随着汽车保有量的不断增加,汽车带给人们生活便利的同时,也给全社会带来了能源短缺、大气污染等严重问题,发展代用燃料汽车已经成为节能与环保的有效途径之一。CNG作为燃料其许多特性与汽油相近,已发展成为世界范围内应用最广的汽车代用燃料,本文对CNG单一燃料发动机进行研究。本文将4G64电控汽油发动机改装成了多点单一气态CNG进气道顺序喷射发动机,对其电子控制系统及改装后性能进行研究。为了解决发动机瞬态工况空燃比控制精度差的问题,本文采用基于发动机平均量模型(MVEM)的进气量估计方法,实现了瞬态工况空燃比较为精确的控制;设计了电控系统的传感器信号输入处理电路和执行器的硬件驱动电路,开发了CNG单燃料多点顺序喷射电控系统ECU,并进行了发动机的电控系统标定。构建了CNG发动机试验平台,通过试验研究了过量空气系数、点火提前角等控制参数对CNG发动机的动力性、经济性和排放的影响,得到了CNG发动机的过量空气系数Map图和点火提前角Map图。验证试验表明本文开发的电控系统的软、硬件设计合理;CNG发动机的控制精度和排放得到明显的改善。最后对本文所开发的CNG单燃料发动机在耐久性试验过程中出现气门座圈过度磨损问题进行了研究,分析了过度磨损的原因,重新设计了新的气门座圈材料,试验结果表明新的气门座圈可以满足发动机的使用要求。