潍柴燃气发动机结构与使用维护保养说明

潍柴燃气发动机结构与使用维护保养说明单位：潍柴西港新能源动力有限公司

一、天然气的特性目录

二、天然气发动机的结构特点

三、发动机日常使用

四、发动机维护保养

五、发动机电控部件维护规范天然气的特性天然气成分主要以甲烷（CH4）为主，同时含有少量的丙烷（C3H8）和丁烷（C4H10）等烃类气体，氮、二氧化碳、硫化氢非烃类气体。各个地方天然气的形成过程不尽相同，所以成分也不完全一样。天然气在我国分布很广，根据开采和形成的方式不同，天然气可分为5种：①纯天然气：从地下开采出来的气田气为纯天然气；②石油伴生气：伴随石油开采一块出来的气体称为石油伴生气；③矿井瓦斯：开采煤炭时采集的矿井气；④煤层气：从井下煤层抽出的矿井气；⑤凝析气田气：含石油轻质馏分的气体。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。

天然气的特性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。如有泄漏，很快散失，不易着火；3）可然气的着火温度为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％。燃料种类天然气柴油汽油蒸气密度/（kg/m3）0.75-0.83.4≥4沸点℃-162170～35030～190理论空燃比(kg/kg)17.2：114.3：114.8：1辛烷值(RON)13023～3080～99燃烧极限(体积)%5～151.58～8.21.3～7.6自然温度(常压下)T℃650250390～420天然气、柴油、汽油比较安全性

天然气的特性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。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。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。作为车载能源，主要有以下两种贮存形态：

一、天然气的特性目录

二、天然气发动机的结构特点

三、发动机日常使用

四、发动机维护保养

五、发动机电控部件维护规范

天然气发动机与柴油机的区别天然气发动机柴油机燃料供给系统燃气供给系统（电磁切断阀、稳压器、燃料计量阀等）燃油供给（高压油泵、高压油管、喷油器等）点火方式点燃（点火模块、点火线圈、高压线、火花塞等）压燃压缩比1217相位转速信号采集信号发生器（相位传感器）油泵及飞轮燃料空气混合混合器、节气门无排温高增压器、排气管、进排气门座等优化低国IV后处理装置三元催化器SCR后处理系统电控系统目前为美国伍德沃德系统国Ⅲ以上发动机采用BOSCH天然气发动机的燃烧特点1、空气进气量对发动机功率影响大更多进气=更大功率对进气调节控制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；排放急剧恶化经济性变差2、天然气发动机使用稀燃技术天然气发动机理论空燃比:16-17稀燃优点：经济性好，排放性能好，热负荷小稀燃注意事项：需要高能长时间的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3、抗爆性能好爆震是一种不正常的燃烧。长时间的爆震会导致发动机系统损坏，发动机动力性、经济性将急剧恶化，爆震主要因素包括：压缩比过大；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、燃料闭环控制，不易失火

氧传感器对排气进行测量，反馈给ECU，控制燃料以保持目标空燃比。

ECU标定数据中包含了失火极限以防止最初的失火。

燃烧特点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。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。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

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二、天然气发动机的结构特点

三、发动机日常使用

四、发动机维护保养

五、燃气发动机电控部件维护规范发动机日常使用1、启动前检查（一）1）、检查冷却液液面：玻璃视孔观察冷却液面，冷却液不够时，可打开加水口盖加入冷却液。

注意：打开加水口盖时，必须先按下排气按钮，以免发动机热状态时热冷却液伤人。2）、检查机油液面：当油面低于油尺的下刻线或高于油尺的上刻线时，决不允许开动发动机。

在发动机停车后检查油面，至少等5分钟后进行，使机油有充分时间流回油底壳。油尺低位至高位的油量差为3L。发动机日常使用1、启动前检查（二）3）、检查三漏：发动机整机应无漏水、漏气、漏油现象。检查风扇：目视检查风扇叶片有无损坏，连接螺栓是否紧固。4）、检查皮带：皮带通过皮带张紧轮自动张紧，用户通过手压皮带检查皮带的松紧。5）、检查气瓶与支架、燃气管路与支架固定是否牢固，天然气气管接头是否漏气，燃气管路是否有磨损、裂纹或漏气。6）、检查LNG发动机汽化器后燃气管路是否有结霜或结冰现象，若有，彻底排除后故障发动机才能运行。7）、检查各橡胶水管是否有老化、裂纹、压瘪。特别是LNG发动机汽化器水路是否畅通。8）、检查传感器接头是否松动，线束是否有脱落靠近排气管，是否有磨蹭、拉拽。9）、检查燃气表压力是否正常，CNG车辆燃气压力需高于3MPa,LNG车辆燃气压力需高于8bar。10）、LNG车辆需要观察液位显示，判断瓶内的存液量。发动机日常使用2、启动发动机检查1）、启动发动机时先接通点火钥匙，停顿3-5秒后再启动发动机，保证燃气管路内能够充满燃气，ECU供电（WOODWARD2.0系统，需等听到“哒”的一声响后,再启动）。2）、启动时不要踩脚踏板，节气门开度和喷气量由ECU控制。3）、发动机启动后怠速运行30秒，检查机油压力和水温，不要启动后就空踩踏板。若3次启动不成功，应重新仔细检查燃气部分和电路部分。4）、为保护起动机每次启动时间不超过15秒，每次启动间隔应大于30秒。5）、LNG车辆启动后，须怠速运行3分钟以上，同时检查汽化器后燃气管路有无结霜或结冰现象。6）、检查发动机声音是否正常。7）、检查发动机转速、振动是否正常（检查过程中要注意安全，避免运转中的皮带伤人）。发动机日常使用3、行驶过程中缓踩油门。过积水路面时，应减速慢行，防止水溅到电器元件上。发现发动机故障时，应停车检查，防止故障扩大化。故障灯亮时，若发动机机械部分无异常时，可继续行驶，到合适区域报修。4、车辆运行后，发动机温度很高，此时，不要立即停熄发动机，需怠速运转3-5分钟，待各部分正常冷却后，再停熄发动机。5、建议天然气发动机车辆在减速过程中根据路况带档滑行，将有利于降低气耗。因为带档滑行，燃气控制系统停止喷射燃气。

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二、天然气发动机的结构特点

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四、发动机维护保养

五、发动机电控部件维护规范发动机维护保养潍柴天然气发动机是高性能电控发动机，精细的电控部件多，需要精心的维护保养，才能使发动机动力性经济性得到充分发挥，延长其使用寿命。冷却系统：A、启动前查看冷却液液面,检查发动机冷却系统有无泄漏。B、运行中注意观察发动机水温是否在合适的范围内。海拔3000米以下正常水温80-95℃。C、LNG发动机添加或更换防冻液时，注意汽化器出水口处放气，防止产生气堵现象，影响液化天然气气化。正确选用冷却液可有效保护发动机部件，延长发动机使用寿命。具体参见下表。冷却液牌号-25号-35号-45号-50号备注适用选用最低气温℃CNG发动机-15-25-35-40CNG车辆选用防冻液的冰点一般应低于当地最低气温10℃以上，以备天气突变。LNG车辆因冷却液要为汽化器提供换热，故要求选用防冻液低于当地最低气温20℃。LNG发动机-5-15-25-30发动机维护保养润滑系统：每天开车前请检查机油液面高度，检查时车辆停在平坦路面、开车之前或停车15分钟发动机冷却后机油加注口，拉出机油油尺，查看机油液面，当液面低于油尺的下刻线或高于油尺的上刻线时，禁止启动发动机。更换机油时，首先拧下油底壳底部的放油螺塞，将旧机油放净后旋上放油螺塞；然后打开加油口盖，注入潍柴动力天然气发动机专用机油直至达到刻度要求，最后拧紧机油加注口盖。更换发动机机油。拧下油底壳底部的放油螺塞，将机油放净，再旋上放油螺塞；打开加油口盖，从机油加注口加入机油，观察油尺刻度，直到达到要求，再装上加油口盖。注意：废弃油要放在指定的地点和容器里，以便回收再利用。放油螺塞机油加注口发动机维护保养更换机油滤清器。更换机油滤清器时按以下步骤操作:①卸下旧的机油滤清器；②向新滤清器中注满干净的机油；

③安装新机油滤清器前在胶垫上涂抹机油；④胶垫接触到基座后，再拧紧3/4～1圈，使其密封；

⑤起动发动机检查是否漏油发动机维护保养点火系统等电器系统：潍柴气体机带有电子控制单元（ECU）、传感器、点火模块等电子元件，过高电压、过大电流可对电器系统造成毁灭性损害，因此，在进行电焊操作前必须断开电源。关闭蓄电池总开关、断开电瓶负极；拔掉与ECU连接的线束接插件。点火系统部件维护保养按部件保养要求执行。机械传动系统：发动机运行前应检查发动机外部的机械传动系，如皮带的张紧度和磨损程度等，皮带通过皮带张紧轮自动张紧，可通过手压皮带检查皮带的松紧。风扇托架定期加注黄油。发动机维护保养发动机水路：

天然气发动机比柴油机而言，增加了三套水路。定期检查各水路连接情况，确保良好，检查各橡胶水管是否有老化、裂纹、压瘪现象，若有则及时处理。典型LNG水路连接见右图。发动机维护保养空气系统：保持空滤器的良好性能，特别是矿区，建议使用油浴式空滤器或沙漠空滤器。绝不允许不带空气滤清器情况下开动发动机。进气空气必须滤清以防止灰尘进入发动机造成发动机早期磨损。检查进气管是否老化有裂缝或穿孔，夹箍是否松动，如有发现应予以拧紧或更换，确保进气管密封性，防止漏气。发动机维护保养气门间隙：首次运行2万公里必须检查调整气门间隙。2万公里后，一级保养时需检查气门间隙。检查、调整进排气门间隙。步骤:①天然气发动机冷车状态下,正盘车(按发动机运转方向)到1,6缸压缩上止点。此时飞轮上的刻槽与观察孔盖板上的指针对齐。拆下缸盖上的气门摇臂罩,判断1缸或是6缸处压缩冲程(处于压缩冲程的气缸进排气门与摇臂间都有间隙)②用塞尺检查气门间隙。若间隙过大或过小,可通过调整摇臂上的调整螺栓来达到上述间隙要求。各机型气门间隙如下表。机型进气门间隙(mm)排气门间隙(mm)WP50.30.5WP60.20.3WP70.30.5WP10两气门0.30.4WP12两气门0.30.4发动机维护保养调整螺栓冷态进气门间隙0.3mm冷态排气门间隙0.4mm1缸2缸3缸4缸5缸6缸1缸压缩冲程进排气门进气门排气门进气门排气门不能调整6缸压缩冲程不能调整排气门进气门排气门进气门进排气门

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二、天然气发动机的结构特点

三、发动机日常使用

四、发动机维护保养

五、发动机电控部件维护规范发动机电控部件维护规范燃气滤清器：例行检查时排污。注意：燃气滤清器排污需在系统压力释放后进行。一级保养时检查更换滤芯。开始保养前，关闭气瓶开关阀并缓慢释放管路压力！因燃气滤清器不按上述要求保养，引起的燃气系统部件过度磨损或堵塞（如燃料计量阀等一律不予以三包）。燃气发动机电控部件维护规范LNG稳压器：例行检查时，检查接头漏气情况。二级保养时，更换稳压器修理包。

不按规定期限更换稳压器修理包的，稳压器不三包，因此造成燃料计量阀损坏等其他部件损坏的，一律不三包。。减压器（CNG）：例行检查时，检查减压器漏气情况。三级保养时，检查减压器一级、二级压力调压膜片状态，更换修理包。燃气发动机电控部件维护规范混合器部件：二级保养时，检查混合器内部是否有明显的污染，若有，则需将混合器放入汽油中浸泡清洗，清洗后用干压缩空气吹干。电子节气门：二级保养时，检查节气门内部是否有明显的污染，若有，则需用汽油清洗节气门蝶阀部件，但电子控制部分不得浸泡汽油，清洗后用干压缩空气吹干。燃料计量阀（FMV）：二级保养时按潍柴燃气发动机喷嘴清洗规范清洗燃料计量阀。对不按规定期限清洗燃料计量阀的，因杂质过多引起的燃料计量阀损坏，一律不三包。燃气发动机电控部件维护规范废气控制阀：

二级保养时，清洁废气控制阀进气口滤网。清洁时，先用细铁丝刮一遍废气控制阀进气口滤网，然后用压缩空气枪从出气口方向吹废气控制阀，清洁完毕后，进气口滤网要保证干净无