1玉柴CNG单燃料发动机EControl系统的组成及工作原理

    图1所示为玉柴CNG单燃料发动机EControl系统的组成。高压的压缩天然气从天然气罐（储气钢瓶）出来，经过天然气滤清器过滤后，经高压电磁阀进入高压减压器。高压减压器的作用是将高压的压缩天然气（工作压力为20 MPa～ 3 MPa）经过减压加热，将压力调整至700 kPa～900 kPa。高压天然气在减压过程中由于减压膨胀，需要吸收大量的热量，为防止高压减压器结冰，须用发动机冷却液在高压减压器里对天然气进行加热。经减压后的天然气进入电控调压器（EPR），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，进入发动机气缸内，由火花塞点燃，火花塞的点火时刻由ECM控制，氧传感器即时监控排气管内尾气的氧浓度，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。另外，ECM对增压器的废气旁通阀的开度进行控制，使发动机的转矩能满足使用要求。

1.1增压压力控制
    如图2所示，HD EPR系统利用废气旁通控制阀提供的一个空气压力，经过隔膜和推杆的推力传递来控制废气旁通阀的开度，通过调整经过涡轮的排气来调整增压压力，使其和发动机的负荷相对应。整车给废气旁通控制阀提供的空气压力应为23.5 Psi (1 Psi=6.895 kPa )，有一个压力传感器监控着到隔膜的空气压力，这个压力须等于由ECM计算出来的命令值。通过对增压压力的控制，保证了发动机具有良好的转矩曲线及良好的瞬态性能。Econtrol系统整车提供给发动机增压器的压力为160 kPa(相对压力）/260 kPa(绝对压力）。

1.2负荷控制

    如图3所示，驾驶人通过加速踏板传递一个电信号（加速踏板位置命令）给ECM后，ECM将其转换成一个负荷百分比命令，然后计算出要达到此负荷需要的MAP目标和参考压力指标（TIP）目标。ECM控制电子节气门开度和废气旁通阀开度使测量的MAP值达到MAP目标，然后节气门进行调整，校正节气门前后的压差，使TIP测量值达到TIP目标，在调整节气门的过程中不断调整废气旁通阀的开度，保持MAP的测量值和目标值一致。

1.3燃料控制
    如图4所示，HD EPR系统通过控制电控调压器出口的燃料压力来控制发动机的燃料供应量。EPR里有一个芯片，它接收从ECM传来的燃料压力指令（EPR燃料出口压力和混合器入口处的空气压力之差），同时EPR内的压力传感器测出这个压差的实际值，并把这个燃料压差情况传递给ECM。然后EPR内的电动机驱动调压器内的膜片和杠杆来调整EPR出口压差值，使这个压差满足ECM指令要求。同时ECM通过氧传感器测量尾气中氧浓度，从而测量混合气空燃比。发动机控制系统不断修正天然气的供应量，实现全工况闭环控制，精确控制空燃比，使天然气在缸内燃烧最优化。

2玉柴CNG单燃料发动机EComtrol系统主要零部件和安装技术

2.1高压减压器
    高压减压器（图5）的工作原理是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。其作用是通过节流和加热使高压的压缩天然气减压至700 kPa～900 kPa的低压天然气。

    高压减压器的安装要求：安装在底盘上，其位置不能高于发动机散热器顶部；应竖直安装且其接反馈管的一端应朝上；进气接头螺纹部分必须使用螺纹密封胶，并且使用铜垫片进行密封。

2.2低压电磁阀
    低压电磁阀（图6）的工作原理是由线圈驱动阀芯，由ECM控制其开合，停机状态下处于常闭状态。其作用是及时切断或恢复燃料供给。

    低压电磁阀的安装要求：为有效防止低压电磁阀进气接头与低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片略有变形，有效密封。

23混合器
    混合器（图7）是空气/燃料等比例式混合器。通过发动机的空气流量来决定其内部的膜片的开合大小，进而控制经过膜片的天然气流量。在任何运转状态下，都能精确地控制空勺燃料混合物的比例。混合器能将天然气和中冷后的空气充分混合，使燃烧更充分、柔和，有效降低NOx的排放和排气温度。

    混合器的安装要求：电控调压器出气管安装在混合器天然气入口处，安装时锥螺纹部分必须使用螺纹密封胶以防止漏气。将混合器垫片安装在混合器接管与混合器的结合面，应注意拧紧螺栓以防止漏气。

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