气体燃料发动机通用ECU的匹配研究

CNG汽油双燃料发动机的适用性排放CNG的主要成分是甲烷,一般情况下CNG是很难液化的,因此,其适用于压缩比相对较高的发动机,并且可以利用提升CNG发动机的功率,使其接近原机的水平。

文章对CNG汽油双燃料发动机的工作性能和燃烧性能进行了研究,在研制CNG汽油双燃料发动机集中电子控制元件的基础上,对天然气和各类汽油的混合比例对发动机的使用性能和排放造成的影响进行了分析。

关键词：CNG 汽油双燃料发动机舒用性排放性G燃料的基本特点CNG的主要成分是甲烷,一般情况下CNG是很难液化的,因此,很多车用CNG都是使用高压气体的方式进行保存的。

这种储存方法的化学性质相对来说非常稳定,着火范围小,浓度过低或过高都不容易燃烧,具有良好的抗爆性能,适用于压缩比相对较高的发动机,并且可以利用提升CNG发动机的功率,使其接近原机的水平。

由于自燃温度比较高,着火的延迟时间会比较长,会降低火焰的传播速率。

汽油和CNG燃烧特性。

1.试验装置简介本文以一台LJ465Q-2AE汽油机为例,对CNG汽油双燃料发动机的燃烧特征和基本性能进行了研究。

在该CNG汽油双燃料发动机电控系统中,当汽油供给系统没有发生变化时,还是使用进气管多点喷射的方法,并在这个基础上,增加使用了天然气供气设备。

其中天然气供气设备主要是由加气阀、高压气瓶、气量控制设备、减压设备、混合器等构成。

当前,汽车使用的CNG汽油双燃料发动机都是在汽油机的结构基础上进行改装的,是在原来的汽油机电控燃油喷射系统的基础上,重新安装了一个可以对天然气气量进行控制的ECU。

此ECU在对天然气的大小进行调节时,主要是根据传感器信号闭环的反馈情况进行调节的。

在天然气燃烧的过程中,由原电控系统控制点火提前角。

相对于天然气的辛烷值来说,汽油的辛烷值会比较高,燃烧性和抗爆性会更高,再加上汽油比天然气的燃烧速度快,在同样的工况下,在点燃天然气时,需要提前对天然发动机进行点火,但是当前使用的CNG汽油两用双燃料发动机在点燃天然气的过程中,都不能达到最佳的点火提前角,对发动机的输出功率造成了一定的限制。

摘要 (2)一、可变气门正时技术 (3)（一）、可变气门正时系统的原理 (3)1、可变配气相位调整原理 (4)2、可变配气相位技术条件 (5)（二）、可变气门正时技术的现状 (5)（三）、可变气门正时技术的发展趋势 (6)二、国内外可变气门配气机构的现状和发展趋势 (7)（一）、可变配气机构分类 (7)（二）、可变气门技术的发展现状 (7)三、可变配气相位技术研究意义 (8)三、连续可变配气凸轮轴设计浅析 (9)（一）、连续可变凸轮轴作用 (9)（二）、连续可变配气凸轮轴的工作原理 (9)（三）、连续可变配气凸轮轴与传统可变配气技术凸轮轴优缺点比较 (9)（四）、可变配气相位技术条件 (11)四、可变气门正时技术的发展趋势 (11)参考文献 (13)本文介绍了从进气晚关角及进排气的动态效应几方面着手，不断改进发动机的配气相位以及进排气系统，使发动机的实际性能曲线逐步接近计算机仿真曲线。

配气相位、进气门间隙、排气门间隙、转速、负荷五个调整参数之间是相互影响的。

通过在配气机构多刚体模型中引入柔性体,描述了配气机构的动力学性能;建立了柔性体气门弹簧,分析了气门弹簧动刚度的非线性行为,并且依据模态技术计算得到其动态应力;该方法为优化设计配气机构等机械产品及对其进行疲劳性能研究提供了依据。

该仪器可检测各种汽、柴油发动机的启动性能、高压点火性能、燃油喷射性能、充电性能、动力性能、配气相位、发动机异响震动分析等30余种技术参数，并分析故障产生的原因、检测过程中，可随时显示各种波形及技术参数和结果并可随机打印，该仪器内存有一百多种国内外发动机技术参数，内容十分丰富，随时可以与检测结果对比。

Passat B5轿车有4缸和6缸两种发动机,4缸机有4G54与4G64两种型号,6缸机型号为6G72,其配气机构均采用顶置凸轮轴式配气机构。

介绍了气门间隙自动调整器的结构、工作原理,以及其维护与保养。

目前，汽车工业的发展正在面临着两个主要问题——能源的枯竭与环境的污染。

双燃料发动机的研究现状作者：谢敬思丁瑞荣来源：《科技创新导报》2015年第11期摘要：该文介绍了国内外双燃料发动机的研究开发现状，阐述了双燃料发动机的工作以及控制的原理，并且对双燃料发动机的工作特性进行了阐述，对其动力性能、经济性、排放特性的进行了分析和探讨。

关键词：双燃料发动机控制排放中图分类号：TK46 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）04（b）-0252-01近年来，随着国内外汽车工业的飞速发展，汽车的持有量成倍地增加，由汽车发动机引起的能源和环境污染问题越来越受到人们的重视。

为了改善环境，解决能源危机，双燃料发动机在世界各国受到了高度的重视。

双燃料发动机是指能使用两种燃料的发动机，双燃料发动机除使用汽油、柴油之外，还能够使用替代燃料，其中替代燃料能够降低汽车尾气污染。

将发动机改装为双燃料发动机，对原发动机系统改动小，只需要添加一套供气的系统就能够实现双燃料发动机的运行。

现阶段，双燃料发动机是以天然气-柴油为主要的燃料。

天然气-柴油双燃料发动机既可以燃烧天然气/柴油两种燃料，也可以单独地使用柴油燃烧，在天然气的供应不充足时，双燃料发动机就会恢复至原机的工作方式。

1 双燃料发动机的工作原理双燃料发动机在工作时主要有两种形式[1]：一种是气体燃料为主要的形式；另一种是以普通的柴油机为主要的工作形式。

通常天然气为主要的气体燃料，柴油为引燃燃料。

当进行气体燃料工作时，气体燃料喷入至进气道，然后伴随这空气共同进入汽缸，因此发动机在压缩过程中就变成了压缩空气和气体燃料的混合气，在压缩过程的终点，加入少量的柴油作为引燃燃料来引燃缸内的气体燃料-空气混合物。

2 双燃料发动机的控制原理双燃料发动机电控系统主要由传感器单元、电子控制单元及执行单元组成。

电子控制单元（ECU）是电控系统的核心，其用来存储标定数据和控制程序。

传感器主要包括：进气压力传感器、进气温度传感器、油门位置传感器、发动机转速传感器等。

上海理工大学报告姓名：学号：专业：浅述三款发动机可变气门系统1 摘要能源与环境问题是目前汽车工业所面临的两个问题。

为了提高汽油机的燃油经济性和动力性，满足越来越严格的排放法规要求，世界各大公司竞相采用新技术装备其生产的轿车。

为了满足发动机全工况的要求，就需要设计可变的配气相位。

可变气门技术就改变了传统发动机中配气相位固定不变的状态，在发动机运转工况范围内提供最佳的配气正时，较好地解决了高转速和低转速、大负荷和小负荷下动力性与经济性的矛盾，同时改善废气排放。

本文选取当前市场上三个不同国家的三款发动机可变气门系统，分别是本田的i-VTEC 、通用的ECOTEC DVVT 、宝马的Double-VANOS，进行简述。

关键词：i-VTEC 、ECOTEC DVVT 、Double-VANOS2 发展现状现在我们周围很多车型的发动机都采用的“可变气门正时技术”是上世纪60年代末由菲亚特公司最先研发成功的，但这项技术真正被发扬光大、为人熟知还要从本田应用VTEC技术的1983年算起，最早VTEC技术被运用在本田的REV 摩托车发动机上，正是因为这项技术才使看似矛盾的车辆燃油经济性和动力性有了更好的结合办法。

3 原理i-VTECi-VTEC技术作为VTEC技术的升级技术，其不仅完全保留了VTEC技术的优点，而且加入了当今世界流行的智能化控制理念。

本田公司在1989年推出了自行研制的“可变气门正时和气门升程电子控制系统”，英文全“Variable ValveTiming and Valve Life Electronic Control System”，缩写就是“VTEC”，是世界上第一个能同时控制气门开闭时间及升程等两种不同情况的气门控制系统。

本田的VTEC发动机一直是享有“可变气门发动机的代名词”之称，它不只是输出马力超强，它还具有低转速时尾气排放环保、低油耗的特点，而这样完全不同的特点在同一个发动机上面出现，就因为它在一支凸轮轴上有多种不同角度的凸轮。

汽油发动机管理系统原理概述摘要本文主要对汽油发动机的管理系统设计进行阐述，主要介绍了发动机管理系统的各个组成部分包括：进气系统、供油系统及電子控制系统。

关键词汽油发动机；管理系统；控制策略发动机管理系统简称EMS（Engine Management System），传统也称作电喷系统，其类型繁多但其基本原理大致相同：以电子控制单元为控制核心，以空气流量（或进气压力）和发动机曲轴转速为控制基础，以喷油器和点火器为控制对象，确保获得与发动机各种运行工况相匹配的最佳混合成分、最佳喷油时刻和最佳点火提前角，发动机管理系统一般均由进气系统、供油系统和电子控制系统三部分构成，下面主要介绍非缸内直喷发动机管理系统的基本结构、工作原理及发展动向。

1 进气系统进气系统为发动机可燃混合气提供必需的空气，空气经过空气滤清器、空气流量计、节气门和进气歧管进入发动机气缸内。

一般工作时，空气的流量由通道中的节气门来控制，节气门开度越大进入的空气量就越多，当节气门关闭时空气由旁通通道通过，怠速转速的控制是由怠速调整螺钉和怠速空气调节器调整经过怠速旁通阀的空气量来实现的。

怠速空气调节器由电脑ECU控制，在气温低时启动发动机，怠速空气调节器的通路打开，将暖机必需的空气量送进进气歧管，此时，发动机转速校正怠速较高，随着发动机温度的升高，怠速空气调节器使旁通阀开度逐渐减小，旁通空气量逐渐减小，使发动机转速逐渐低至正常怠速。

进气通道中的空气流量是由空气流量计或绝对压力传感器来采集的，将采集的信号转换成为相应大小的电压脉冲信号输入到ECU（电子控制单元），由ECU 来计算出所需要的喷油量。

一般的节流阀体上均装有进气温度传感器，以测定进气温度，进气温度不同，空气密度不同，从而导致空燃比发生变化，ECU可以根据进气温度采集的信号适时修正喷油量，以达到更精确的空燃比[1]。

2 供油系统供油系统为发动机提供燃烧所必需的燃油，燃油系统由燃油箱、油管、燃油滤芯、燃油泵、喷油器及压力调节器组成，不同厂家的结构有所差别，比如有些厂家的燃油泵、喷油器与压力调节器集成在一个部件中，但其基本结构基本一致。

一种适于双燃料发动机的燃烧室设计佚名【摘要】针对柴油-天然气双燃料发动机的关键共性技术问题以及双燃料发动机低负荷工况热效率低、CH4排放高等现象,从燃烧室优化设计角度入手,通过增强缸内湍流流动改善混合气燃烧,进而提高发动机的经济性,降低CH4排放性.利用STAR-CD软件建立了数值模拟平台,并进行了有效性验证.通过对原机1335r/min,218 N·m工况下缸内微观燃烧参数场变化进行分析,设计了一种新型燃烧室以增强缸内流动、加快燃烧速度.研究结果表明,和原机相比,新型燃烧室能够有效地增强缸内湍流流动,最高燃烧压力提高了近25％,天然气剩余率从28.6％降到0.5％,提高了燃烧的质量,改善了发动机的经济性和排放性.【期刊名称】《车用发动机》【年(卷),期】2018(000)006【总页数】7页(P71-77)【关键词】双燃料发动机;柴油;天然气;燃烧室;数值模拟;湍流【正文语种】中文【中图分类】TK433.2环境与资源是当今世界面临的重大课题。

天然气作为替代燃料以其资源丰富和排放友好获得了广泛研究[1-2]。

相比于天然气单燃料发动机，柴油-天然气双燃料发动机多点着火，燃烧更加稳定，并且压缩比高，可以获得较高的热效率，因而逐步受到人们关注[3]。

但是，目前该类双燃料发动机还存在一些问题，其中较为突出的问题是低负荷工况下由于混合气浓度较稀[4]、缸内温度低等不利于燃烧的条件[5]，较大比重的天然气未燃烧即排到气缸外，从而导致THC排放较高和热效率下降[6-7]。

双燃料发动机大多数是以柴油发动机为基础直接改装的。

虽然为了节约成本，保留原有的零部件十分必要，但是当有第二种燃料天然气参与燃烧时，显然原来的关键零部件不是双燃料发动机的最佳选择，尤其形状各异的活塞有很大的优化空间。

目前，关于双燃料发动机活塞的研究非常罕见。

威斯康星大学的Rolf D.Reitz教授等[8]为了降低柴油-汽油双燃料发动机未燃HC排放和热损失,提出了该发动机燃烧室改进思路，并专门设计了一种bathtub型燃烧室，从而有效提高了柴油-汽油双燃料发动机低速低负荷的效率。

T echnical Communication技术交流油气两用车型燃气电控原理详解及故障排查席佩佩，徐志雷（山东省唐骏欧铃汽车制造有限公司，山东 淄博 255100）摘要：介绍该车型的燃气电控原理，以及在车辆试制过程中出现的典型故障现象及处理方法。

关键词：油气两用车型；燃气电控；故障排查中图分类号：U463.6 文献标志码：B 文章编号：1003-8639（2018）06-0070-03Principal Analysis and Troubleshooting on Hybrid Vehicle Electrical Gas Control SystemXI Pei-pei， XU Zhi-lei（Shandong Tangjun Ouling Auto Manufacturing Co.， Ltd.， Zibo 255100， China）Abstract ： This article introduces working principles of the electrical gas control system of a hybrid vehicle， discusses some typical troubleshooting cases during the test production.Key words ： oil/gas hybrid vehicle；electrical gas control；troubleshooting天然气以其环保、成本低、安全性高、抗爆性好等优点，受到越来越多车厂和用户的青睐。

唐骏欧铃汽车制造有限公司生产的赛铃微卡469双燃料车型具有压缩天然气（CNG）、汽油两套燃料供给系统，现已批量生产，市场反映很好。

1 燃气电控原理介绍1.1 燃气ECU 工作原理燃气ECU 插头针脚位置如图1所示。

E 16（黑色插头A 1、C 7针脚）是常电，E 17（黑色插头A 2针脚）为ON 挡电，E 5a（黑色插头C 4针脚）为搭铁线，C 13是燃气ECU 内部输出的搭铁信号，供给水温传感器、气温传感器、压差传感器、压力表、诊断接口、燃气转换开关、蜂鸣器等燃气系统各相关电器件搭铁线。

发动机ECU匹配标定发动机ECU匹配标定基本概述ECU内部的控制策略是固定的，但其包含的数千个自由参数是可调的。

对不同的发动机，不同的车型，这些参数都需要进行调试优化，使得整车通过各种排放法规并满足各种驾驶性能指标。

这一调试过程被称之为发动机匹配标定。

匹配标定是一个复杂的系统工程。

它包括台架试验、可控环境实验室试验、基于数学模型的标定计算、排放试验、功能验证试验等。

ECU标定系统的主要类型有：1）ATI VISION CCP 标定系统；2）ATI VISION M6标定系统；3）ETAS INCA CCP标定系统；4）ETAS INCA ETK标定系统等。

但无论那一种标定系统都离不开软件和硬件的支持。

目前，我公司提供的软件平台主要有：ATI VISION、ETAS INCA、RA DiagRA MCD.这三种软件各有特色，但均包含项目管理、标定、数据分析及标定对比等功能。

同时，我公司也为广大客户提供了丰富的硬件支持模块:Therme-Scan SMB/CAN温度采集模块、Dual-Scan SMB/CAN温度-模拟信号混合采集模块、AD-Scan SMB/CAN模拟信号数据采集模块、Thermo-Scan Minimcdule CAN温度采集微型模块、AD-Scan Minimodul CAN 微型模拟信号数据采集工具、ATI EDAQ Modules数据采集模块、Lambda测量仪、Bosch宽域型氧传感器、IGTM-2000点火时间测试仪、SmartTach通用转速测试仪等。

而且，基于我们丰富的软硬资源，我们还将根据客户的不同需求搭建起完整的ECU匹配标定平台。

发动机ECU快速开发平台-NO-Hooks技术NO-Hooks OnTarget 是一项最新的美国专利技术。

该产品是一款软件工具，主要用于ECU策略软件开发与标定。

这一产品功能强大，价格低廉，无需任何附加硬件。

用户可首先用SimulinkR建立新的控制策略开的与标定，EOBD（OBDⅡ）开发，标定及功能验证、对车辆设置某种特定工作状态或进行某种重复试验。

汽油改天然气发动机燃烧特性研究张林【摘要】对天然气发动机进行外特性试验,对比天然气发动机在不同进气VVT提前角和天然气与空气不同混合方式下的燃烧特性.实验结果表明,进气道多点喷射方式混合气更均匀,对燃烧更好,经济性更优,进气VVT提前角在20deg时发动机燃烧特性更佳.【期刊名称】《装备制造技术》【年(卷),期】2015(000)011【总页数】2页(P43-44)【关键词】进气VVT提前角;天然气;燃气混合【作者】张林【作者单位】柳州五菱柳机动力有限公司,广西柳州545005【正文语种】中文【中图分类】TK421随着世界经济的快速发展，石油资源的消耗量不断增加。

汽车是石油资源的消耗大户，它会排出大量的有害物和温室气体CO2，污染大气环境质量，并在一定程度上改变气候环境。

因此，提高汽车发动机的热效率，减少其有害排放物已成为今后相当长的时间内汽车发动机要解决的难题。

在这种形势下，合理的利用矿物资源、开发“清洁燃料”将是人类实现可持续发展的重要保证。

在今后相当长的时间内，汽车发动机燃用气体燃料（如天然气、液化石油气）将是最为现实而且技术相当成熟的方案之一[1]。

天然气发动机有着很多突出优点，例如有害排放物少，属于清洁能源；辛烷值高，约为130，这为增加天然气发动机的压缩比，提高热效率，降低CO2排放提供了条件。

对于火花点火天然气发动机来说，天然气的着火温度比汽油机高，所以点火系统必须采用高能点火系统；由于天然气发动机缸内燃烧温度比较高，为防止火花塞过热，设计时选择冷型火花塞。

天然气作为发动机燃料带来的主要问题是功率的下降。

天然气是一种气体燃料，若采用进气管或进气道方式供气，则会减少进气缸的空气量，发动机的容积效率会降低，导致内燃机的功率和动力性有一定程度的下降[2]。

本文研究的是天然气发动机的供气控制方式和进气提前角度对发动机燃烧的影响。

1 试验装置及方法试验是在一台由4缸汽油机改装而成的天然气发动机上进行的。

目录1、EGR发动机原理介绍、什么是EGR？、EGR分类、EGR工作过程、NOx的生成机理、EGR系统的作用机理、EGR率、典型工况下的EGR使用、使用EGR系统存在的问题2、EGR在国内外的发展情况、EGR发展历程、EGR在国内外应用实例、可选择的几种EGR驱动方式、EGR系统的未来发展趋势3、其他降低NOx排放的技术4、EGR技术与其他类似技术相比所具有的优势5、结束语1、EGR发动机原理介绍、什么是EGR？EGR即废气再循环（Exhaust Gas Recirculation）。

EGR是将一部分排气引入进气管与新鲜空气混合后进入气缸燃烧。

、EGR分类EGR系统一般可通过内部EGR和外部EGR两种方式来实现循环。

内部EGR：通过扩大气门重叠角来实现的，即增大进气门提前开启和推迟排气门延迟关闭或提高排气背压等方法来增加缸内的残余废气，残余下个循环的燃烧，从而实现EGR。

由于它降低了新鲜进气充量，且妨碍了进气惯性效应的利用，因而要牺牲功率和燃油消耗。

另外，其控制和调节没有外部EGR灵活，所以应用不广。

外部EGR：将排气管中部分废气经外部管路引入进气管参与再燃烧，从而实现EGR。

就形式而言一般分为真空驱动和电控式，其中电控式EGR最具典型性。

图1：内部EGR和外部EGR示意图、EGR工作过程内部EGR工作过程：当爆发行程时，混合器燃烧而膨胀成原来体积的很多倍，在接下来的排气行程时，排气阀一打开，高压废气就会冲向排气管，而活塞也会上升把所有废气推出气缸，这是排气管中的气流流速很快，当活塞快要到达上止点时，由于惯性的关系，排气管中的废气仍会告诉往外冲，而这些气流就会把燃烧室中的废气“抽”出来，如果在这个时候打开进气阀，新鲜空气刚好被“抽”进燃烧室，就在混合器刚好填满燃烧室时，排气门刚好也关闭了。

如果此时提前关闭排气阀，则缸内的废气排不出去，且阻碍了进气，如此一来，缸内空气中氧含量就降低了许多，实现内部EGR。