天然气发电机组培训手册

10L、12L系列天然气发动机 维修与保养（发电用补充）手册 草稿 第 2 页 共 62 页

目录 第一章 天然气发动机（发电）介绍 .................................. 3 第一节 天然气发电用发动机型号 .................................... 3 第二节 气体发动机（发电）的主要技术参数 .......................... 4 第三节 天然气发动机零件介绍 ...................................... 4

第二章 天然气发动机诊断系统 ..................................... 21 第一节 术语 ..................................................... 21 第二节 诊断线束 ................................................. 22 第三节 诊断软件 ................................................. 22 第四节 诊断软件使用 ............................................. 31 第五节 无诊断工具时 ............................................. 37

第三章 故障诊断 ................................................. 38 第一节 常见故障分析及排除 ....................................... 41 第二节 故障代码表 ............................................... 43

第四章 天然气ECU针脚定义和电路图 ............... 错误！未定义书签。 第一节 ECU针脚定义 .............................. 错误！未定义书签。 第二节 发动机控制原理图 ......................... 错误！未定义书签。

第五章 发动机保养天然气发动机运行及保养 ......................... 47 第一节 运行注意事项 ............................................. 47 第二节 保养规则 ................................................. 48 第三节 电控及供气系统的保养 ..................................... 49 附件一 混合器膜片更换作业指导书 ................................. 50 附件二 清洗电子节气门的作业指导书 ............................... 57 附件三 发电机组散热器保养 ....................................... 60 第 3 页 共 62 页

第一章 天然气发动机（发电）介绍 WT615、T12系列天然气发动机是在WD615、D12系列国Ⅲ柴油机的基础上开发和设计的完全拥有自主知识产权、电控、稀燃、增压中冷、四气门发动机，采用美国Econtrols电控调压系统，主要在柴油机基础上对供气系统和点火系统进行了重新设计。这里重点讲解与柴油机不同的地方，与柴油机相同的部件，请参照柴油机的相关资料。

第一节 天然气发电用发动机型号 10L系列天然气发动机型号表示

12L系列天然气发动机型号表示

简写和缩写定义 简写和缩写 定义 简写和缩写 定义 CNG 压缩天然气 TIP 节气门进气压力

LNG 液化天然气 ETC 电子节气门控制器 ECT 循环水温度 CMP 凸轮轴位置 HD EPR 大功率电子压力调节器 CNP 曲轴位置 第 4 页 共 62 页

DEPR 电子压力调节器 UEGO 宽域废气氧传感器 DSR 双级减压器 TMAP 温度和进气歧管绝对压力

ECM 电子控制模块

第二节 气体发动机（发电）的主要技术参数 低压系列天然气发动机主要技术参数 高压系列天然气发动机主要技术参数

第三节 天然气发动机零件介绍 天然气发动机采用电控调压系统和电子控制管理单元系统。发动机的监控通过各种传感器实现，比如转速传感器、压力传感器、温度传感器等，它们将发动机的各种工作条件和工作状态信息传递给发动机控制器，由发动机控制单元处理来自传感器的信息并对输出信号进行控制，输出信号将被传递给执行元件。执行元件将上述信号转换为机械变量，从而来控制发动机的整体工作状态。 天然气发动机主要有以下专用零件： 一、活塞 使用特种铸铝制成的三环活塞，在活塞上为最上面的活塞环浇注了活塞环槽

镶圈。为了在高功率条件下更好减小活塞所承受的热负荷，活塞上浇注了冷却通道。活塞将通过机油喷嘴中喷出的机油进行冷却。活塞环中包括：用作密封环的一个斜面环和一个双侧梯形环，一个作为刮油环的顶部倒角-管状弹簧环。 10L机与12L机的活塞不通用，但活塞组环通用。 活塞环的安装要求：第一道气环带“TOP”字母的，并且安装的时候有字的一面朝上，开口装在与活塞销中心线偏移45°的位置；第二道气环第二道气环带“CYPR”和“CCC”字母，安装的时候也是有字母一面朝上，开口与第一道气环开口错开180°；第三道油环上刮片开口与第一道气环开口错开90°，在与另一侧活塞销中心线成偏移45º的位置，同时要保证S型衬环开口与上刮片开口错开90°与第二道气环开口位置相同，下刮片开口与上刮片开口错开180°。 第 5 页 共 62 页

二、气门间隙调整方法 盘动飞轮使1缸处于爆发位置（二缸排气门下压时对应的是一缸上止点），对正飞轮刻线至1、6缸上止点0°位置⑴依次调整(1,2,4缸的）进气门和（1,3,5缸的）排气门间隙。 T10天然气发动机（冷机）进气门间隙，0.30（0/+0.05）mmmm ；排气门间隙：0.40（0/+0.05）mm ；气门间隙调整螺母拧紧力矩为50Nm。盘车360°调整其余气门间隙。 T12天然气发动机（冷机）进气门间隙，0.40±0.03mm ；排气门间隙：0.50±0.03mm ；气门间隙调整螺母拧紧力矩为50Nm。盘车360°调整其余气门间隙。

三、气缸盖总成部分 天然气发动机均是四气门缸盖，排气门、排气门座圈、火花塞衬套、火花塞压块、点火线圈衬套。气门油封等均是天然气发动机专用零件。气缸盖内部结构， 第 6 页 共 62 页

如下图所示： 12L气缸盖总成图号：AZ1238040001A，气缸盖图号：AZ1238040002A 12L气门油封： VG1246050167 12L进气门 VG1246050021 排气门 VG1246050022 与柴油通用 10L气缸盖总成图号：AZ1540040002A，气缸盖图号：AZ1540040002 10L气门油封： VG1095040026 10L进气门 VG1096050015 排气门 VG1092050014

四、ECM（电子控制管理单元） 气缸盖结构图 第 7 页 共 62 页 90插脚的全局控制平台（GCP）发动机控制模块（ECM）是ECI HD燃料系统的中心零件。目前天然气发动机上使用两种ECM，一种为“GCP HD”,在10L机上使用,图号： VG1540090082；另一种为“HD 4G ECM”，在12L机上使用，图号：VG1238090006。 安装要求： 1、最大允许震动级：防震架：20G；ECM：8G； 2、ECM端部插脚必须水平或朝下摆放。无论端部连接器处于哪个方向，绝对不允许液体被进入连接器组件中。 3、4个防震架必须全部加以利用，不允许漏装或用普通的防震架替代。 五、电子节气门 电子节气门控制器用来控制进入发动机的空燃

混合气的速率，以此来辅助实现负载控制和调节功能，10L、12L零件通用，要求三万公里进行清洗，详情见节气门清洗作业指导书。图号：VG1560110402 正确安装如下： A. 安装位置必须确保节气门阀温度始终介于-40℃～140℃。 B. 用6³50、6³55内六方螺栓隔以弹垫、平垫将电子节气门隔密封垫装到进气管上，紧固时，开始的打紧的两颗螺钉相隔180°，力矩10Nm。 C. 固定电缆接头时，电缆接头与节气门阀连接处的距离必须小于10cm，必须用节气门阀上提供的线卡来固定电缆接头。 D. 在安装时，密封垫上不允许涂胶， 常见的故障点： 碟片犯卡 原因分析：由于燃料和空气中含有杂质成分，长时间会杂质会附着在碟片的轴部，造成轴部犯卡；可通过诊断软件内的节气门测试来检查。 解决办法：按照作业指导书进行清洗。

电子节气门 第 8 页 共 62 页

原因分析：湿润的气体进入节气门电路板内部，冷凝成水后，对电路板造成腐蚀或短路；可通过诊断软件内的节气门测试和节气门电位计的电压来判断。 解决办法：更换电子节气门。 六、电子压力调节器(选装) 大功率中/低压减压器包括HD EPR(电控调压器)、DSR（中低压调压器）、CFV流量阀

HD-EPR和DSR进气压力范围为6-13bar，工作温度为-40℃～105℃。HD EPR为微处理器的两级减压的调节器 ，内部具有高响应频率的执行器，采用CAN连接与ECM进行通讯，是10L天然气发动机上的专用零件；DSR是一个两级减压的调节器，内部零件与HD-EPR通用，是12L天然气发动机上的零件。EPR图号：VG1540110410、DSR图号VG1238110014。 HD-EPR和DSR要求每行驶3万公里的发动机需更换易损件，每行驶10万公里以上的发动机需要更换膜片及密封件并对压力重新校准。具体的操作步骤见EPR维修指导书。零件维修包图号：HD EPR：VG1095110207，DSR:VG1238110207。 CFV包含电子压力调节器和精密连续流量阀。CFV从ECM接收质量流命令,快速、精确地调节燃气压力和计量阀,以达到所需的质量流量。CFV图号：VG1238110131 CFV的燃料进气压力的范围是从4.2～6.9bar,推荐使用5.8bar。CFV工作温度为-40℃～105℃，

减震块安装要求：