玉柴天然气发动机电气原理与使用维护（Ⅲ）——玉柴天然气汽车发动机维护篇

玉柴天然气发动机电气原理与使用维护玉柴天然气汽车发动机维护篇周行卜一汽客车无锡有限公司技术中心，江苏无锡214177中图分类号U464174文献标识码B文章编号10038639201205004909编者按玉柴天然气发动机电气原理与使用维护一文分为分类篇2011年第10期、原理篇2011年第11期、维护篇和应用篇4个专题，介绍广西玉柴机器股份有限公司生产的天然气发动机。分类篇主要介绍玉柴生产的天然气发动机的类型，以及与柴油机的差别，让读者对天然气发动机有一个大概的了解。做到知其然。原理篇则主要介绍天然气发动机及其零部件的工作原理，给出发动机的工作原理图及整机电路原理图，让读者知其所以然。维护篇介绍天然气发动机及其零部件的使用、保养、维护，以及发动机常见故障的判断。应用篇具体介绍LNG液化天然气发动机在CA6860URN80公交客车上的应用并给出其整车电路图。让读者对天然气发动机这种新能源发动机有一个全面的了解和认识，为用好车、修好车服务1发动机零部件的使用和维护保养11高压减压器高压减压器的日常维护和保养包括两个方面的内容。1每3万公里维护保养内容拆除高压减压器，用汽油化油器清洗剂清洗高压减压器二级压力腔，并用于压缩空气吹干净后装复；拆除高压减压器进气接头，检查滤芯是否被污染若被污染，用汽油浸泡清洗，并用干压缩空气吹干净后装复；更换易损件如橡胶密封圈，检查轴销的磨损情况，如磨损，更换轴销。2每10万公里维护保养内容直接更换膜片及密封件，并对减压压力进行校准。注意用户使用的天然气应符合GB】80472000车用压缩天然气中的要求。根据使用区域天然气气质的清洁程度、检查和维护保养的周期不同，符合气质标准的区域，按上述周期进行保养如果气质条件达不到标准要求，应缩短维护保养周期以确保高压减压器良好运行。12电控调压器121日常保养及维护电控调压器HDEPR在日常使用中需进行定期的维护保养，由于该级减压器处于低压减压部分，在长期的使用中会在其内部沉积大量的油污和杂质从而导致减压器内部的密封件和橡胶膜片提前老化和破损，因此该部件的日常维护和保养尤为重要HDEPR必须安装在符合产品规格书规定的温度限制条件的位置。1工作温度40105OC。2最高工作温度总工作寿命里10的时间在125OC，每次小于5RAIN。3如果燃料进料温度低于一40，会出现EPR的永久性损伤；如果燃料进料温度降到一40OC以下会发生燃料泄漏和意外的燃料流动。122保养内容1每1万公里，拧开电控调压器出气接头上的排污螺钉，放出积在排污装置中的污染物，排出后装复螺钉即可。2每3万公里需对内部零部件进行清洗，更换易损件，检查轴销的磨损情况。3每10万公里需更换膜片及密封件。并对压力进行校准。注意用户使用的天然气应符合GB180472000车用压缩天然气中的要求。根据使用区域天然气气质的清洁程度、检查和维护保养的周期不同，符合气质标准的区域，按上述的周期进行保养。如果气质条件达不到标准要求，应缩短维护保养周期以确保电控调压器良好运行。13燃料混合器131燃料混合器的故障模式E330、E480混合器拥有极少的活动部件和坚固的设计，因此工作非常稳定。但使用不当以及使用修改稿收稿日期20110825作者简介周行，男，高级技师，汽车设计T程师，国家职业技能鉴定考评员。汽车电器2012年第5期区域气体的纯净度也将对混合器中的部件产生损坏根据使用情况的调查和分析，由于使用和维护不当该部件会产生两种故障模式。1膜片损坏发动机经常性回火会导致膜片老化加剧致使膜片出现皲裂和破损。2燃料空气阀卡滞在压缩天然气中所含的压缩机机油过多，以及空气中的杂质过滤不充分的情况下，如果没有及时对混合器内部进行清洁保养。油污会附着在燃料空气阀和阀座上。长时间的积累会导致燃料空气阀运动受阻，甚至完全卡死，从而导致发动机工作不稳定。因此，空滤器对空气、天然气的过滤效果的好坏将直接影响着混合器的使用寿命。132保养内容和方法1每3万公里强制保养从发动机上拆下混合器总成检查混合器内部是否有明显的石油机油油污。若有，则需将混合器放入汽油中浸泡清洗，清洗后用干压缩空气吹干。2清洗后，用手沿燃气阀运动轴线方向按压阀芯，检查阀芯运动有无卡滞、是否回位，若出现卡滞，则需要更换混合器总成。3每10万公里检查混合器膜片是否损坏，若出现膜片损坏只需单独更换膜片即可。133使用要求和维护周期用户使用的天然气应符合GB180472000车用压缩天然气中的要求。根据使用区域天然气气质的清洁程度、检查和维护保养的周期不同，符合气质标准的区域，车辆每运行3万公里必须对混合器进行强制维护保养。如果气质条件达不到标准要求，应缩短维护保养周期以确保混合器良好运行。14天然气滤清器141安装位置高压滤清器安装位置要求如图1所示，低压滤清器安装位置要求如图2所示。142维护保养说明图1天然气高压滤清器安装位置厂I_J发动机图2天然气低压滤清器安装位置毒汽车电器2012年第5期1燃气高压滤清器每3O00公里放水一次；每1万公里更换一次滤芯滤芯图号J57001107140614。2燃气低压滤清器每3000公里排空一次；每2万公里更换一次滤芯滤芯图号J570OL1O7240水614。15高压燃料切断阀维护保养周期152万公里视当地气体清洁度而定。保养内容及方法清洗滤芯，高压燃料切断阀进气口自带滤芯，可用汽油浸泡，并用压缩空气吹干净装复即可；清洗阀芯及阀口，如果拆检时发现高压电磁阀滤芯污染严重，必须拆下高压电磁阀阀芯、阀座，用汽油浸泡后，再用压缩空气吹干净装复。16低压燃料切断阀保养内容及方法每5万公里视当地气体清洁度而定清洗一次，拆除电磁阀线圈，取出阀芯、阀座，将阀芯、阀座用汽油浸泡清洗，再用干压缩空气吹干净后装复。17LNG低压减压器每2万公里检查LNG稳压器输出压力是否满足玉柴配套技术要求，如果不满足要求，则松开稳压器顶部锁紧螺母通过顶部调整装置按照表1调整出口压力。表1LNG低压减压器压力调整参照表18电T节气门181安装要求1电子节气门碟阀阀体轴线方位为水平向，节流阀轴必须为水平向20。2推荐的螺栓力矩10NM89INLBS，紧固的头两颗螺栓应相隔180O。3固定电缆接头时，电缆接头与节流阀连接处的距离必须小于103M，必须用节流阀上提供的夹子来夹持电缆接头。4歧管的安装面平整度最大O1MM。182保养内容及方法1每10万公里视当地气体清洁度而定，从发动机上拆下节气门。检查节气门内部是否有明显的石油机油油污，若有，则需用汽油清洗节气门碟阀部分。但电子控制及线圈部分不得浸泡汽油，清洗后用干压缩空气吹干。2清洗后，用手按压碟阀，检查碟阀运动有无卡滞、是否回位，若出现卡滞，则需要更换电子节气门总成。19点火线圈191安装要求1安装时拧紧点火线圈安装螺栓，以保证点火线圈胶套内弹簧与火花塞头部紧密接触。2由于高压电源会在接触表面产生电弧，弹簧与火花塞头部接触的部位易受热氧化，导致接触部位电阻过大使得其分压过大引起火花塞点火能量降低，严重时会导致失火，所以安装火花塞和点火线圈时，可以在火花塞头部与点火线圈弹簧结合部位涂抹导电膏。在胶套外表面部位应该涂抹绝缘润滑油脂，以防止因胶套老化导致火花塞与缸盖之间漏电。3点火线圈紧固螺钉拧紧力矩为79NM；拧紧力矩不能太大，否则会导致侧向力太大，接线柱破裂。导电膏型号长江牌DDGA高效电接触导电膏。绝缘润滑油脂型号SX一29531KG装。供应商重庆奥鹏化工新材料有限公司。192维护保养1点火线圈次级输出电压高达4万伏，所以在发动机使用过程中，绝对不允许用水直接冲洗发动机，特别是点火线圈部位。2每3个月或152万公里要清理点火线圈接线柱与弹簧之间的氧化物、弹簧与火花塞之间的氧化物，并涂抹导电膏。3每3个月要检查点火线圈胶套是否老化开裂，如有开裂，请及时更换。110火花塞1101安装要求1安装时拧紧火花塞，拧紧力矩最佳为30NIN2535NM拧紧火花塞必须使用专用火花塞套筒。2由于高压电源会在接触表面产生电弧，弹簧与火花塞头部接触的部位易受热氧化，导致接触部位电阻过大，使其分压作用过大而导致火花塞点火能量降低，严重时会导致失火。所以安装火花塞和点火线圈时，必须在火花塞头部涂抹导电膏。1102维护保养玉柴目前所使用的火花塞为NGK双铂金和铱金火花塞两种，属易损件，使用寿命一般为68万公里其维护保养内容如下。1每152万公里，必须检查火花塞电极燃烧情况，清理电极头部杂质，并调整间隙。间隙调整要求如下天然气发动机NGK铂金火花塞PFR7BD电极间隙为0334005MM；天然气发动机NGK铱金火花塞IFR7F一4D电极间隙为04005MMLPG发动机NGK铱金火花塞BKR6EIX电极间隙为0454005MM。2每68万公里，检查火花塞头部电极贵金属烧蚀情况，若使用情况较好，调整间隙后可继续使用。一般建议8万公里后直接更换火花塞。111空气调压器每个月都要检查调压器出口压力通过减压器自带的压力表是否在015017MPA1517BAR，表压范围内，如果不在要求范围内，应将调压器顶端调整旋钮提升，调整压力至O15017MPA1517BAR表压。112防喘振阀1121防喘振阀的安装在中冷器出气口后、发动机进气管前的一段进气管上，应预留2个位置，这2个位置焊接2个1径25、长度60的接头。另外，在空滤器与增压器之间的进气管上，再焊接2个外径西25、长度60的接头一般地空气压缩机从进气管上取气的接头与这4个接头尺寸相同。这4个接头的准确位置在整车装车时方能确定。连接防喘振阀的零件有上述4个接头汽车厂自备；内径25的软管适量，由汽车厂自备；2个防喘振阀、1个喘振阀三通接头和1根内径5的喘振阀通气软管，均由玉柴提供。防喘振阀及其原理如图3所示。1122维护保养防喘振阀属易损件每3个月或15万公里检查图3防喘振阀及其原理汽车电器2012年第5期一次防喘振阀，看膜片是否损坏。说明由于车辆用途不同，防喘振阀检查或更换的周期不同，一般公交车3个月左右检查一次，68年月需要更换；长途客车、货车检查和更换周期可延长1倍。113催化转化器随机附件玉柴国系列天然气发动机不采用催化转FZ器即可达排放标准，国、系列使用氧化型催化转化器。催化转化器发热量大、温度高，为降低发动机机舱温度，并保护电子元件，强烈建议为催化转化器单独设置可靠的隔热室，并且尽量避免将催化转化器布置在发动机舱内，催化转化器的隔热措施如图4所示。应注意催化转化器的进出口方向性催化转化器安装在涡轮增压器排气管和排气消声器之间催化转化器上的箭头方向为排气气流方向。如果有排气制动阀，催化转化器应安装在其下游。图4催化转化器的隔热措施114电子控制模块发动机控制器布置在发动机机体上，靠近曲轴附近。发动机控制器有防水、防震、防高温要求，汽车厂设计整车时，必须考虑发动机控制器的防水、防震以及散热等要求。特别提醒当控制器ECU已经安装在车体上并与线束联接时，严禁在车体上进行电焊操作否则会导致ECU烧毁。在车体上进行电焊操作时必须在断开线束与控制器的联接后进行1115控制线束1每6个月检查线束紧固卡扣和扎带，看是否有老化、松脱现象，若有松脱，则用新卡扣或扎带扎。2每12个月检查整车接口和油门插接件是否有松脱、插片是否被氧化。若有松脱，应重新插紧；若插片有氧化现象，应及时清理或更换新插片。116排气系统天然气发动机的排气温度可达到600650。C，布置空滤器时应避免排气管高温高热的影响，建议给排气管包一层隔热层。因天然气发动机比同等的I52汽车电器2O12年第5期柴油机散热量大汽车厂应采取充分措施降低发动机机舱温度。考虑到某些型号的天然气发动机使用催化转化器，因此排气背压要求与柴油机略有不同，具体要求如下若天然气发动机不带催化转化器，排气背压要求不大于10KPA；若天然气发动机使用催化转化器，排气背压要求不大于20KPA。2天然气发动机的使用和维护保养21天然气发动机的使用211燃料天然气发动机所使用的燃料，首先要求是要符合国家标准规定的车用CNG、车用LNG或车用LPG主要成分为甲烷，有少量乙烷、丙烷及油，禁止使用家用天然气杂质含量高，成分不符合车用天然气标准。针对各地区天然气成分略有差别，为保证发动机性能、排放一致，使用前用户应提供其所使用的天然气气体成分，以便发动机厂家根据其提供的气体成分进行燃料参数调整，使发动机运行在最佳状态。212润滑油由于天然气单燃料发动机燃烧产物与柴油机不同，因此要求天然气单燃料发动机使用天然气发动机专用机油。213冷却水天然气发动机的高压减压器需要发动机冷却水对其进行加热，使高压CNG减压膨胀或LNG加热气化，若发动机冷却水水质不好而导致高压减压器水腔结垢、生锈，将降低热交换量，会导致高压减压器冻裂。因此，要求天然气发动机一定要使用防冻液。214操作1每天使用汽车之前必须检查气瓶与托架、供气装置与大梁之间固定是否牢固，天然气设备的状态所有气管的连接处是否漏气。2起动时