潍柴BOSCH燃气电控系统部件介绍

潍柴BOSCH燃气电控系统

部件介绍潍柴西港新能源动力有限公司目录

BOSCH燃气电控系统部件介绍231概述其它配套附件介绍配套注意事项41-1概述

潍柴BOSCH系统燃气发动机是由潍柴与BOSCH公司合作，针对国内市场联合开发的新一代稀燃天然气发动机产品。

基于潍柴发动机的成熟平台匹配BOSCH高可靠性电子部件，为用户提供更高品质燃气动力产品。

WP10四气门部件异同点缸盖不同，四气门结构活塞不同增压器相同，同336现有点火线圈胶套长度增加喘振阀取消其他电控系统件与两气门相同技术参数四气门两气门功率247kW247kW扭矩1450N.m1350N.m额定转速1900rpm2200rpmBOSCH电控系统部件介绍22-1BOSCH燃气系统工作原理系统支持NGI2喷射阀，多点/单点喷射输入信号支持模拟信号42组，数字开关16组，频率信号9组输出驱动PWM脉宽调制15组，数字信号7组，频率控制2组内部传感器大气压力传感器，环境温度传感器氧传感器支持两个LSU宽域式，1个LSF窄域式喷射及点火6组喷射，6组点火爆震控制支持4组爆震传感器H桥2（DV-E5,EGR）通讯4路CAN总线，1路K线ECU电控单元版本：EGC4阵脚：228pin2-2电控部件——ECU电控单元ECU：天然气发动机控制单元，集成天然气软件功能和整车电控单元功能。工作电压16~32V（36V/t＜5min）最大工作电流25A（要求在总的电源线上安装25A的保险）工作环境温度-40~+85℃（90℃/t＜120min；+90℃＜5min）工作大气压力60~115kPa额定电流T15OFF，ECU电流，<0.1mA。功率最大的功率消耗：56W安装位置发动机机体2-2电控部件——ECU电控单元ECU四个插槽，分别安装发动机整车线束、点火线束、传感器线束、喷嘴线束。发动机出厂时线束已安装好。2-2电控部件——ECU电控单元ECU接地要求:ECU的正负极必须与电瓶的正负极直接连接，如右图2所示。电源的负极与ECU内部连接，没有与ECU的外壳连接，所以ECU可以直接接到发动机上。2-2电控部件——ECU电控单元ECU安装等要求:在整车底盘进行焊接操作注意事项应取下ECU的线束接插件（4个）；切断整车电路与ECU的连接，以避免大电流损坏ECU的电路板；同用护套对ECU公插头进行覆盖以防止颗粒、焊接产生的火花等进入；不要用手触摸ECU的管脚。进行ECU的插头插拔时，务必断掉ECU的电源；进行电控单元的插头插拔时，务必操作到位，避免虚插、强行插拔或插拔不当造成电控单元的针脚弯曲，进而影响相关功能；进行ECU供电电源的连接时，务必确认好电源的正负极。2-2电控部件——线束

功能：线束是发动机的神经，起着传输信号的重要作用。●整车线束连接有：整车接口A；●点火线束连接有：整车接口B、氧传感器、油门踏板、点火线圈；●发动机传感器线束连接有：曲轴转速传感器、凸轮轴转速传感器、喘震阀、废气控制阀、增压压力传感器、进气压力传感器，机油压力传感器、燃气温度压力传感器、水温传感器、节气门、启动继电器、低压切断阀、风扇继电器；●发动机喷嘴线束连接有：12个燃气喷嘴2-2电控部件——线束2-3—混合进气系统两气门状态2-3—混合进气系统四气门状态2-3混合进气系统——进气接管（两气门）功能：连接中冷后进气管与电子节气门，支管用于连接喘震阀进气。进气接管上的传感器安装座，用于安装增压压力传感器。增压压力传感器安装孔

连接喘震阀

2-3混合进气系统——进气接管（四气门）功能：连接中冷后进气管与电子节气门，进气接管上的传感器安装座，用于安装增压压力传感器。增压压力传感器安装孔

2-3混合进气系统——增压压力传感器（节气门前）功能：测量增压中冷后的绝对压力与进气温度，提供发动机增压后的进气压力与中冷后的进气温度信息。原理：测量进气压力部分为压电型传感器，可根据大气压力与进气歧管压力差提供给控制器“负荷信号”；由控制器提供5V电压，并根据进气压力的不同而反馈0-5V电压至控制器。安装位置：节气门前进气接管上

适用压力50~400KPa；适用温度-40℃～130℃供电电压4.75V～5.25V最大拧紧力矩3.3N.m最大倾斜安装角度从垂直方向起±60°2-3混合进气系统——增压压力传感器（节气门前）318386313323压力信号5V电源温度信号传感器地2-3混合进气系统——电子节气门功能：电子节气门由节气门、节气门驱动器（直流电机）和节气门位置传感器等构成。根据ECU发出的指令信号，开启相应的开度，控制进入发动机的空气流量，从而控制发动机的扭矩输出。节气门位置传感器用于向ECU提供节气门转角信息。根据这个信息，ECU可以获得发动机负荷信息、工况信息（如起动、怠速、倒拖、部分负荷、全负荷）以及加速和减速信息。节气门直流电机接收来自ECU的指令，使直流电机动作，通过传动机构影响节气门的开度。安装位置：混合器前，进气接管后安装要求：1、节气门最大轴向倾斜安装角度±20°；2、安装螺栓最大拧紧力矩：10Nm。技术参数：

工作环境温度-40°C~140°C工作电压6V~16V2-3混合进气系统——电子节气门有两个电位器作为位置传感器，而两个电位器是反相安装的，当节气门位置发生变化时，两路电阻均线性变化，其中一个增加，同时另一个减小。当加入+5V电压后，转化为与电阻值相应变化的电压输出。节气门针脚ECU针脚号说明1311节气门位置传感器1信号2384节气门电源3350节气门输出（正PWM)4392节气门位置传感器2信号5349节气门输出（负PWM)6321节气门位置传感器地2-3混合进气系统——混合器功能：保证天然气与空气进行充分混合。本混合喉管利用气体滚流、湍流等特性，保证气体充分混合，提高经济性。注意：混合器喉管需定期清洗。安装位置：进气弯管前，节气门后安装要求：混合器前后均采用橡胶圈进行密封，安装时无需另加密封垫。空气入口燃气入口喉管

2-3混合进气系统——进气压力传感器（节气门后）功能：本传感器测量进气歧管绝对压力与进气温度，提供发动机负荷与进气温度信息。代码0261230255原理：同增压压力传感器安装位置：进气管适用压力20~250KPa；适用温度-40℃～130℃供电电压4.75V～5.25V最大拧紧力矩11.5N.m最大倾斜安装角度从垂直方向起±45°两气门四气门2-3混合进气系统——喘震阀(应用于两气门，四气门已取消)安装位置：喘震阀进气端接节气门前增压后空气管路，排气端接消音器或安装在压气机进气接管上。功能：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，在切断燃料供给的同时打开喘振阀，消除了因节气门关闭而引起增压器喘震的可能性，提高了增压器和节气门的可靠性。类型2位常闭电磁阀最大工作压差2.5bar最大承受压力2.5bar工作电压24V±6V工作环境温度-40℃≤T≤85℃最大倾斜安装角度从垂直方向起±60°

注意：如果增压后的空气中的油质或油的积聚可能会导致喘震阀膜片失效，导致故障。376353喘震阀信号喘震阀电源2-3混合进气系统——废气控制阀（WGCV）原理：废气控制阀为三通结构，两通常闭，一路进气，两路出气，DC%=0时，电磁阀关闭，压缩空气全部用来推动增压器废气阀，使其完全打开，从而推动增压器工作的排气能量减少，最终降低增压压力；DC%=100%，电磁阀处压缩空气泄漏量最大，增压器废气阀在弹簧力作用下趋向关闭，从而使增压器工作的排气能量增多，增压压力升高。功能：废气控制阀与增压器的压力调节器连接，ECU使用PWM信号控制废气控制阀开关的占空比，可在一定压力范围内控制增压器废气放气阀的开度，调节压力调节器膜片上方的压力，从而达到间接控制发动机增压压力的目的。工作温度：-40℃—125℃；额定功率：7W;工作电压：16V~32V;线圈绕阻：77±5Ω最大工作压差：6公斤2-3混合进气系统——废气控制阀（WGCV）安装要求：1、废气控制阀应安装于发动机温度较低的一侧，其周围的环境温度不能超过125℃；2、废气控制阀应安装于垂直方向10度之内；3、连接至废气控制阀的管路应正确无误。类型两通常闭额定功率7W工作环境温度-40℃—125℃最大工作压差6公斤@DC24V工作电压16V~32V

技术参数：燃气喷射阀燃气管燃气过滤温控一体模块燃气温度压力传感器喷嘴2-4—燃料供给系统2-4燃气供给系统——燃气过滤温控一体模块燃气进口燃气出口热交换器出水热交换器进水低压燃气滤清器排污螺栓燃气热交换器功能：对燃气进行过滤，并保证燃气温度在合理范围内，不影响喷嘴的使用寿命。换热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。安装位置：发动机机体技术参数：1、初始压降：20.7kpa2、初始流量：1415L/min3、滤清器最大工作压力：35bar4、容尘量：207cc`s4、0.3~0.6μm滤芯过滤效率≥95%5、工作温度：-40℃~107℃2-4燃气供给系统——燃气喷射阀（FMV)燃气温度压力传感器喷嘴燃气出气口燃气进口功能说明：本发动机选用装配12个BOSCH喷嘴的喷射阀，其中两个为一组根据ECU的信号进行工作。在FMV上安装有燃气温度压力传感器，用于检测燃气温度和压力。2-4燃气供给系统——喷嘴

原理：ECU对喷油器的线圈通电，针阀开始升起，喷气过程开始。当喷油脉冲截止时，回位弹簧的压力使针阀重新功能：喷油器根据ECU的指令，在规定的时间内喷射燃气。安装位置：喷射阀气轨上下块O型圈滤网带电插头喷油器体线圈弹簧带线圈衔铁的针阀带喷孔板的阀座12+12V电源控制信号喷嘴全开稳态流量7,7kg/hCNG喷嘴动态流量2,2kg/hCNG工作环境温度-30℃—+125℃气体温度-30°C—+125°C；-40°C—+135°C(max.5min)进入喷嘴标准燃气压力7bar最大工作电流Imax=2.2A工作电压7V~16V线圈阻值8.5Ω/20℃2-4燃气供给系统——燃气压力温度传感器功能：测量进入气轨中的燃气温度和压力，提供进入发动机喷射阀中燃气温度和压力的信息，用于燃气喷射量的控制。代码0261230145。原理：同进气压力传感器安装位置：燃气喷射阀气轨下块适用压力50~1000KPa；适用温度-40℃～130℃供电电压4.75V～5.25V最大拧紧力矩11.5N.m最大倾斜安装角度从垂直方向起±45°2-5—点火系统2-5点火系统——点火线圈

功能：将蓄电池的低压直流电转变成高压电，通过火花塞放电产生火花，引燃气缸内的混合气。

原理：当初级绕阻的接地通道接通时，该初级绕阻充电。一旦ECU将初级绕阻电路切断，则充电中止，同时在次级绕阻中感应出高压电，使火花塞放电。

安装位置：气缸盖火花塞安装孔工作电压24V最大通电电流7A初级绕阻530mΩ±5%（23℃）

与火花塞连接最大拔插力100N安装拧紧力矩7±1.4N.m2-5点火系统——转速传感器功能：感应式转速传感器跟脉冲盘相配合，将发动机转速和曲轴上止点信息提供给ECU，使ECU精确地知道发动机的凸轮轴位置和发动机转速。

传感器分别安装在飞轮壳处和信号发生器上，用于测量曲轴转速信号和凸轮轴转速信号，二者相互配合、相互校验，准确判定一缸上止点，确定点火正时。在其中一个传感器失效时，另一个传感器能确保发动机工作，跛行回家。原理：与脉冲盘配合使用。脉冲盘是一个齿盘，原本有60个齿，但是有两个齿空缺。脉冲盘装在曲轴上，随曲轴旋转。当齿尖紧挨着传感器的端部经过时，铁磁材料制成的脉冲盘切割传感器中永久磁铁的磁力线，在线圈中产生感应电压，作为转速信号输出。安装位置：1、飞轮壳；2、信号发生器2-5点火系统——转速传感器安装要求：

1、装配时允许最大扭矩为25N·m；2、安装间隙：0.5mm-1.5mm；3、信号线需要双绞屏蔽；4、安装前确保安装平台洁净无油污，在传感器密封圈涂抹无硅洁净机油等润滑；6、只允许用旋转压入的方法进行安装，而不能使用任何敲击等冲击力。2-5点火系统——信号发生器功能：通过信号发生器上安装的转速传感器获取凸轮轴的转速信号。原理：信号发生器与油泵齿轮连接，并且油泵齿轮和信号发生器内部的信号齿盘同轴连接。凸轮轴带动油泵齿轮转动，进而带动信号齿盘转动。安装要求：

1、一缸上止点位置时，齿盘刻线与转速传感器探头在同一直线（如图）；2、转速传感器安装间隙：0.5mm-1.5mm；3、信号盘紧固螺母拧紧力矩：90±10N.m；4、油泵齿轮紧固螺母拧紧力矩：200±20N.m。2-5点火系统——火花塞功能：火花塞的作用是接受点火线圈产生的高压电，产生电火花，点燃可燃气。本发动机采用双铂金火花塞。安装位置：气缸盖原理：火花塞同点火线圈相连，点火线圈把高压电传递给火花塞，火花塞正负极本来绝缘，但是由于电压在一万伏特之上，直接击穿空气接通电流，同时发出极强的火花，火花塞的的中心电极立刻向侧电极跳火，点燃混合气。电极最大工作温度950℃电极跳火电压大于24kV绝缘体损坏电压大于35kV安装扭矩30N·m火花塞间隙0.35mm~0.4mm2-6氧传感器功能：测定发动机排气中氧气含量，ECU根据脉谱表内设定的空燃比数值，通过调整喷射脉宽调节燃料的供给量，使发动机达到闭环控制。原理：其传感元件是一陶瓷管，外侧通排气，内侧通大气。当传感陶瓷管的温度达到工作温度时，即具有固态电解质的特性。正是利用这一特性，将氧气的浓度差转化成电势差，从而形成电信号输出。1-二氧化锆陶瓷体涂层2-电极3-触点4-壳体触点5-排气管6-多孔陶瓷保护层7-排气8-空气2-6氧传感器技术参数如下：额定工作电压10.8～16.5V测量范围0.8~∞正常工作温度780℃头部环境温度≤930℃六方体温度≤600℃线体部位正常工作温度≤250℃接插件部位正常工作温度≤200℃传感器针脚ECU针脚说明1225氧传感器泵电流2212氧传感器虚拟地3204氧传感器加热信号4206氧传感器加热电压5224氧传感器校正电流6211氧传感器能斯特电压2-6氧传感器安装要求：1、氧传感器的安装座至排气管内壁长度10.5-16mm，螺纹规格M18×1.5，氧传感器拧紧力矩50±10Nm。（1、必须保证氧传感器头部能完全伸入排气管，准确测量氧含量；2、避免螺座过高造成热应力集中。）；2、传感器需竖直安装，如无法满足必须控制与水平面夹角大于45°，保证安装后氧传感器头部向下；（1、氧传感器头部加热温度780/750℃，防止冷凝水进入；2、防止异物进入）；3、氧传感器不能安装在排气管弯管处且不能安装在弯管之后，要求安装位置尽量靠近增压器排气口；(弯管处气流有变化，所测氧含量不准；弯管后冷凝水易受气流影响飞溅到氧传感器头部)；4、氧传感器之前不能安装易积聚水分的部件及管路结构，如波纹管路；（如下图所示管路底部易积聚水分，可能引起水分飞溅入氧传感器造成损坏）。5、氧传感器接插件不允许淋雨；（水进入传感器接插件会引起传感器失效）；6、带排气制动车辆，氧传感器安装在排气制动下游15cm-25cm的位置，并尽量靠近增压器；（与增压器距离在0.8m以内，氧传感器结构要求压力不能超过250kpa）；7、传感器轴线与气流方向的夹角为90°+15°到-30°（避免气流方向正对测量孔）。2-7水温传感器功能：本传感器用于提供发动机冷却液温度信息。以便控制器据此对喷油和点火进行修正。

原理：本传感器是一个负温度系数（NTC）的热敏电阻，其电阻值随着温度上升而减少，但不是线性关系。该热敏电阻装在一个铜质导热套筒里面。安装位置：安装在发动机出水管上。测量温度范围-40℃～140℃（150℃/100以内）额定工作电压5±0.15V最大拧紧力矩25N.m适用压力50~1000KPa；适用温度-40℃～130℃供电电压4.75V～5.25V最大拧紧力矩11.5N.m最大倾斜安装角度从垂直方向起±45°2-8机油传感器功能：本传感器测量发动机机油压力和温度，提供发动机机油温度和机油压力的信息。传感器上方印有代码0281002953。原理：同进气压力传感器安装位置：发动机机体油道处其它配套附件介绍3

压差传感器管路部件催化器部件作用：用来检测排气背压和大气中的压力做对比，防止私自拆除催化器，或者催化器失效进行限扭。安装位置：在发动机上安装传感器及线束，然后用胶管连接铜管和传感器；管路部件：包括胶管、铜管及管接头，在整车安装；催化器部分：催化器部件在出厂时已安装螺座，需连接铜管管接头与催化器。压差传感器

压差传感器新状态压差传感器集成在催化器上，中间只需要一根压差传感器过渡线连接，便于整车厂的装机布置。压差传感器延长线束1000736119爆震传感器作用：通过测量震动来检测发动机是否发生爆震。发动机运行时有一定的震动是正常的，当爆震发生时，震动会明显增加。爆震传感器的信号通过ECU进行处理，当震动超过限值时，ECU就能检测到爆震并调整点火提前角。3-1电磁切断阀技术参数：类型两位常闭电磁阀工作压差1~25bar工作电压18V~32V工作温度-40℃—120℃功能：由ECU控制其开合，通过接收ECU发出的的电信号，及时切断或恢复燃料供给。3-2高压滤清器功能：由于各地CNG质量不稳定，需要整车厂在减压器前加装高压滤清器，过滤CNG中的杂质。技术参数：最大工作压力248bar流量425lpm@100psig工作温度-40℃～107℃替换滤芯号612600190763保养：需定期更换燃气滤芯。3-3减压器功能：压缩天然气的压力范围是5MPa～20MPa，天然气经过减压器后压力基本稳定在0.8MPa，并保证提供给喷射阀的燃气压力始终与进气管压力之间的压力差基本恒定。燃气入口工作压力1.72～24.8MPa工作环境温度-40℃～125℃额定电压24V3-4油门踏板采用双模量踏板，信号相互校验与柴油机踏板通用技术参数：工作电压5V±0.3V串联电阻1KΩ±0.5KΩ短接保护20min@32V工作环境温度-40℃—85℃电位计电阻APP1:1.2KΩ±0.4KΩAPP2:1.7KΩ±0.8KΩ位置传感器1输出电压0.75±0.15~3.84±0.25V位置传感器2输出电压0.375±0.2~1.92±0.3V3-4油门踏板油门踏板针脚ECU针脚功能A149加速踏板位置传感器1电源B254加速踏板位置传感器1信号C241加速踏板位置传感器1地D150加速踏板位置传感器2电源E255加速踏板位置传感器2信号F242加速踏板位置传感器2地油门踏板接口在点火线束上已预留出，引线长度约1m，配套厂家可以根据车辆布置的实际情况制作脚踏板过渡线束。匹配注意事项44-1水路路部分注：水路、气路连接部分与原WoodWard系统相同。CNG发动机减压器取水LNG发动机汽化器取水4-2气路部分—LNG发动机4-2气路部分—CNG发动机3