潍柴天然气发动机维修手册
天然气发动机结构及工作原理
潍柴天然气发动机之发动机结构及工作原理 1 / 51
天然气的成分 主要成分是甲烷，易于完全燃烧，比空气轻，泄露后迅速飘散大气中，安全性好。作为车载能源，主要有以下两种贮存形态： 1、CNG-Compressed natural gas 压缩天然气: 气瓶内充满气时一般为20Mpa, 2、LNG-Liquefied natural gas 液化天然气： 在常压下、温度为-162度的天然气变为液态。 2 / 51
燃料种类 常态下密度kgm 沸点℃天然气(CH4) LPG 580 柴油(C16H34为代表) 汽油(C8H18为代表) -3 0.75~0.8(气态) 830 170～350 14.3：1 42.50 720～750 30～190 14.8：1 43.90 -161.5 17.2：1 49.81 130 -100 理论空燃比(kg/kg) 低热值 MJ(kg) -1 45.9 辛烷值(RON) 十六烷值 100~110 23～30 40～60 1.58～8.2 250 80～99 27 0 燃烧极限(体积) % 自然温度(常压下)T ℃ 闪点℃5～15 650 1.5~9.5 450 1.3～7.6 390～420 60 -43 -187 其中：辛烷值:指与汽油抗爆性相同的标准燃料所含异辛烷的体积分数. 低热值:指1立方米燃气完全燃烧后其烟气被冷却至原始温度,但烟气中的水蒸气仍为蒸汽状态时所放出的热量. 3 / 51
天然气的安全性： 1）天然气在压缩（液化）、储运、减压、燃烧过程中,都是在严格密封的状态进行，不易泄漏； 2）天然气比空气轻（密度为空气密度的55％），如有泄漏，在高压下很快散失，不易着火； 3）天然气的着火点为650～750℃，比汽油高约260℃， 4）爆炸极限5～15%，比汽油的1～6%高2.5～4.7倍，与汽油相比不易发生燃烧和爆炸。 4 / 51
潍柴天然气发动机培训资料
潍柴天然气发动机培训资料之案例分析故障诊断与排除原则： 发动机出现故障时，采用先易后难逐一排除法！ 在未弄清楚问题前，不要轻易更换任何配件！ 注意记录故障码！在未弄清楚问题前，不要轻易清除故障码！ 故障分类 第一类故障：发动机无法启动 第二类故障：发动机启动困难（能起动，但较困难） 第三类故障：发动机自动熄火 第四类故障：发动机动力不足 第五类故障：发动机怠速不稳 第六类故障：发动机放炮 第七类故障：发动机气耗高 第八类故障：发动机反水 第九类故障：排气制动失效 故障案例分析（无法启动） 第一步: 根据故障灯读取故障代码，确定故障点，若无法确定转下一步。 第二步：检查档位是否处于空档位置、空档开关是否正常；检查副熄火开关是否正常，若还无法起动转下一步。 第三步：检查整车起动线路及电瓶是否正常，若还无法起动转下一步。 第四步：判断起动机工作是否正常，若还无法起动转下一步。 第五步：检查点火系统是否正常，若还无法起动转下一步。 第六步：检查气瓶压力是否正常，检查NGP燃气压力是否正常，并进一步检查FMV出气接口是否出气。 第七步、拆开信号发生器盖，检查点火正时是否正常。 第八步、测试节气门是否工作正常。 第九步：检查发动机本体部分，如气门间隙等。 第十步：若是主机厂内调试，考虑气瓶内的气质成分；若发动机运行时间较长，检查氧传感器接插件是否短路，空气气路是否堵塞严重，混合器小孔是否堵塞等。 故障案例1 1、描述：一台CNG发动机不能启动，仪表盘上的气压表显示值为10bar，进一步检查加气口处操作面板上仪表气压显示为O。此时仪表盘上的指数失效，判定为可能是气瓶没气或气路阀门没有打开。打开气瓶上的手动阀，仪表上的气压表指数为10bar，发动机正常起动。 2、故障分析:此时仪表盘上的指数失效，可能是气瓶没气或气路阀门没有打开。 3、故障处理：打开气瓶上的手动阀，仪表上的气压表指数为10bar，发动机正常起动。故障案例2 1、故障描述：一台CNG发动机无法起动，检查气瓶压力仪表显示气瓶压力足够，轻轻松开减压器进气口没有天然气冒出，说明高压天然气没有到达减压器。判断高压气路不通。高压气路上有一过流保护阀。过流保护阀的作用是：当天然气供气系统出现超量泄漏时，过流保护装置能够自动关断系统气源，以达到安全、保护的功能。当开气瓶阀门过急，天然气流速过快时会导致气路过流保护。更换过流保护阀后正常。 2、故障原因：过流保护阀故障
潍柴天然气发动机故障案例分析
潍柴天然气发动机故障案例分析 一、发动机无法启动： 案例1在五洲龙新车调试时遇到一辆LNG车无法启动使用的是WP10NG260E30发动机检查火花塞都跳火拆下FMV到混合器的燃气管启动时也喷气NGP为8.5bar检查信号发生器盘在1缸压缩上止点时TDC刻度线对正传感器中心电瓶电压在启动时为20V。软件显示也正常启动时MAP数值也正常。 最后观察LNG气瓶出液管到水浴式汽化器的不锈钢管路表面没有上霜正常情况在打开LNG罐出液阀门后这段管路时上霜的。分析是LNG供气量不足虽说稳压罐表显示压力够可能是气体里的甲烷含量不足。重新加液后顺利启动。 问题根源是车厂为了节约燃气费给车辆仅加30升LNG由于LNG瓶内存储着氮气如果氮气压力高LNG加入量会更少直接导致供气不足无法启动。 案例2上海申龙客车新车调试时一台CNG发动机无法启动。检查更换了发动机线束、点火线束、ECU线束、ECU、点火模块、点火垫圈、高压线、火花塞、电瓶、喷射阀并检查了发动机进气管路、中冷管路、排气管路、节气门、点火正时、缸压等发动机仍然无法启动。 最后更换发动机气瓶中天然气发动机顺利启动。据了解申龙公司把气瓶买来装车之前都要做保压试验即往气瓶中充氮气试验完毕之后会排空氮气。这两台车无法启动是由于气瓶中的氮气未能排净导致瓶中天然气纯度不够造成。 案例3内蒙古一卡车用户无法启动。首先检查点火系统拆下火花塞后发现缸内有水经确定认为是发动机清洗液。启动打火把缸内水吹出同时发现火花塞打火正常。再检查供气系统启动过程中检查FMV后喷气喷气正常。最后检查检查点火正时将发动机盘车至一缸上止点检查信号盘发现点火提前角不对。调节点火提前角后发动机可正常启动。 二、发动机启动困难案例1新疆矿用车配WP12NG350E40发动机在冬季-30℃时启动困难。发动机起动转速开始时没有起动几秒后会出现但偏低80-90r/min 起动电源电压低14v左右机油使用潍柴专用CH级15w-40发动机冷却液使用的是潍柴专用-35度环境温度-30度。 抓图如下在新疆起动困难问题还是比较普遍的。观察情况发现主要问题是起动转速偏低甚至有些根本检测不到转速信号起动时发动机转速在80-90转/分左右启动过程中电瓶电压低一般在14-15v。经观察发现冷启动困难的车的电瓶多数为135ah或165ah配180ah电瓶的车的冷启动问题较少更换新电瓶后启动正常。在处理冷启动问题时一定要注意电瓶电压保证不低于18V同时要检测两个电瓶是否有一个电瓶亏电测量单个电瓶电压如果低于10V为馈电需更换。 案例2新疆地区天气温度在零下10度以后多地出现WP12机器配woodward2.0系统启动困难或者无法启动问题。其中有一台机器是在升级系统后正常运行一段时间司机熄火吃饭回来再启动遇上的启动困难。所有新系统配件以及连接均是正常的经检查发现发动机在启动过程中喷嘴不工作且软件显示启动电压DRVP是在20V左右也属合理范围。最后是通过搭接另外一车的190A储蓄电瓶才能顺利启动发现单独使用原车配有的135A电瓶发动就是会造成喷嘴不能工作而无法启动。 对于出现类似的不能启动困难问题我们应该建议用户在冬季寒冷区域使用165A、185A、190A储蓄电瓶越大越好。 案例3新疆两台北奔改装车由1.2系统该成2.0系统后发现发动机启动困难需要较长的启动时间大概有7-8s的时间。司机的启动习惯是这样的启动时先把
潍柴LNG常见故障案例分解
潍柴天然气发动机之 故障案例分析 ??故障诊断与排除原则： ?发动机出现故障时，采用先易后难逐一排除法！ ?在未弄清楚问题前，不要轻易更换任何配件！ ?注意记录故障码！在未弄清楚问题前，不要轻易清除故障码！?故障分类 ?第一类故障：发动机无法启动 ?第二类故障：发动机启动困难（能起动，但较困难） ?第三类故障：发动机自动熄火 ?第四类故障：发动机动力不足 ?第五类故障：发动机怠速不稳 ?第六类故障：发动机放炮 ?第七类故障：发动机气耗高 ?第八类故障：发动机反水 ?第九类故障：排气制动失效 故障案例故障案例分析（无法启动）分析（ 第一步: 根据故障灯读取故障代码，确定故障点，若无法确定转下一步。 第二步：检查档位是否处于空档位置、空档开关是否正常；检查副熄火开关是否正常，若还无法起动转下一步。 第三步：检查整车起动线路及电瓶是否正常，若还无法起动转下一步。 第四步：判断起动机工作是否正常，若还无法起动转下一步。 第五步：检查点火系统是否正常，若还无法起动转下一步。 第六步：检查气瓶压力是否正常，
检查NGP燃气压力是否正常，并进一步检查FMV出气接口是否出气。 第七步、拆开信号发生器盖，检查点火正时是否正常。 第八步、测试节气门是否工作正常。 第九步：检查发动机本体部分，如气门间隙等。 第十步：若是主机厂调试，考虑气瓶的气质成分；若发动机运行时间较长，检查氧传感器接插件是否短路，空气气路是否堵塞严重，混合器小孔是否堵塞等。 故障案例1 1、描述：一台CNG发动机不能启动，仪表盘上的气压表显示值为10bar，进一步检查加气口处操作面板上仪表气压显示为O。此时仪表盘上的指数失效，判定为可能是气瓶没气或气路阀门没有打开。打开气瓶上的手动阀，仪表上的气压表指数为10bar，发动机正常起动。 2、故障分析:此时仪表盘上的指数失效，可能是气瓶没气或气路阀门没有打开。 3、故障处理：打开气瓶上的手动阀，仪表上的气压表指数为10bar，发动机正常起动。?故障案例2 ?1、故障描述：一台CNG发动机无法起动，检查气瓶压力仪表显示气瓶压力足够，轻轻松开减压器进气口没有天然气冒出，说明高压天然气没有到达减压器。判断高压气路不通。高压气路上有一过流保护阀。过流保护阀的作用是：当天然气供气系统出现超量泄漏时，过流保护装置能够自动关断系统气源，以达到安全、保护的功能。当开气瓶阀门过急，天然气流速过快时会导致气路过流保护。更换过流保护阀后正常。 ?2、故障原因：过流保护阀故障 ? 3、故障处理：更换过流保护阀。或者是拔掉过流保护阀阀芯。 ?故障案例3
潍柴LNG发动机无力
潍柴发动机无力维修心得 一：故障现象： 发动机无力 二：故障分析： 根据潍柴天然气发动机工作原理 分析如下： 1：无发动机诊断工具下： 1：查看燃气瓶及燃气缓冲罐的压力是否在合理范围内，如不在合理范围需重新调整燃气压力。 2：拆除发动机的燃气喷射阀出气管，启动发动机，听燃气喷射阀是否有很规律并有力的喷气声音，如喷气声音有发闷或断续的现象为燃气喷射阀不良。 3：拆检燃气滤芯及稳压器，查看燃气滤芯是否过脏及燃气稳压器内膜片变形阀芯磨损。（该步骤可以和其他步
骤互换） 4：拆检点火线圈，高压缸线，火花塞，查看点火线圈连接线，高压缸线是否破损氧化，火花塞间隙是否合理及陶瓷体破损。 5: 查看发动机进气空气温度及水温是否过高。 6：检查空气近排气系统是否有漏气和堵塞。 7：检查调整近排气门间隙。 2：有发动机诊断工具下： 1：查看燃气瓶及燃气缓冲罐的压力是否在合理范围内，如不在合理范围需重新调整燃气压力。 2：使用诊断软件测试点火线圈及喷射阀，查看发动机转速是否有明显变化及拆检点火线圈，高压缸线，火花塞。 3：拆检燃气滤芯及稳压器，查看燃气滤芯是否过脏及燃气稳压器内膜片变形阀芯磨损。（该步骤可以和其他步骤互换） 4：使用诊断软件监测发动机的MAP压力（节气门后压力）（发动机怠速空气压缩机不工作时），（P7机型在28左右，P10 P12机型在33左右），判断空气进气系统微漏气。路试时MAP是否和TIP（节气门前压力）是否有很好的跟随性。判断增压压力是否达到发动机要求，排气系统是否堵塞，进气系统是否漏气。 5:查看发动机进气空气温度及水温是否过高。
6：查看混合器喷气孔是否有异物。 7：检查调整近排气气门。 三：故障处理： 对应故障分析的故障现象处理故障部件。