CNG汽車供給系統故障診斷與排除

郭宇，劉俊

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

使用維修

CNG汽車供給系統故障診斷與排除

郭宇，劉俊

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

隨著燃氣商用車在市場上保有量增大，人們對燃氣車的認識不足導致很多簡單的問題復雜化，造成不必要的損失，就車輛本身而言，燃氣商用車與傳統商用車的最顯著區別在于使用了不同的燃料供給系統。本文就 CNG汽車燃氣供給系統與普通柴油車燃油供給系統的區別以及CNG燃氣供給系統一般故障的檢測與排除方法做了簡單的介紹，可以使人們對這種高壓而安全的新型供給系統有一個初步的了解，消除認識誤區，提高對CNG燃氣供給系統故障的判斷和解決能力。

燃氣供給系統；故障診斷與排除；CNG

CLC NO.:U472.9 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2015)05-113-02

1、概述

天然氣作為一種新型燃料，其價格僅為柴油的 50%一60%，燃燒后可減少硫化物和粉塵的排放量近100%，減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%；此外，采用天然氣作燃料的汽車，還可以減少發動機積碳和磨損，延長發動機使用壽命，減少發動機的機油消耗，降低發動機的維修費用。

天然氣的密度是空氣的0.58-0.62倍，一旦發生泄漏在空氣中擴散較快，并且其燃點比燃油高，這些因素使燃氣汽車比燃油汽車更加安全。

鑒于以上優點，天然氣汽車的保有量逐年增加，但是由于人們對天然氣汽車供給系統的認識不足，天然氣汽車供給系統故障排除一直是一個難點，本文就現有 CNG商用汽車供給系統一般故障點及其排除方法做簡單探討。

2、CNG車輛燃氣供給系統原理

高壓的壓縮天然氣從儲氣瓶出來，經過過流保護閥、高壓精濾器過濾后，經高壓電磁閥進入高壓減壓器，高壓減壓器的作用是將高壓的壓縮天然氣（工作壓力 200bar-30bar）經過減壓、加熱將壓力調整至7bar-9bar。高壓天然氣在減壓過程中由于減壓膨脹，需要吸收大量的熱量，因此，將發動機冷卻液引出到減壓器對燃氣進行加熱。經減壓后的天然氣進入電控調壓器，其作用是根據發動機運行工況精確控制天然氣噴射量。天然氣與空氣在混合器內充分混合，進入發動機缸內，經火花塞點燃進行燃燒，火花塞的點火時刻由發動機控制器輸出，氧傳感器即時監控燃燒后尾氣的氧濃度，推算出空燃比，發動機控制器根據氧傳感器的反饋信號，控制進氣歧管壓力，及時修正天然氣噴射量。

3、CNG車輛與柴油車供給系統結構差異

與柴油車燃料供給系統相比較，CNG燃氣供給系統有如下變化：

（1）取消：柴油箱總成（含托架），油量傳感器、柴油粗濾器總成，進油管，柴油濾清器總成，回油管，噴油管總成。

（2）增加：壓縮氣瓶總成（含固定支架），氣壓傳感器、過流保護閥，單向閥，控制面板總成，高壓精濾器，高壓管路，減壓閥總成，低壓濾清器，燃氣導軌總成，燃氣噴嘴總成。

4、故障原因及排除

4.1 氣瓶間斷漏氣。由于氣瓶反復充、放氣時的循環壓力使瓶體側壁上產生疲勞裂紋。當氣瓶充到最大壓力時，裂紋受張力張開，發生漏氣；當氣瓶壓力降低時，裂紋收縮，氣瓶停止漏氣。當疲勞裂紋穿透側壁持續增大時，氣瓶壓力降低比較快，此時氣瓶失效。所以在氣瓶發生間斷漏氣時應該及時更換。

4.2 管路上液化、露水現象。管路卡套或卡套螺母松動，導致管路漏氣，泄漏氣體由于壓力減小，體積急劇膨脹，需從外界吸收大量的熱量，造成故障點管路外側有液化、露水現象。此時需要對故障點卡套螺母擰緊。

4.3 充完氣的車輛（充氣至20MPa）放置6小時后，壓力降低至17～18MPa。由于車輛在加氣過程中，由于CNG氣體分子間的高速摩擦和碰撞產生熱量，氣體溫度升高，壓力也隨之升高，此時壓力表為20MPa，待氣體冷卻到常溫時，壓力表指針下降2～4MPa左右，是屬于CNG氣瓶和管路系統內溫度降低所造成的現象。

4.4 安裝有過流保護閥的車輛在運行途中或加氣后突然停車。可能是過流保護閥起保護作用，由于系統氣體泄漏造成過流保護閥關閉，其關閉后封閉氣瓶到壓力表的氣路，壓力表氣量顯示不足,發動機不能正常點火。首先，應該重點排查減壓器部分管路接頭是否有松動，其次，檢查控制面板到減壓器部分的管路。待上述故障排除后，打開電磁復位翹板開關或者旋轉手動復位開關，同時觀察氣壓表壓力，待壓力恢復到正常壓力即可。

4.5 若儲氣瓶組壓力為零（氣瓶組壓力為零是指過流保護閥正常工作時），須充裝氮氣置換儲氣系統內的殘留氣體后，再次充裝CNG。通常情況下，由于系統的減壓器工作壓力大于零，整個供給系統壓力降低至減壓器工作壓力左右時，不能對發動機提供有效燃料，此時系統保壓。如果系統壓力為零，則說明系統與外界接通，整個系統混入空氣。天然氣的主要成分是甲烷，當天然氣與空氣的體積比值在 5%-15%之間時易燃易爆；為了保證天然氣在整車生產的首次充氣過程中的安全，需對儲氣瓶進行充氮處理。

4.6 發動機容易滅火，系統供氣壓力不穩定，壓力表顯示正常。此時應檢查管路有沒有少量泄漏和堵塞的現象，清洗過濾器濾芯，當上述操作無效時，檢測發動機。

4.7 如果汽車自燃著火。應立即停車，迅速關閉點火開關，切斷電源，關閉氣路總截止閥和各氣瓶閥；使用干粉滅火器進行滅火，并用水給儲氣瓶降溫。

4.8 加氣時，若不進氣。a、檢查充氣球閥手柄是否打開；b、檢查氣瓶閥是否打開；c、充氣閥、球閥或壓力表故障，逐一排除。

4.9 CNG供氣管路結冰。天然氣從高壓到低壓的減壓過程中要吸收大量的熱量，造成局部低溫，天然氣所含水分或空氣中的水分遇低溫而結冰。發生該故障一般是由于天然氣管路在聯接的接頭存在漏氣或管路通徑存在突然減小的現象；而減壓器處結冰，一般是由于減壓器外接循環水不循環，無法對減壓器加熱。

此時，關閉所有的氣瓶閥門，用熱毛巾捂住結冰部位，直到冰凍解除，同時打開排空閥和任意一個氣瓶閥排氣 30秒左右。

4.10 天然氣泄漏。原始狀態時，天然氣無色、無味,出于安全的原因，天然氣中加入可察覺臭味，加臭劑常用具有明顯臭味的硫醇、硫醚或其他含硫的有機化合物配制。因此，天然氣發生泄漏時，可明顯聞到臭味。

4.11 如果某處管路結冰次數較多。應檢查此處管路端口是否存在縮口現象，如果有縮口現象，則必須對縮口處進行擴口。擴口以后，須用平銼把鋼管端面銼平，且端面與軸向應垂直。

4.12 高壓精濾器常見故障。a、殼體與底座支架連接處漏氣。由于殼體密封圈損壞，應更換殼體密封圈。b、車輛無法正常行駛或在行駛過程中無高速、發動機無力。由于濾芯被雜質堵塞，濾芯內有大量油污，應清洗或更換濾芯。c、精濾器接頭或堵頭處漏氣。由于密封圈損壞。d、在低溫地區，高壓精濾器容易結冰、堵塞，高壓精濾器應經常排污、排水。

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[2] 孫濟美.天然氣和液化石油氣汽車[M].北京：北京理工大學出版社

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[4] 梁平.天然氣操作技術與安全管理[M].北京：化學工業出版社,2006.

Failure diagnosis and elimination of the CNG fuel supply system

Guo Yu, Liu Jun
（ShaanXi Heavy-duty Automobile Co.,Ltd.,Shaanxi Xi’an 710200）

With the compressed natural vehicle in the market ownership increases, the lack of awareness of compressed natural vehicle has made a simple question to be very complex, caused unnecessary loss. In terms of the vehicle itself, the most significant difference between the traditional commercial vehicle and the natural vehicle is fuel supply system. This paper introduces the difference between CNG vehicle and traditional diesel fuel oil supply system and the method to detect and eliminate CNG fuel supply system failure,This paper can make people have a preliminary understanding to this kind of high pressure and safe new type supply system, eliminate misunderstanding, increase ability to solve fault judgments of CNG fuel supply system.

CNG fuel supply system; fault diagnosis and exclusion; CNG

U472.9

B

1671-7988(2015)05-113-02

郭宇，就職于陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院。