濰柴WP系列天然氣發動機動力不足且無故障碼的診斷方法

王 震

（山東萊鋼汽車運輸有限公司，山東 萊蕪 271104）

濰柴WP系列天然氣發動機動力不足且無故障碼的診斷方法

王 震

（山東萊鋼汽車運輸有限公司，山東 萊蕪 271104）

天然氣發動機以其節能環保、燃料便宜，迅速在我國北方地區普及，但同時也面臨維修人員不足，故障排查困難等問題。本文概括介紹LNG發動機工作原理，著重分析了濰柴天然氣發動機動力不足且無故障碼此類最常見故障的排查思路，并結合實際具體給出了操作步驟，為汽修人員維修天然氣發動機指明方向。

濰柴；LNG；天然氣發動機；動力不足；無故障碼；診斷方法

1 前言

天然氣在21世紀世界能源供應領域占有重要的地位。由于天然氣汽車在排放方面具有明顯的優越性，與柴油車相比，天然氣汽車顆粒物排放幾乎為零，氮氧化物、一氧化碳和碳氫化合物的排放也顯著降低，所以天然氣汽車在改善空氣質量方面有著重要意義。

與此同時，天然氣汽車技術也得到了前所未有的發展，從過去的常壓天然氣汽車發展到壓縮天然氣汽車和液化天然氣汽車。但由于天然氣汽車進入使用階段歷史不久，它很容易出現故障。而這些故障與原來汽車的故障有所不同，相關方面的資料也不健全，這導致了我們平常使用和維修的不方便。為了方便人們的使用與維修，本文特針對濰柴WP12 LNG發動機動力不足且無故障碼的故障現象進行分析，并且總結一套有效地診斷方法，希望能夠為大家提供一些方便。

2 發動機介紹

LNG發動機是以天然氣為燃料的一種氣體燃料發動機。LNG（Liquefied Natural Gas）—液化天然氣，主要成分為甲烷，本質上和CNG沒有差別，只是在液化過程中去除了石油和雜質，純度更高，各組成含量有點差別而已。目前濰柴LNG發動機采用美國WOODWOOD2.0燃氣電控系統。液化天然氣從儲氣瓶流出，經過水浴式汽化器加熱后汽化為氣態天然氣，經過濾清器過濾雜質，流入高壓切斷閥，接著進入穩壓器，進一步調整天然氣壓力后，進入熱交換器進行加熱，然后經過節溫器流入燃料計量閥，燃料計量閥的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，經火花塞點燃后燃燒，火花塞的點火時刻由ECU控制，氧傳感器即時監控燃燒情況并反饋給ECU，ECU根據氧傳感器的反饋信號及時修正天然氣噴射量。

3 故障分析

天然氣LNG發動機的維修現在是整個汽車維修行業的難題，因為投入使用短，廠家總結的經驗也不多。我公司很早引進天然氣貨車投入使用，隨著使用年限的增長，一些車輛逐步開始出現各類故障，其中以發動機無力居多，在發動機無力的故障中，最難查找的是診斷電腦顯示無故障碼的故障。經過不斷摸索、刻苦鉆研，總結出一套行之有效的診斷方法。

首先分析發動機無力的故障現象。天然氣發動機無力涉及面非常廣，幾乎囊括了發動機的各個機構；總結出來有五個方面可能影響它的動力，分別是機械系統，空氣增壓系統，天然氣進氣系統，點火系統，發動機控制反饋系統；機械系統導致無力的故障跟柴油車一樣，比如氣門，氣缸壓縮壓力、排氣制動等。空氣增壓系統的原因有增壓器失效，進氣管路漏氣，廢氣控制閥故障，空氣濾芯阻塞等。這里我們還要聲明天然氣發動機采用稀薄燃燒技術，對進氣增壓系統要求嚴格，進氣壓力決定了發動機動力，所以進氣增壓系統非常重要。天然氣進氣系統的故障點很多，檢查的方面包括氣瓶壓力，氣瓶減壓閥，氣瓶蒸發器，切斷閥，穩壓閥，熱交換器，節溫器，燃料計量閥，混合器等等，都有可能導致無力現象。點火系統的故障點包括：火花塞燒蝕或間隙不好、高壓線短路斷路、點火線圈失效老化、點火模塊故障、線路斷路或短路等等。發動機控制反饋系統的故障點是各傳感器故障，比如節氣門前增壓傳感器、進氣傳感器、水溫傳感器；電腦板故障，線束故障還有負責反饋的氧傳感器，而且排氣管漏氣也會影響氧傳感器的數據所以也會影響動力性。在如此多的系統中尋找故障點的確相當困難。經過大量的實踐摸索，我總結出一套簡單實用的診斷查找方法，可以方便快捷的查找故障點。

4 診斷方法和步驟

（1）啟動發動機“聽”和“看”，確定氣門聲響有無雜音，確定發動機有無敲缸，確定有無聽到漏氣聲響或其他不正常的聲音，聽排氣有無憋車聲音；看排氣制動，發動機線束等部件有無不合理。（2）連接診斷儀，確定無故障碼，觀察各參數是否正常，例如增壓壓力、進氣壓力、節氣門位置、天然氣壓力、溫度、自適應系數是否過高或過低；踩油門測試各參數；查看工作曲線圖是否有轉速異常。（3）曲線圖中轉速呼高呼低，表示反饋信號上下變化或自適應系數很高或不合適；轉速信號有毛刺，表示進氣不好或點火不好。（4）自適應系數高表示點火不好 、氣中有水或者管路中有阻塞或失效的地方，其中噴射閥阻塞或失效、混合器臟污、節氣門臟污都可能導致自適應系數高。（5）對發動機進行斷缸實驗和斷噴嘴實驗，發動機是否反映明顯；對發動機廢氣控制閥進行實驗，是否有電磁閥響聲等。（6）頂起駕駛室，拔出火花塞和高壓線，用萬用表測量高壓線，高壓線測量時需要搖晃，拔插高壓線時需要輕柔，不能粗暴，火花塞間隙在0.35mm左右，燒蝕或者間隙太大太小都會影響點火。（7）檢查氣門間隙，進氣門0.3mm，排氣門0.4mm。（8）如果第2步中發現自適應系數有0.1以上的變化，并且上面都沒有查出故障的話，那么建議清洗噴射閥、節氣門和混合器。（9）如果第6步中，火花塞檢查還可以，但更換后動力明顯上升，那么需要更換點火線圈，點火線圈已經老化。（10）如果加油門天然氣壓力會降低很多，那么管路中有阻塞的地方，需要檢查穩壓閥、管路等。（11）如果使用中，天然氣管路中，蒸發器到發動機的管路中有結冰的現象，那么蒸發器有阻塞或者發動機冷卻系統有故障。（12）如果拔出的火花塞有水那么極有可能是缸蓋安裝火花塞的銅套漏了，只能更換缸蓋。·

5 結束語

從解決的各類故障來看，天然氣發動機查找故障需要比柴油機維修更加認真、仔細。在現有的設備中，除了高壓線能夠準確確定好壞外，其他大部分部件都不能準確判斷出，這就需要我們反復從不同角度驗證判斷，不能通過簡單驗證方法就一定判斷部件的好壞。

［1］賀永德.天然氣應用技術手冊［K］.化學工業出版社，2010（01）∶1.

［2］金柏正，朱國軍.液化天然氣（LNG）客車使用與維修手冊［K］.人民交通出版社，2014（07）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.19.040

王震，男，山東萊蕪人，本科，助理工程師，汽車維修技術主管。