6、采用防喘振技术，发动机大负荷急松脚踏板时，ECU根据减速信号，激活燃料切断功能，
在切断燃料供给的同时，电子节气门保持一定的开度，消除了因节气门关闭而引起增压器喘 震的可能性。 7、增压器带废气控制阀，采用电控放气。
8、具有超速保护功能。
9、电钥匙打开后，如果没有转速信号，燃气管路的电磁阀会自动关闭。 10、具有故障自我诊断功能。
燃气控制系统
减压器
CNG发动机专用部件，将压缩天然气压 力由存储状态调节至8 bar左右。 天然气从高压变低压的需要吸收大量的 热量，有一水腔，与发动机水路相连，利 用发动机的冷却液加热。 平衡管接头，与发动机进气管连接，可 以动态调节出口压力，提高燃气供气系统 的反应速度。 电磁阀，燃气管路上的安全开关，控制 天然气的通断。
天然气发动机技术特点
潍柴天然气发动机主要采用美国伍德沃德公司 OH2.0系统，主要技术特点如下： 1、采用电子脚踏板，改善了发动机的驾驶性能。 2、燃气喷射、点火角度、空燃比、发动机负荷全部采用电控单元 ECU控制。ECU根据电子脚 踏板输出的电压信号，确定电子节气门的开度，再根据发动机负荷、发动机转速、进气压力 、燃气压力和温度等参数计算燃气喷射量，确定点火角度。 3、发动机稳定运行时采用闭环控制，使实际空燃比和理论空燃比一致。 4、燃气进气方式为电控单点喷射，供气及时、停气干脆。 5、具有加速加浓功能。
130
5～15
23～30
1.58～ 8.2
80～99
1.3～ 7.6 390～ 420
650
250
天然气的特性
作为车载能源，主要有以下两种贮存形态： 1)CNG:压缩天然气 气瓶内充满气时一般为20Mpa（即200bar)。 存储压力很高。 天然气因生产区域不同，成分可能不同，若 差别较大，需根据CNG气质成分表调整ECU数据。
蒸气密度/ （kg/m3）
沸点℃
0.750.8
-162
如有泄漏，很快散失，不易着火；
3）天然气的着火温度为650℃，比汽油高 约260℃。 4）天然气燃烧范围比较窄，在5％～15％ 之间，天然气的燃烧下限明显高于其他燃 料： 柴油：1.58％， 汽油：1.3％。
理论空燃 17.2： 比(kg/kg) 1 辛烷值 (RON) 燃烧极限( 体积) % 自然温度( 常压下)T ℃
节温器
作用：保持出口燃气在0-40 ℃ 左右， 当燃气出口温度> 60 ℃ 时会导致燃气流 量的减少。 性能：燃气温度超过40℃，30秒钟内关 闭,燃气温度低于10℃，30秒钟内开启。 注意事项：节温器的开启与关闭受燃气 温度控制，冷却液进口处有“IN”标记， 出口处有“OUT”标记，不能接反。 工作压力： 燃气：10bar 冷却液：3.5bar
燃气控制系统
燃料计量阀（FMV） 混合器
作用： 根据发动机运行工况，电控单元ECU调整 燃料计量阀喷嘴脉宽占空比，控制燃气喷射量，保 证发动机在设定的空燃比下运行。 结构： 喷嘴：FMV 配臵8 /10/12个喷嘴，根据需要配 臵不同的机型。分成2 组平行布臵，每个喷嘴一个 驱动器，在正常喷射模式下，喷嘴依次轮流喷射， 在某些变工况下，喷嘴同时喷射以加快系统反应速 度。喷嘴工作电压16V-32V，峰值电流是4A，维持 电流是1A；注意喷嘴线束一定要插紧。 燃气压力传感器NGP ：测量 燃气压力，反馈给 ECU 燃气温度传感器NGT ：测量燃气温度，反馈给 ECU。 维护保养： 使用一段时间后，需要清洗，清洗时使用专门 的清洗设备，并且应用诊断软件中专门的清洗功能。 按《潍柴燃气发动机喷嘴清洗规范》操作。
ECU电控单元
ECU 电控单元是计算机管理中心，它以信号（数 据）采集为输入，经过计算处理、分析判断、决定 对策，然后发出控制指令、指挥执行器工作作为输 出，同时给传感器提供稳压电源或参考电压。
电源和接地 ECU输出两个5 V 电源给传感器供电， 两电源相互独立。 注意：如果5v电源 短路，会导致许多 系统错误。 ECU输出一专门接 地给传感器。
目 录
一、天然气的特性
二、天然气发动机的结构特点 三、燃气控制系统
◆平衡管接头需固定，防止漏气，否则可导致
动力不足。WP5NG/WP6NG/WP7NG 系列发动机不 需安装平衡管； ◆出气口方向不能向上，底部不能向上，防止 燃气中的油污倒流。 ◆保证加热良好。特别在寒冷季节，发动机刚 启动时水温较低，此时应怠速运行一段时间后 才能加速运行，防止发动机大负荷工作需要的 燃料流量大，需要吸收的热量多，供热不及时 导致减压器结霜或结冰。
天然气的特性
安全性
天然气、柴油、汽油比较
1）天然气在压缩（液化）、储运、减压、 燃烧过程中, 在严格密封的状态进行，不 易泄漏； 2）天然气密度在426-470kg/m3之间，比 空气轻，易挥发，不易聚集，安全性能好。
燃料种类
天然气
柴油 3.4 170～350 14.3：1
汽油 ≥4 30～190 14.8：1
作用： 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排放和排气温度。 结构：
采用喉管和十字叉结构，天然气
从小孔中进入混合器。 维护保养： 喉管和十字叉小孔定期拆卸清洗
或用化油器清洗剂冲洗。
进气控制系统
氧传感器
作用：测量排气成分中氧分子浓度，将信号传递给ECU， ECU依此判断混合气实际 空燃比相对于设定值稀或浓，控制喷气量增或减，从而修正空燃比，使实际空燃 比与设定空燃比相符。是稀薄燃烧闭环控制传感器。 注意事项： 安装在排气管上，离增压器出口3～5倍排气管直径的地方。氧传感器不能安装 在排气管弯管处。 安装在排气制动（若有）后方。 氧传感器线束端外包隔热罩，氧传感器线束及接插件尽量远离排气管，防止烧 结。 氧传感器螺座高度小于10mm，优先考虑竖直安装，允许与竖直方向角度偏差不 超过30°，以防止排气管中的冷凝水氧传感器头部凝聚，造成传感器失效 。
2）LNG:
液化天然气
在常压下、温度为-162度的天然气变为液态。 通常条件下，1个体积的LNG将产生600个体积的 气体。因此，LNG适用于长途运输和储贮。 LNG接触到皮肤时，可造成与烧伤类似的灼伤。 从LNG中漏出的气体也非常冷，并且能导致灼伤。
LNG储存特性 隔热保冷:保持真空; 分层:长时间停放时,隔几天启 动车辆。
燃气控制系统
燃气滤清器
作用： 过滤燃气中的杂质，可过滤燃气中0.3μm ～ 0.6μm的微粒，过滤效率≥95%。 ◆技术参数： 使用温度：-40～107℃ 最大使用压力：35bar ◆安装： 放水口朝下，按箭头所指的气流方向安装 ，切记不能装反。 保养 按《潍柴燃气发动机燃气滤清器滤芯更换 规范》要求保养： 例行检查时排污。 在一级保养时检查更换滤芯。 注意：燃气滤清器排污需在系统压力释放 后进行。
LNG发动机工作原理图

进入诊断页面后，点击Connect。
选择对应的COM端口号。（端口号查 询方法见上页）
点击Connect。
CNG发动机工作原理图
目 录
一、天然气的特性
二、天然气发动机的结构特点 三、燃气控制系统
四、进气控制系统 五、尾气处理系统 六、点火控制系统 七、水循环系统
燃气控制系统
高纯度的天然气是无色、无味、无毒、无腐蚀性、易燃、易爆的气体。为防 止泄露时易于觉察，在天然气中添加了加臭剂。
燃烧速度：是火焰在可燃气体混合物中的传递速度。燃烧速度也称为点燃速度或 火焰传播速度。天然气的燃烧速度比较低，其最高燃烧速度只有 0.3m/s。因此天 然气燃烧后排温高，需对排气系统部件进行强化。
3、抗爆性能好
燃烧 特点
爆震是一种不正常的燃烧。长时间爆 震会导致发动机系统损坏 ，动力性、经 济性将急剧恶化，爆震主要因素包括： 机油消耗过大，或过多积炭； 燃料过浓或品质差 ； 进气温度过高； 增压压力过高； 点火定时不准。
4、燃料喷射闭环控制。 氧传感器对排气进行测量反馈给ECU， 控制燃料供给，保持目标空燃比。
点火方式
压缩比
17
相位转速信号 采集
燃料空气混合 排温 国IV后处理装 置 电控系统
信号发生器（相位传感器）
混合器、节气门 高 增压器、排气管、进排气门座等优化 催化转化器 目前为美国伍德沃德系统
油泵及飞轮
无 低 SCR后处理系统 国Ⅲ以上发动机采用BOSCH
天然气发动机的燃烧特点
1、空燃比精确控制，空气进气量决定燃 气量 进气调节能力决定发动机性能； 增压低，系统中不能通过增加燃料来提 升动力，否则 •爆震； •排放恶化； •经济性变差 2、采用稀燃技术。 天然气理论空燃比:16-17，混合气中的天 然气浓度小于理论空燃比。 稀燃优点： 经济性好，排放性能好，热负荷小 稀燃注意事项： •需高能长时间点火和小的火花塞间隙； •失火极限<混合气浓度<爆震极限 •高的空气湿度易导致失火
减压器出水管
平衡管接头 减压器出气口 减压器泄压口
减压器进水管
高压电磁阀
减压器进气口
燃气控制系统
热交换器
作用：利用发动机的冷却液给天然气进 一步加热，防止进入燃料计量阀前的燃气 结晶。 结构：热交换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：在冷却水温度高于0度的时，热交 换器能保证燃气温度始终高于-40 ℃。冷 却水温高于82C时燃气温度高于0 ℃ 。 相关参数： •天然气入口温度：-115℃-120℃ •天然气出口温度：-40℃-120℃ •可承受压力： 天然气：90bar 冷却液：4bar
喷射燃 料计算
气罐压力混合 器前极低压力
压力 管理 燃气供给系 统作用
温度 控制
有效给燃气加热并控制 燃气温度在合理范围内
提供给ECU燃气温 度和压力信息
传感器 测量
安全 管理
清洁