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潍柴WP系列天然气发动机动力不足且无故障码的诊断方法王震【摘要】天然气发动机以其节能环保、燃料便宜，迅速在我国北方地区普及，但同时也面临维修人员不足，故障排查困难等问题。本文概括介绍LNG发动机工作原理，着重分析了潍柴天然气发动机动力不足且无故障码此类最常见故障的排查思路，并结合实际具体给出了操作步骤，为汽修人员维修天然气发动机指明方向。【关键词】潍柴；LNG；天然气发动机；动力不足；无故障码；诊断方法一、 前言天然气在21世纪世界能源供应领域占有重要的地位。由于天然气汽车在排放方面具有明显的优越性，与柴油车相比，天然气汽车颗粒物排放几乎为零，氮氧化物、一氧化碳和碳氢化合物的排放也显著降低，所以天然气汽车在改善空气质量方面有着重要意义。与此同时，天然气汽车技术也得到了前所未有的发展，从过去的常压天然气汽车发展到压缩天然气汽车和液化天然气汽车。但由于天然气汽车进入使用阶段历史不久，它很容易出现故障。而这些故障与原来汽车的故障有所不同，相关方面的资料也不健全，这导致了我们平常使用和维修的不方便。为了方便人们的使用与维修，本文特针对潍柴WP12 LNG发动机动力不足且无故障码的故障现象进行分析，并且总结一套有效地诊断方法，希望能够为大家提供一些方便。二、 发动机介绍LNG发动机是以天然气为燃料的一种气体燃料发动机。LNG(Liquefied Natural Gas)液化天然气，主要成分为甲烷，本质上和CNG没有差别，只是在液化过程中去除了石油和杂质，纯度更高，各组成含量有点差别而已。目前潍柴LNG发动机采用美国WOODWOOD2.0燃气电控系统。如下图，液化天然气从储气瓶流出，经过水浴式汽化器加热后汽化为气态天然气，经过滤清器过滤杂质，流入高压切断阀，接着进入稳压器，进一步调整天然气压力后，进入热交换器进行加热，然后经过节温器流入燃料计量阀，燃料计量阀的作用是根据发动机运行工况精确控制天然气喷射量。天然气与空气在混合器内充分混合，进入发动机缸内，经火花塞点燃后燃烧，火花塞的点火时刻由ECU控制，氧传感器即时监控燃烧情况并反馈给ECU，ECU根据氧传感器的反馈信号及时修正天然气喷射量。三、 故障分析天然气LNG发动机的维修现在是整个汽车维修行业的难题，因为投入使用短，厂家总结的经验也不多。我公司很早引进天然气货车投入使用，随着使用年限的增长，一些车辆逐步开始出现各类故障，其中以发动机无力居多，在发动机无力的故障中，最难查找的是诊断电脑显示无故障码的故障。经过不断摸索、刻苦钻研，总结出一套行之有效的诊断方法。首先分析发动机无力的故障现象。天然气发动机无力涉及面非常广，几乎囊括了发动机的各个机构；总结出来有五个方面可能影响它的动力，分别是机械系统，空气增压系统，天然气进气系统，点火系统，发动机控制反馈系统；机械系统导致无力的故障跟柴油车一样，比如气门，气缸压缩压力、排气制动等。空气增压系统的原因有增压器失效，进气管路漏气，废气控制阀故障，空气滤芯阻塞等。这里我们还要声明天然气发动机采用稀薄燃烧技术，对进气增压系统要求严格，进气压力决定了发动机动力，所以进气增压系统非常重要。天然气进气系统的故障点很多，如图所检查的方面包括气瓶压力，气瓶减压阀，气瓶蒸发器，切断阀，稳压阀，热交换器，节温器，燃料计量阀，混合器等等，都有可能导致无力现象。点火系统的故障点包括：火花塞烧蚀或间隙不好、高压线短路断路、点火线圈失效老化、点火模块故障、线路断路或短路等等。发动机控制反馈系统的故障点是各传感器故障，比如节气门前增压传感器、进气传感器、水温传感器；电脑板故障，线束故障还有负责反馈的氧传感器，而且排气管漏气也会影响氧传感器的数据所以也会影响动力性。在如此多的系统中寻找故障点的确相当困难。经过大量的实践摸索，我总结出一套简单实用的诊断查找方法，可以方便快捷的查找故障点。四、 诊断方法和步骤1、 启动发动机“听”和“看”，确定气门声响有无杂音，确定发动机有无敲缸，确定有无听到漏气声响或其他不正常的声音，听排气有无憋车声音；看排气制动，发动机线束等部件有无不合理。2、 连接诊断仪，确定无故障码，观察各参数是否正常，例如增压压力、进气压力、节气门位置、天然气压力、温度、自适应系数是否过高或过低；踩油门测试各参数；查看工作曲线图是否有转速异常。3、 曲线图中转速呼高呼低，表示反馈信号上下变化或自适应系数很高或不合适；转速信号有毛刺，表示进气不好或点火不好。4、 自适应系数高表示点火不好 、气中有水或者管路中有阻塞或失效的地方，其中喷射阀阻塞或失效、混合器脏污、节气门脏污都可能导致自适应系数高。5、 对发动机进行断缸实验和断喷嘴实验，发动机是否反映明显；对发动机废气控制阀进行实验，是否有电磁阀响声等。6、 顶起驾驶室，拔出火花塞和高压线，用万用表测量高压线，高压线测量时需要摇晃，拔插高压线时需要轻柔，不能粗暴，火花塞间隙在0.35mm左右，烧蚀或者间隙太大太小都会影响点火。7、 检查气门间隙，进气门0.3mm，排气门0.4mm；8、 如果第2步中发现自适应系数有0.1以上的变化，并且上面都没有查出故障的话，那么建议清洗喷射阀、节气门和混合器。9、 如果第6步中，火花塞检查还可以，但更换后动力明显上升，那么需要更换点火线圈，点火线圈已经老化。10、 如果加油门天然气压力会降低很多，那么管路中有阻塞的地方，需要检查稳压阀、管路等。11、 如果使用中，天然气管路中，蒸发器到发动机的管路中有结冰的现象，那么蒸发器有阻塞或者发动机冷却系统有故障。12、 如果拔出的火花塞有水那么极有可能是缸盖安装火花塞的铜套漏了，只能更换缸盖。五、 结束语从解决的各类故障来看，天然气发动机查找故障需要比柴油机维修更加认真、仔细。在现有的设备中，除了高压线能够准确确定好坏外，其他大部分部件都不能准确判断出，这就需要我们反复从不同角度验证判断，不能通过简单验证方法就一定判断部件的好坏。遇到故障时，要多检查，多思考，只有不断实践实验和总结分析才能准确判断各类故障点。同时，我们在思想上也要藐视故障难题，不管多么难找的故障，只要仔细找，终归会水落石出的。参考文献【1】 贺永德 天然气应用技术手册 化学工业出版社 2010.1.1【2】