一種國六重卡發動機故障檢測維修方法簡介

頡延萌 呂鑫 薛偉 張秦君 侯博搏 田江

摘 要：文章對天燃氣發動機和柴油發動機進行了簡單對比 介紹天然氣發動機特有系統 結合平時工作中遇到的問題 簡介判斷故障過程和維修過程 從而提高工作效率。國六天燃氣發動機構造復雜、維修難度高但因其排放清潔度高 是我國受歡迎的一種動力單元。

關鍵詞：內燃機;天然氣發動機;國六;維修

中圖分類號：U464? 文獻標識碼：A? 文章編號：1671-7988（2020）18-183-02

Abstract： This paper makes a simple comparison between natural gas engine and diesel engine， introduces its special system， judgment and maintenance process according to the problems encountered in normal works. So as to improve work efficiency. ChinaⅥ natural gas engine has complex structure and high maintenance difficult， but due to its high emission cleanliness， it is a popular power unit in our country.

Keywords： Internal-combustion engine; Natural gas engine; ChinaⅥ; Overhaul

CLC NO.： U464? Document Code： A? Article ID： 1671-7988（2020）18-183-02

引言

隨著國內外環境保護力度的不斷加強 對機動車排放要求越來越嚴格。為了達到國六環保法規要求 電控發動機ECU也升級到了目前的國六ECU 線束匹配增多 控制系統越來越復雜 伴隨的故障率也隨之升高。

國六發動機目前有燃油發動機和燃氣發動機之分 但隨著柴油緊缺和價格上漲 國內外燃氣發動機車輛市場正迅速增長。燃氣發動機經過多年的努力研究和探索 發動機的環保性、動力性、經濟性、可靠性等方面得到了長足發展。本文主要從國產某型燃氣發動機方面介紹其故障。

電器故障包括車輛不啟動、車輛無巡航、車輛無油門、發動后冒黑煙、發動機抖動等 由于篇幅所限 此文主要介紹車輛不啟動故障的排查。燃氣發動機以柴油機為基礎 通過取消柴油系統 改進部分零部件并增加燃氣相關部件及電控系統而成。與普通燃油發動機相比 燃氣發動機新增了高壓點火系統 新增濕度、前氧、后氧傳感器 新增LNG車型使用的集成穩壓器和CNG車型使用的減壓器。下面從這幾方面簡述故障排查方法。

1 點火系統故障

點火系統故障表現為在工作中遇到擰車鑰匙后起動機沒有反應 這種故障可以從以下幾個方面入手檢測。

1.1 點火鎖故障

檢查啟動信號時發現在車鑰匙處于50啟動檔未輸出信號電 則可說明點火鎖故障 更換點火鎖即可排除故障。

1.2 ECU未識別出啟動信號

檢查各保險、繼電器均未失效 點火鎖未失效 儀表未報故障 水溫燈不亮 在啟動機兩孔插接器可以檢測到一路24V電 啟動機30電正常 在ECU 42位也檢測到了駕駛室點火信號（如圖1） 通過這些現象可以說明ECU開機正常 整車點火系統正常 懷疑ECU未識別出啟動信號 若用電腦讀取信號發現未接收到啟動信號 則此故障由發動機廠家刷寫數據后解決。

1.3 點火繼電器和噴射繼電器未吸合

查各繼電器后發現電器板上的點火繼電器和噴射繼電器未吸合 用萬用表檢測后發現是控制端沒有地信號導致繼電器不吸合。此時需要檢測該控制端到ECU-15位的通斷 若檢測整根線路不通 則表示外接線束問題需要找出斷點進行修復 若檢測整根線路不存在斷點則需要發動機廠家刷寫數據或更換ECU才可以排除故障。

2 噴射系統和穩壓器故障

穩壓器的功能是由ECU控制其開合 通過接收ECU發出的的電信號 及時切斷或恢復燃料供給 同時調節穩壓器出口壓力在8-10bar。其原理是電磁閥是由線圈驅動閥芯 ECU控制其開合 停機狀態下處于常閉狀態 電磁閥閉合 氣體不流通;當接收到ECU電信號 電磁閥打開 氣體導通。

在工作中經常能遇到集成穩壓器故障的車輛 此故障特點是儀表不報故障 所有保險、繼電器均正常工作 用電腦檢測所有信號均正常 啟動車輛時起動機正常工作但車輛無法正常點火啟動。檢測方法是在啟動瞬間用手觸摸集成穩壓器繼電器端蓋看是否有輕微震動（如圖2紅圈處） 如果沒感覺到震動則斷開集成穩壓器連接線用萬用表檢測是否有24V和3.5V電壓 若沒有檢測到電壓則說明發動機自帶線束故障或ECU故障 若檢測到電壓則懷疑穩壓器故障 此時可以臨時性將閥芯拆除 若拆除后正常啟動則說明穩壓器本體故障。若在啟動瞬間用手觸摸到集成穩壓器繼電器端蓋看有輕微震動 但車輛仍不能正常啟動 此時可以檢查燃氣瓶有沒有打開閥門、燃氣管路有沒有正確連接 再檢查穩壓器有沒有裝反。檢查穩壓器有沒有裝反可以觀察閥體上箭頭方向是不是指向燃氣流出端 若裝反則需關閉燃氣閥后將穩壓器按箭頭裝配即可解決問題。

3 傳感器故障導致啟動異常

整車傳感器眾多 包括壓差傳感器、排溫傳感器、曲軸傳感器、凸輪軸傳感器、氧傳感器等。目前最影響啟動的傳感器包括濕度傳感器、飛輪位置傳感器和凸輪軸傳感器。濕度傳感器是通過測量進氣濕度 修正空燃比來補償環境對發動機所造成的影響 使發動機運行在最佳狀態 同時通過大氣壓力檢測 對發動機在高原地區使用時進行修正補償。曲軸傳感器則是在啟動機帶動飛輪旋轉繼而帶動曲軸時采集曲軸轉速信號 該傳感器作用是告訴ECU目前的轉速值 當起動機帶動曲軸到一定轉速時 自動切斷啟動繼電器 目前標定的轉速是400轉每分鐘。發動機自由狀態時可以由起動機帶動到200轉每分鐘左右 若上升到400轉每分鐘且ECU檢測到有噴油、燃燒 此時ECU就可以斷開對啟動繼電器的供電。如果發現啟動異常或者啟動困難 均可以檢查這三個傳感器是否正常工作。

4 進氣系統故障

天燃氣發動機進氣系統故障時 發動機啟動聽到正常點火聲后只能正常工作1～2秒隨即熄火。出現此故障后先檢查點火線圈有沒有正常供電 若在發動機點火線圈接頭處能檢測到24V電 則說明點火電源正常 此時可拆除發動機進氣接口 再次啟動發動機 若正常說明發動機進氣系統有異物阻塞進氣通道。判斷堵塞位置時可以觀察在啟動發動機時中冷器進氣膠管是否被吸扁 若吸扁則說明阻塞物處在渦輪增壓器附近 若進氣管沒被吸扁則說明在發動機進氣口附近。

5 排氣系統故障

排氣系統故障時其主要表現為 啟動機退出工作后能聽到比較沉悶的聲響 和開排氣制動時的聲音較像 且排氣管尾管處排氣壓力為零或者出氣壓力低 此時懷疑排氣系統堵塞 維修時可斷開發動機排氣歧管和排氣管的連接處 若正常工作則是排氣管堵塞 若還不能正常工作則需要發動機廠家檢查發動機內部是否有問題。

6 燃氣問題

此故障最難判斷 任何電路系統均正常工作 進氣、排氣系統均正常且通過電腦檢測發動機不報任何故障 此時可使用工業風扇對發動機進氣口進行強制通風后擰松燃氣進氣口螺母再啟動車輛 可觀察燃氣壓力和味道 若無色無味則考慮是否瓶中是純氮氣 可以聯系燃氣瓶廠家進行處理。

7 總結

國六排放標準是目前國內排放要求的最高規格 各主機廠也在大力推廣國六發動機的使用 此文簡單介紹一些天燃氣發動機故障及排除思路和方法 希望對各主機廠電器工程師的工作有所幫助。

參考文獻

[1] 趙振寧.柴油/天然氣發動機構造與檢修[M].北京：電子工業出版社，2018.

[2] 趙振寧，李東兵.電控發動機原理與檢修（第2版）[M].北京：北京理工大學出版社，2011.