純天然氣發動機試驗臺的開發與研究

王 軍

（西安市公共交通總公司客車總廠，陜西 西安 71000）

純天然氣發動機試驗臺的開發與研究

王 軍

（西安市公共交通總公司客車總廠，陜西 西安 71000）

天然氣汽車作為新型代用燃料汽車,因其節能環保和經濟安全被重點推廣使用。隨著天然氣汽車的大范圍應用，汽車修理人員無法快速、準確地判斷故障所在這一問題逐漸暴露，尤其是電控技術的大量應用，天然氣發動機的故障診斷變得愈加困難。因此，研究純天然氣發動機試驗臺已經成為一件十分緊迫的事情。文章以上柴、南內純天然氣發動機為研究對象，介紹了純天然氣發動機試驗臺的結構，重點分析了試驗臺在使用時的技術參數和性能特點，為純天然氣發動機檢測提供了重要理論依據。

發動機；技術參數；檢測試驗

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.09.035

CLC NO.: U467.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)09-106-03

引言

隨著西安市政府從 2007年開始逐步加大清潔燃料的使用力度，純天然氣發動機車輛的大量增加，純天然氣發動機維修試驗面臨諸多困難，由于沒有適合現有公交車輛的試驗臺架，對純天然氣發動機大修后，直接裝車營運，存在以下弊端：

（1）發動機修理后需要進行一系列的調試和檢測，或發動機存在一些裝配故障，由于車上空間狹小，作業極為不便，降低了發動機的修理質量。

（2）發動機沒有進行磨合直接參與營運，在營運當中，駕駛員的大油門及高峰期間的大負荷等工況，均會造成發動機早期磨損，嚴重影響發動機的使用壽命。

為了進一步規范純天然氣發動機的維修工藝和檢測手段，西安市公共交通總公司客車總廠在總公司技術部及八公司的大力支持下，客車總廠成立天然氣發動機試驗臺研制小組。經過為期四個月的制作，終于研制完成了純天然氣發動機試驗臺，有效解決了上柴、南內純天然氣發動機的臺架試驗。

1、純天然氣發動機試驗臺主要構造

（1）氣瓶組：含 70L天然氣瓶兩個，安裝有加氣嘴及壓力表，兩個截止閥，高壓管路，見圖1。

（2）天然氣減壓系統：系統包含上柴發動機、南內發動機兩種天然氣減壓系統，如圖2所示。

①上柴系統：高壓減壓器、電磁閥、EPR電子減壓器。

② 南內系統：高壓減壓器、電磁閥、低壓減壓器。

（3）電控系統：

① 上柴：ECU、發動機線束、油門踏板、及各種傳感器。

② 南內：ECU、發動機線束、及各種傳感器。

（4）進排氣及冷卻系統：空濾、中冷器、水箱、及連接管路、排氣管路。

（5）發動機移動托架：上柴、南內各一個。

（6）水箱支架一個，見圖3。

（7）固定支架一個。

2、純天然氣發動機試驗臺主要功能

（1）承擔上柴、南內兩種天然氣發動機大修后的磨合試驗，使發動機盡早進入正常工作期。

（2）在試驗臺上，用筆記本電腦通過發動機診斷程序對發動機運行的參數進行檢測，掌握發動機各種運行工況下的參數，并進行調試氣門、檢測缸壓等一系列測試和調試工作，檢驗合格后，交付使用。

（3）觀察發動機運轉情況，如出現漏油、漏水、漏氣等或存在裝配方面的故障，能及時修理，在確認發動機工作正常后對發動機進行磨合。

3、純天然氣發動機試驗臺技術參數、性能特點

（1）試驗臺將上柴、南內兩種發動機的天然氣系統、電控系統及啟動、儀表等融合到一起，可以分別對上柴天然氣發動機和南內天然氣發動機進行試驗。

（2）發動機參數：

（3）試驗臺天然氣氣瓶組由兩個 70L氣瓶組成，加滿氣后，可使試驗臺上的發動機在中低轉速下連續運轉4小時，基本滿足發動機的磨合試驗要求。

（4）天然氣高壓管路及減壓器裝在氣瓶組上方，氣瓶組氣用完后，只需將低壓膠管拆開，就可將氣瓶組推到加氣站加氣。避免了對天然氣氣瓶組加氣時，高壓管路的頻繁拆裝而產生的安全隱患。

（5）在發動機試驗臺調試完好的天然氣發動機，裝車后可讓駕駛員放心使用，減少了返修，同時磨合后的發動機投入營運，避免了早期磨損，使發動機進入正常磨合期，延長發動機的使用壽命。

4、天然氣發動機試驗臺操作程序及安全操作注意事項

（1）將裝配好的發動機吊裝到移動托架上，對放在臺架上的發動機進行固定，并將移動托架推入試驗臺固定支架中間，將兩端絲桿旋入將移動托架固定，并將絲桿外部鎖緊母鎖緊。

（2）連接進氣管路、空濾、中冷器、水箱和發動機上下水管，添加發動機冷卻液，檢查發動機水箱及水管是否漏水，打開氣瓶閥及高壓截止閥，檢查氣瓶組氣量及管路是否漏氣，確認完好。

（3）連接天然氣低壓減壓器（南內）或電子減壓器（上柴）出口至混合器進氣口的天然氣低壓氣管，并將管卡緊固，用天然氣檢漏儀檢查是否漏氣。

（4）連接天然氣高壓減壓器的預熱水管，管卡緊固，檢查是否漏水。

（5）安裝發動機線束，每個線卡接頭要安裝到位，不允許有松動或虛接，并把線束整理用扎帶扎緊，線束不得與運動機件及排氣系統接觸和產生摩擦。

（6）連接控制臺線束，按試驗的發動機分別接在該機相匹配的儀表臺，連接電瓶線。

（7）啟動前，應對臺試的發動機、線束、氣瓶、臺架固定等再進行檢查，并查看發動機潤滑油、冷卻液是否足夠，若不足應及時補充，確認無問題后立即啟動發動機，啟動時，飛輪、風扇等運動件兩邊不得站人。

（8）啟動后，怠速運轉3～5分鐘，然后逐漸加至1200～1500轉/分，預熱發動機至冷卻水溫達到90℃左右。

（9）運轉中應隨時觀察機油油壓、水溫，以及是否有油、氣的泄露和機體異響，如出現故障立即停機檢修，要盡量避免長時間怠速或高速運轉。

（10）操作者應注意與旋轉件，高溫件保持一定安全距離，以免發生事故。

（11）操作時應遵循電控系統要求，嚴禁運行中拔接插頭。使用筆記本電腦對發動機進行各項參數的檢測時，診斷線束與發動機線束診斷接口連接時，發動機必須熄火。

（12）增壓發動機熄火時應讓發動機怠速運轉3～5分鐘后方可熄火。

（13）發動機在臺試磨合階段，主修工不得離開，當發動機出現意外情況時能及時熄火。

（14）發動機臺試完成后，關閉天然氣瓶閥、高壓截止閥后，拆除天然氣、水、空濾等管路，注意水不要流到外面。拆除發動機線束時，應注意保護插接件的完好，拆掉電瓶線，將各管路、線束盤好，放到規定位置，松開發動機移動托架鎖緊螺桿，將發動機推出臺架放到規定區域。

[1] 吳克剛,曹建明.發動機測試技術[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2] 黃海波.燃氣汽車結構原理與維修[M].北京:機械工業出版社,2002(03).

[3] 蹇小平,麻友良.汽車電器與電子技術[M].北京:人民交通出版社,2006.

[4] 蹇小平,王俊紅,仇世侃,張春華.電控汽油機故障模擬實驗系統設計[J].汽車技術，2007（09）:44-47.

Development and Research of pure gas engine test stand

Wang Jun
( Xi’an Public Transport Corporation bus Plant, Shaanxi Xi'an 71000 )

Natural gas vehicles as a new alternative fuel vehicles, because of energy saving and environmental protection, economic security is focused on promoting the use. With the wide range of applications of natural gas vehicles, auto repair personnel can’t quickly and accurately determine the fault lies the problem gradually exposed, particularly large number of applications electronic control technology, natural gas engine fault diagnosis becomes more difficult. Therefore, the study of pure natural gas engine test stand has become a very urgent matter. Shang Chai,Nan Nei pure natural gas engine for the study, describes the structure of the pure gas engine test stand, focuses on the test bench in the use of technical parameters and performance characteristics. It provides an important theoretical basis for pure gas engine testing.

Engine; Technical parameters; Testing

U467.9

A

1671-7988（2015）09-106-03

王軍，就職于西安市公共交通總公司客車總廠。