QCJ7160A、QCJ7160A2、QCJ7160A3、QCJ7150A车型CNG系统

比亚迪QCJ7160A/CNG两用燃料轿车CNG系统维修手册编制：校核：审核：批准：0前言为了帮助您正确使用和维护车辆，特编制本维修手册，务必请您仔细阅读。本说明书中采用“警告”、“小心”、“注意”字样予以提示。“警告”—避免危及车辆或人身安全的事项。“小心”—避免损伤车辆机件的事项。“注意”—为使维修方便等而必须遵守的事项。本说明书中各项说明照片均以编印说明书的昀新产品为依据。鉴于产品是在不断改进中，本手册也将不断修改和完善。阅读本手册时请参照《比亚迪QCJ7160A轿车维修手册》一起阅读。欢迎您提出宝贵意见和建议。1目录一、概述1二、车辆CNG燃料供给系统结构简介1三、主要零部件结构及功能3四、车辆的维护保养12五、安全规程13六、故障查找与检修13七、附录152一、概述比亚迪QCJ7160A/CNG两用燃料轿车，在比亚迪QCJ7160A轿车基础上，增加一套混合器式的天然气储备、供给装置及控制系统研制而成。该车两种燃料之间可进行自由切换，转换方便。天然气系统采用快充式加气口，方便且可靠性好。该车CNG（压缩天然气）系统采用意大利LOVATO公司产品。为了帮助您能够正确维修和保养比亚迪QCJ7160A/CNG两用燃料轿车CNG系统，我们编写了本手册。车辆其他部分请参阅《比亚迪QCJ7160A轿车维修手册》。注意：在维修汽油/CNG两用燃料轿车前，请务必仔细阅读本维修手册。注意：为了保证维修质量，维修时请使用我公司原装配件。二、车辆燃料供给系统结构简介QCJ7160A/CNG两用燃料轿车是在保留了QCJ7160A轿车供油系统不变的基础上，增加一套“CNG转换系统”而成。“CNG转换系统”主要由储气系统、供给系统及控制系统三部分组成：储气系统：主要由加气口、手动截止阀、CNG储气瓶、储气瓶瓶口阀、高压管路及其接头、压力表（带气量传感器）等部件组成。供给系统：主要由三级减压器、低压管路、步进电机阀、混合器等部件组成。控制系统：主要由CNG控制单元ECO、喷油仿真器、燃油泵常闭继电器、点火时间调节器、转换开关、CNG电磁阀、气量显示开关等零部件组成。CNG供给系统流程：CNG储气瓶储气瓶瓶口阀加气口减压器步进电机混合器发动机两用燃料系统的工作原理框图如下：01该系统的特点为：（1）、闭环控制实时调节CNG的进气量，使空燃比保持在理想状态，尾气排放大大降低；（2）、加装点火时间调节器，提高了车辆使用燃气的加速性能；（3）、系统即时显示气量，电脑具有窗口自学习功能、自动修改并保存昀优控制数据，使车辆始终保持良好的工作状态；（4）、减压系统为三级减压集成，体积小，结构紧凑并有CNG截止电磁阀。CNG由加气口经高压管、瓶口阀充装进CNG储气瓶，气瓶内气体昀高工作压力为20MPa。当使用CNG作燃料时，只需要打开CNG储气瓶的瓶口阀，并把燃料转换开关置于“CNG”位置，此时CNG电磁阀打开，燃油泵常闭继电器断开，燃油泵断电停止工作，喷油仿真器切断喷油嘴的电路、CNG控制单元“常工作）。点火提前角调节器根据节气门位置信号和发动机转速信号插入相应点火提前角，提高车辆使用EC截O”取氧传感器信号并向汽油控制单元“ECU”发送λ=1的信号（使汽油ECU正CNG工作时的动力性。减压器上的CNG电磁阀打开，储气瓶中的高压天然气通过高压管路进入减压器减压。降压后的CNG通过低压管路和步进电机阀被吸入混合器与来自空气滤清器的新鲜空气混合，经节气门体、进气歧管，进入发动机气缸进行燃烧。CNG控制单元“ECO”根据节气门位置信号和氧传感器的空燃比反馈信号控制步进电机阀的动作以控制进入混合器的CNG气量，进而控制混合器空燃比，使发动机在不同工况下均在理论空燃比附近工作。车辆的汽油供给系统保持原状态不变。当使用汽油作燃料时，需将燃料转换开关置于“汽油”位置，此时CNG电磁阀关闭，燃油泵常闭继电器闭合，燃油泵通电工作，可随时供给发动机工作所需的汽油。同时，喷油仿真器接通喷油器电路，CNG控制单元“ECO”不再截取氧传感器信号，由汽油控制单元“ECU”直接获取氧传感器信号。车辆以汽油为燃料工作。三、主要零部件结构及功能1、储气系统(1)加气口安装在发动机舱左侧空气滤清器后边，主要由阀体、手动截止阀、防尘帽及及输入、输出接口组成。它是CNG加气机向储气瓶内充装CNG的接口装置。加气口有快接式和插销式两种结构（下图），根据当地CNG加气站加气机接口的种类选择使用。快接式插销式2（2）储气瓶（3）储气瓶瓶口阀CNG储气瓶安装在行李箱中，是专门为汽车储存CNG而设计的高压容器，其工作压力为20MPa，水容积60L，每次昀多可充装CNG约13m3（常温常压下）。不同的气温、不同的加气站，加注的容量可能会不同。CNG储气瓶瓶口设有储气瓶手动瓶口阀，用于截断或接通CNG充装和供给管路。瓶口阀上设有安全保护装置，当气瓶内压力达到5/3倍公称工作压力（即33.3MPa）时，阀上的爆破片爆破使阀卸压；当温度达到100±5℃时，易熔合金塞熔化，使阀卸压，以免发生意外事故。关小心：对CNG零部件及管路进行维修前，请务必将储气瓶瓶口阀关闭，如图顺时针拧紧。需要开启储气瓶瓶口阀时，严禁站在储气瓶瓶口阀的正面。（4）高压管路及其接头高压管路为不锈钢无缝钢管，耐压值符合国家标准，耐压值为工作压力的1.5倍，即30MPa。接头为多规格卡套式管接头，接头螺纹为标准管螺纹，可保证管件连接处的安全性和气密性。2、供给系统（1）减压调节器安装在发动机舱内变速器上方，减压器具有减压和供气量调节等功能。减压器是CNG汽车的关键部件。它由三级减压阀，电磁阀，怠速调节装置等组成组合式结构。减压器上进气管接头处，设有CNG滤清器，可定期清洗和更换。由于高压气体的降压过程是一个膨胀做功对外吸热的过程，所以在减压器上装有使用发动机循环水加热的水道，以防止在低温环境下，减压器在减压过程中出现冻结现象。3（2）CNG电磁阀CNG供气系统中设有CNG电磁阀以控制CNG供给。其安装在减压器上，该阀为常闭式，“开”或“闭”由燃料转换开关统一控制。当转换开关转换到“CNG”位置时，CNG电磁阀打开，使CNG管路畅通；当转换开关转换到“汽油”位置时，CNG电磁阀关闭。（3）混合器安装在节气门体进气口上，它由外座、内圈和管接头组成，其作用是将空气与CNG混合成可燃气体，满足发动机的燃烧需求。它采用文丘里式喉管结构。3、控制系统基于CNG工作的基本要求，以及汽车正常行驶的需要，CNG供给控制系统具备以下功能：·燃料选择和转换功能；·指示CNG储气量：·控制向发动机的燃料供应；·控制CNG的截止；·控制使用CNG时汽油喷嘴的模拟工作状态；·排放控制；·氧传感器模拟信号的控制；·自适应功能。（1）CNG供给控制系统组成CNG供给控制系统包括：·ECO及其线束；·喷油仿真器及其线束；·点火提前角调节器及其线束；·转换开关及开关控制器；·燃油泵常闭继电器。（2）ECO工作电源·主工作电源——接汽车上电瓶正极或与其连接的电源线；·接地——与汽油ECU地线同时接地；·工作电源——与控制点火钥匙的电源线连接。（3）ECO输入信号4包括：发动机转速（r/min）信号；节气门位置（TPS）信号；氧传感器信号。使用CNG工作时：氧传感器信号进入ECO，ECO向汽油ECU输入模拟信号；使用汽油工作时：ECO内部继电器闭合，氧传感器信号进入汽油ECU。（4）ECO输出信号·+12V电压输出：控制减压器上电磁阀的开启，油泵常闭继电器以及喷油仿真器、点火提前角调节器的工作；·步进电机工作信号；·转换开关控制信号。（5）诊断与设置接口CNG系统具有修改系统信息、进行程序设置的功能。设置时通过装有设置程序的计算机与ECO通讯，通过ECO上专用的接口连接。（6）控制系统接线图见昀后一页附图。（7）燃料转换开关及气量显示开关气量显示开关燃料转换开关1、CNG气量显示2、CNG强制起动开关3、汽油指示灯4、CNG指示灯5、转换开关安装驾驶室调速面板上，负责燃料转换、气量显示、起动方式选择等。气量显示灯4321，为绿光灯，每个大约表示气量的1/4；R为红光灯，提示燃气不足应尽快加气（红灯开始亮时，储备行程约10公里）。CNG强制起动开关是弹簧复位常开式，压下可用CNG直接起动。·转换开关在汽油或CNG位置均使用汽油起动；·当转换开关在CNG位置起动发动机后，需要按照设定的转换方式转换到使用CNG；·设定的转换方式为：汽油起动、减速转换；·设定的转换转速为：2500~3000r/min；·转换过程：使用汽油起动发动机后，转换开关置于CNG位置，将发动机转速升高82453ECO15到转换转速（2500r/min）以上，然后松开油门踏板，当转速低于转换转速时，自动转换到使用CNG工作；同时CNG指示灯亮（绿灯）；·在低温时发动机不能为减压过程提供充足的热量，在温度低于20℃时使用CNG工作，可能造成减压器冻结。（7-1）应急起动·在汽油系统出现故障、无法使用汽油工作时，可以采用应急起动模式，使用CNG直接起动发动机工作；·应急起动工作过程：转换开关在CNG位置，打开点火钥匙〔“ON”档，此时汽油指示灯亮（黄灯）、临界指示灯闪烁〕；左手按住气量显示开关上CNG强制起动开关（红色按钮），转动点火钥匙，即可起动发动机。此时，CNG指示灯为亮的状态，汽油指示灯熄灭，发动机直接使用CNG起动和工作。·在正常情况下，为保持汽油和CNG系统的正常，不要使用应急起动模式。（8）CNG控制单元ECO安装在机舱前围板右侧，控制单元“ECO”的作用是：在发动机起动时保持步进电机阀阀芯在特定位置，并根据氧传感器信号不断调整步进电机的阀芯的位置和响应速度，使空燃比控制在理论空燃比附近，发动机起动和高负荷时混合气加浓。工作时它需要点火开关信号、燃料转换开关信号、发动机转速信号、节气门位置信号、氧传感器信号。（8-1）ECO控制过程a、使用汽油工作：燃油泵继电器接通燃油泵线路，使燃油泵正常工作；喷油仿真器恢复汽油喷射电路的正常状态；喷油仿真器通过改变内部电路，提供喷油器能进行喷射的电压。点火提前角调节器对曲轴位置传感器信号不再处理，汽油ECU按正常的点火脉普图控制点火。b、使用CNG工作：ECO输出+12V电源，控制以下部件：磁阀打开减压器电磁阀：电，CNG供给系统接通，向发动机供给CNG；喷油仿真器：在保证汽油喷射电路导通的情况下，切断汽油喷嘴喷射动作，使汽油ECU诊断不到汽油喷嘴没有动作，避免汽油ECU报喷油嘴线路短路或断路的故障；点火提前角调节器：向汽油ECU输送修正后的曲轴位置信号，汽油ECU以修正后的信6号控制点火；油泵常闭继电器：切断油泵线路，使汽油泵停止工作；ECO输出控制信号，实时控制步进电机动作，进而控制进入发动机的CNG气量。（8-2）模拟信号发动机电喷系统采用闭环控制方式。使用CNG时，氧传感器真实信号不直接进入汽油ECU，而是发送给ECO，由ECO控制步进电机的开度和开启速率，给发动机实时供给适量的CNG。使用CNG时由于汽油ECU长时间不能感知到氧传感器信号，汽油喷射系统的ECU就会判断系统存在故障，而进入故障管理模式。为了避免这种系统干扰，CNG控制系统的ECO会在使用CNG时，由ECO向燃油喷射系统ECU输入一个氧传感器的模拟信号，使燃油喷射系统保持正常运行。（8-3）故障诊断在使用CNG过程中，打开发动机罩观察ECO上面的视窗，如果出现红黄绿指示灯不是交替闪烁的现象，表示有氧传感器故障或混合气过浓、过稀的故障现象，须进行检查和调试。如果转换开关在CNG位置工作时，汽油指示灯正常点亮，同时转换开关上的临界指示灯处于点亮的状态，表示此时燃料还在继续使用汽油、没有转换到使用CNG，这种情况不表示有以上故障存在。需要按照燃料转换的方法切换到使用CNG，即可消除临界指示灯点亮的问题。（9）步进电机阀安装在发动机舱减压调节器和混合器之间的低压管路上，步进电机阀是CNG控制系统的执行机构，通过改变低压管路中CNG通道的截面积，从而改变CNG进入混合器的气量，改善空气和CNG的混合比