1玉柴CNG單燃料發(fā)動(dòng)機(jī)EControl系統(tǒng)的組成及工作原理

    圖1所示為玉柴CNG單燃料發(fā)動(dòng)機(jī)EControl系統(tǒng)的組成。高壓的壓縮天然氣從天然氣罐（儲(chǔ)氣鋼瓶）出來(lái)，經(jīng)過(guò)天然氣濾清器過(guò)濾后，經(jīng)高壓電磁閥進(jìn)入高壓減壓器。高壓減壓器的作用是將高壓的壓縮天然氣（工作壓力為20 MPa～ 3 MPa）經(jīng)過(guò)減壓加熱，將壓力調(diào)整至700 kPa～900 kPa。高壓天然氣在減壓過(guò)程中由于減壓膨脹，需要吸收大量的熱量，為防止高壓減壓器結(jié)冰，須用發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液在高壓減壓器里對(duì)天然氣進(jìn)行加熱。經(jīng)減壓后的天然氣進(jìn)入電控調(diào)壓器（EPR），電控調(diào)壓器的作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況精確控制天然氣噴射量。天然氣與空氣在混合器內(nèi)充分混合，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)，由火花塞點(diǎn)燃，火花塞的點(diǎn)火時(shí)刻由ECM控制，氧傳感器即時(shí)監(jiān)控排氣管內(nèi)尾氣的氧濃度，推算出空燃比，ECM根據(jù)氧傳感器的反饋信號(hào)和控制MAP及時(shí)修正天然氣噴射量。另外，ECM對(duì)增壓器的廢氣旁通閥的開(kāi)度進(jìn)行控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩能滿(mǎn)足使用要求。

1.1增壓壓力控制
    如圖2所示，HD EPR系統(tǒng)利用廢氣旁通控制閥提供的一個(gè)空氣壓力，經(jīng)過(guò)隔膜和推桿的推力傳遞來(lái)控制廢氣旁通閥的開(kāi)度，通過(guò)調(diào)整經(jīng)過(guò)渦輪的排氣來(lái)調(diào)整增壓壓力，使其和發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷相對(duì)應(yīng)。整車(chē)給廢氣旁通控制閥提供的空氣壓力應(yīng)為23.5 Psi (1 Psi=6.895 kPa )，有一個(gè)壓力傳感器監(jiān)控著到隔膜的空氣壓力，這個(gè)壓力須等于由ECM計(jì)算出來(lái)的命令值。通過(guò)對(duì)增壓壓力的控制，保證了發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的轉(zhuǎn)矩曲線及良好的瞬態(tài)性能。Econtrol系統(tǒng)整車(chē)提供給發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器的壓力為160 kPa(相對(duì)壓力）/260 kPa(絕對(duì)壓力）。

1.2負(fù)荷控制

    如圖3所示，駕駛?cè)送ㄟ^(guò)加速踏板傳遞一個(gè)電信號(hào)（加速踏板位置命令）給ECM后，ECM將其轉(zhuǎn)換成一個(gè)負(fù)荷百分比命令，然后計(jì)算出要達(dá)到此負(fù)荷需要的MAP目標(biāo)和參考?jí)毫χ笜?biāo)（TIP）目標(biāo)。ECM控制電子節(jié)氣門(mén)開(kāi)度和廢氣旁通閥開(kāi)度使測(cè)量的MAP值達(dá)到MAP目標(biāo)，然后節(jié)氣門(mén)進(jìn)行調(diào)整，校正節(jié)氣門(mén)前后的壓差，使TIP測(cè)量值達(dá)到TIP目標(biāo)，在調(diào)整節(jié)氣門(mén)的過(guò)程中不斷調(diào)整廢氣旁通閥的開(kāi)度，保持MAP的測(cè)量值和目標(biāo)值一致。

1.3燃料控制
    如圖4所示，HD EPR系統(tǒng)通過(guò)控制電控調(diào)壓器出口的燃料壓力來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供應(yīng)量。EPR里有一個(gè)芯片，它接收從ECM傳來(lái)的燃料壓力指令（EPR燃料出口壓力和混合器入口處的空氣壓力之差），同時(shí)EPR內(nèi)的壓力傳感器測(cè)出這個(gè)壓差的實(shí)際值，并把這個(gè)燃料壓差情況傳遞給ECM。然后EPR內(nèi)的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)調(diào)壓器內(nèi)的膜片和杠桿來(lái)調(diào)整EPR出口壓差值，使這個(gè)壓差滿(mǎn)足ECM指令要求。同時(shí)ECM通過(guò)氧傳感器測(cè)量尾氣中氧濃度，從而測(cè)量混合氣空燃比。發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)不斷修正天然氣的供應(yīng)量，實(shí)現(xiàn)全工況閉環(huán)控制，精確控制空燃比，使天然氣在缸內(nèi)燃燒最優(yōu)化。

2玉柴CNG單燃料發(fā)動(dòng)機(jī)EComtrol系統(tǒng)主要零部件和安裝技術(shù)

2.1高壓減壓器
    高壓減壓器（圖5）的工作原理是通過(guò)壓力膜片克服彈簧阻力，帶動(dòng)杠桿，調(diào)整節(jié)流孔的流通面積，從而控制減壓后的天然氣壓力。其作用是通過(guò)節(jié)流和加熱使高壓的壓縮天然氣減壓至700 kPa～900 kPa的低壓天然氣。

    高壓減壓器的安裝要求：安裝在底盤(pán)上，其位置不能高于發(fā)動(dòng)機(jī)散熱器頂部；應(yīng)豎直安裝且其接反饋管的一端應(yīng)朝上；進(jìn)氣接頭螺紋部分必須使用螺紋密封膠，并且使用銅墊片進(jìn)行密封。

2.2低壓電磁閥
    低壓電磁閥（圖6）的工作原理是由線圈驅(qū)動(dòng)閥芯，由ECM控制其開(kāi)合，停機(jī)狀態(tài)下處于常閉狀態(tài)。其作用是及時(shí)切斷或恢復(fù)燃料供給。

    低壓電磁閥的安裝要求：為有效防止低壓電磁閥進(jìn)氣接頭與低壓電磁閥結(jié)合部位漏氣，安裝該接頭時(shí)，必須使用螺紋密封膠（如樂(lè)泰262），并且鎖緊接頭使銅墊片略有變形，有效密封。

23混合器
    混合器（圖7）是空氣/燃料等比例式混合器。通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣流量來(lái)決定其內(nèi)部的膜片的開(kāi)合大小，進(jìn)而控制經(jīng)過(guò)膜片的天然氣流量。在任何運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下，都能精確地控制空勺燃料混合物的比例。混合器能將天然氣和中冷后的空氣充分混合，使燃燒更充分、柔和，有效降低NOx的排放和排氣溫度。

    混合器的安裝要求：電控調(diào)壓器出氣管安裝在混合器天然氣入口處，安裝時(shí)錐螺紋部分必須使用螺紋密封膠以防止漏氣。將混合器墊片安裝在混合器接管與混合器的結(jié)合面，應(yīng)注意擰緊螺栓以防止漏氣。

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