，使机油有充分的时间流回油底壳内。
油标尺低位至高位的油量差为4升。
·检查冷却液面检查冷却液液面是否在膨胀水箱的上（H)、下(L）液面之间。
（膨胀水箱由汽车厂提供安装)每隔1。
5万公里,300小时或3个月的保养内容在完成日常保养以外,增加下列检查项目:·机油和机油滤清器更换发动机使用后机油将变脏，污染物含量与燃油和机油消耗总量成正比.注意：正在使用的发动机，更换机油的周期无论如何不可超过1.5万公里或300小时或3个月。
·更换机油和机油滤清器，以清除悬浮在机油中的杂质。
注意；仅在机油是热时（此时杂质处于悬浮状态）放油.警告:热的机油会伤人。
30mm扳手发动机停车后水温降至约60℃时，拆下放油螺塞,准备收集机油.拆下机油滤清器,清洁与滤清器头部垫片接触的表面。
安装前用清洁的机油注满机油滤清器；然后在密封圈表面涂以少许润滑油，用以形成润滑膜；旋动滤清器直到密封圈接触到安装面后，再拧进1/2圈。
检查和清洁放油螺塞螺纹和密封表面，装上放油螺塞，拧紧至80N·m.将清洁的机油注入发动机到合适的油面高度,包括滤清器在内的整个润滑系统所需机油量.使发动机怠速运转，检查滤清器和放油螺塞处是否漏油。
EControls天然气发动机培训教材201404
• 电控系统集成环境传感器，可根据不同大气压力、 温度、湿度对发动机进行相应的调整；
• 采用DOC(氧化型后处理器)，全系列发动机达到国 四排放水平，并具备国五潜力。
9
CA6SN1天然气发动机介绍
CA6SN1系列电控LNG发动机是一汽技术中心 和一汽解放无锡柴油机厂联合开发的全新天然 气发动机产品，发动机具备动力性强、可靠性 好、经济性佳、低碳环保等特点，产品延续了 一汽锡柴良好的市场口碑。
180/2300
194 / 2300
216/2100
231/2100
净功率/转速（kW/r/min） 最大扭矩/转速（Nm/r/min）
177/2300 890/1300～
1500
191/2300 990/1300～
1500
213/2100 1050/1300～
1500
228/2100 1100/1300～
6
CA6SL系列天然气发动机主要参数
型号 型式
CA6SL1-
CA6SL1-
CA6SL2-
CA6SL2-
24E4N
26E4N
29E4N
31E4N
6缸直列、直喷、增压中冷、电控系统（闭环控制）
气缸直径×活塞行程（mm）
110×135
112×145
气门数4ຫໍສະໝຸດ 总排量（L）7.70
8.57
额定功率/转速（kW/r/min）
废气控制阀
水冷增压器 调压阀
14
采用的EControls电控单点喷射系统
水温传感器
机油压力传感器
凸轮轴相位传感器
防喘振阀
节气门前压力传感器
TMAP传感器
曲轴位置传感器
15
• 采用DOC(氧化型后处理器)，全系列发动机达到国 四排放水平，并具备国五潜力。
9
CA6SN1天然气发动机介绍
CA6SN1系列电控LNG发动机是一汽技术中心 和一汽解放无锡柴油机厂联合开发的全新天然 气发动机产品，发动机具备动力性强、可靠性 好、经济性佳、低碳环保等特点，产品延续了 一汽锡柴良好的市场口碑。
180/2300
194 / 2300
216/2100
231/2100
净功率/转速（kW/r/min） 最大扭矩/转速（Nm/r/min）
177/2300 890/1300～
1500
191/2300 990/1300～
1500
213/2100 1050/1300～
1500
228/2100 1100/1300～
6
CA6SL系列天然气发动机主要参数
型号 型式
CA6SL1-
CA6SL1-
CA6SL2-
CA6SL2-
24E4N
26E4N
29E4N
31E4N
6缸直列、直喷、增压中冷、电控系统（闭环控制）
气缸直径×活塞行程（mm）
110×135
112×145
气门数4ຫໍສະໝຸດ 总排量（L）7.70
8.57
额定功率/转速（kW/r/min）
废气控制阀
水冷增压器 调压阀
14
采用的EControls电控单点喷射系统
水温传感器
机油压力传感器
凸轮轴相位传感器
防喘振阀
节气门前压力传感器
TMAP传感器
曲轴位置传感器
15
CNG培训教材资料(新)
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。
LPG车使用
2.1.2高压减压器
高压减压器工作原理：
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。
二、天然气发动机主要零部件结构及特性
1、燃料供给系统 高压燃料切断阀部件 高压减压器 低压电磁阀部件 电控调压器部件（EPR阀） 混合器部件 电子节气门
2、点火系统 点火线圈 火花塞
3、增压压力控制系统 废气旁通控制阀 防喘振阀 空气调压器
4、传感器
5、电子控制模块
天然气瓶
作用：
1、通过节流和加热，使高压的压缩天 然气减压至7bar-9bar的低压天然气；
2、减压器带有一个车载燃料温度传感 器，当燃料温度下降到低于容许限度 时，用于限制发动机功率以保护下游 燃料系统部件
加热水 管接头
天然气温 度传感器
安装要求：
1）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
2）减压器出气接头使用O形圈进行密封，出气接头与低压电磁阀、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。
3）高压减压器通过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。
4）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。
废气旁通 控制阀
电控调压器 （EPR）
2.1 燃料供给系统
高压电磁阀
燃气滤清器
高控制器
天然气管路 空气管路
混合气管路
2.1.1.1 高压燃料切断阀部件
LPG车使用
2.1.2高压减压器
高压减压器工作原理：
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。
二、天然气发动机主要零部件结构及特性
1、燃料供给系统 高压燃料切断阀部件 高压减压器 低压电磁阀部件 电控调压器部件（EPR阀） 混合器部件 电子节气门
2、点火系统 点火线圈 火花塞
3、增压压力控制系统 废气旁通控制阀 防喘振阀 空气调压器
4、传感器
5、电子控制模块
天然气瓶
作用：
1、通过节流和加热，使高压的压缩天 然气减压至7bar-9bar的低压天然气；
2、减压器带有一个车载燃料温度传感 器，当燃料温度下降到低于容许限度 时，用于限制发动机功率以保护下游 燃料系统部件
加热水 管接头
天然气温 度传感器
安装要求：
1）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
2）减压器出气接头使用O形圈进行密封，出气接头与低压电磁阀、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。
3）高压减压器通过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。
4）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。
废气旁通 控制阀
电控调压器 （EPR）
2.1 燃料供给系统
高压电磁阀
燃气滤清器
高控制器
天然气管路 空气管路
混合气管路
2.1.1.1 高压燃料切断阀部件
《重汽天然气发动机内部培训》PPT课件
OH1.2 Engine Controller
BARO
MAP
MAT ECT Oil Presssure Switch Cam Position Boost UEGO Fuel Meteri ng Control
Engine
RS232 P C or IS O K and CA N or J1708
Compressed Air
南
复
强
动
力 九、凸轮轴位置传感器（CAM）和曲轴位置（CNP）传感
有
限
器
公
司
曲轴位置传感器提供发动机转速信息，凸轮轴位置传感
器通知ECM哪一缸处于压缩过程，并发出点火时刻指令。
ECM只是在燃烧循环时给点火线圈供电。
济
南
复
强
动 力
十、点火线圈
有 限
ECM系统控制直接位于火花塞上的高能量点火线圈，不
公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
曲线采集及分析方法
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
济 南 复 强 动 力 有 限 公 司
限
公
司
基准
口
高压燃料进 口
温度传感器
水循 环口
低压 燃料 出口
高压调节器是一个机械式 二 级 减 压 装 置 ， 将 CNG 的 供 气 压 力 从 250bar 调 节 至 8bar 。 调 节 器 带 有 一 个 车 载燃料温度传感器，当燃料 温度低于容许限度时，用于 限制发动机功率以保护下游 燃料系统部件。
柴油发动机,锡柴
采用满足国III要求的柴油、机油柴油（EN590）：
项目
欧I
欧II
欧III
欧IV
十六烷值≦ 硫含量 ppm≧
EN590-1993 EN590-1999 EN590-2000 EN590-2005
49
49
51
51
2000
500
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
350
50
项目 等级
欧I CD（CE）
机油（API） ： 欧II CF-4
欧III CH-4
8
油轨固定孔
压力限制阀
流量限制阀 轨压传感器
高压油进油口
轨压传感器
出油接口³4
进油接口³1
轨压限制阀
五、高压共轨管的作用： 共轨管将供油泵提供的高压燃油经稳压、滤波后，分配到各喷油器中，起蓄压器的作用。它
的容积应削减高压油泵的供油压力波动和每个喷油器由喷油过程引起的压力震荡，使高压油轨 中的压力波动控制在 5Mpa 之下。但其容积又不能太大，以保证共轨有足够的压力响应速度以 快速跟踪柴油机工况的变化。
第三代柴油机电控燃油喷射系统——时间－压力控制系 统，也称电控高压共轨系统。这种系统包括了高压共轨系 统和中压共轨系统。这是20世纪90年代国外最新推出的新 型柴油机电控喷油技术。该系统摈弃了传统的泵－管－喷 嘴的脉动供油方式，代之用一个高压油泵在柴油机的驱动 下，连续将高压燃油输送到共轨管内，高压燃油再由共轨 送入各缸喷油器，通过控制喷油器上的电磁阀实现喷射的 开始和终止。
可变预行程电调直列泵（带有TICS结构）； 高品质的分配泵； 每缸独立设置的单体泵； 每缸独立工作的泵喷咀； 把单体泵集成起来的新型直列泵； 电控高压共轨系统。 四、发动机电控技术的发展历程 早在上个世纪70年代，人们就开始研究发动机电子控制技术来替代机械控制，到目前为止， 已经研究并生产出许多功能各异的柴油机电子控制技术，大部分已经产品化并投放市场。这期 间经历了三代： 第一代：位置控制系统
LNG天然气发动机培训教材(Econtrol系统)
DTS ECU刷写专家与领导者
LNG发动机系统原理
从LNG发动机工作原理图可看出，该发动机基本原理为： -162℃的LNG从储气钢瓶出来，经过天然气滤清器过滤后，经 汽化器进入稳压器（又称减压器），再经过低压电磁阀进入 发动机。LNG由液态变成气态的过程中需要吸收大量的热量， 为防止汽化器结冰，从发动机将发动机冷却液引出到汽化器 对燃气进行加热。流经稳压器的气态天然气再经过低压电磁 阀进入电控调压器（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，氧传感器即时监控燃烧后的尾气的氧浓 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。
DTS北京LNG发动机培训
DTS ECU刷写专家与领导者
什么是LNG？
LNG就是液化天然气（Liquefied Natural Gas）的简称，LNG是通过在常压下气态的天然气冷 却至-162℃，使之凝结成液体，主要成分为甲烷， 在液化过程中去除了石油类和其他杂质，纯度更高， 本质上与CNG（压缩天然气）没有差别。天然气液 化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值 大、性能高的特点。
作用：控制天然气喷射量
电控调压器
安装要求：由于该部件内部有控制芯 片，应避免高频振动。该部件自带减 震软垫，切勿自行拆卸。电控调压器 出气口中心水平高度不能低于混合器 进气口中心高度，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。目的是为了让天 然气中的杂质流到混合器中随着空气 进入缸内燃烧掉，保持调压器内清洁， 并且保持天然气供给响应速度快。
2、点火系统 点火线圈 火花塞