DCI气体发动机培训说明分析

目 录整车布置方式. .1发动机结构简介.1发动机外形图 .2燃料供给系统 .2点火系统 .3闭式强制通风系统 .3燃烧系统 .4发动机电控系统 . .4电喷系统部件常规判断方法 . . .5发动机不能正常起动 . .5发动机点火系统故障 . .6发动机供气系统故障 . .6发动机高速时动力不足. .7继电器保险丝盒原理图 . .8LNG发动机后处理系统 . 8工作原理8主要零部件介绍.8注意事项9气瓶的使用10气瓶的灌充.10汽化器的使用11注意事项11检查12故障及其排除12LNG发动机使用注意事项.12日常维护及保养方法. .13机油及冷却液. .13发动机每天第一次起动前的检查. 13发动机的起动. .14发动机的运转. 14发动机的停机. 14点火系统的安装和保养 . 14维修工具及注意事项 . 14发动机的保养. 16整车布置方式图1发动机结构简介以Dci11为基础，通过更换燃料供给系统、电控系统，改造燃烧系统、通风系统，并新增点火系统、后处理系统完成天然气发动机开发。机型表表1机型额定功率最大扭矩EQRN380-30380PS1900rpm1680N.m1300rpmEQRN350-30350PS1900rpm1400N.m1300rpmEQRN320-30320PS1900rpm1350 N.m1300rpmEQRN290-30290PS1900rpm1280 N.m1300rpm发动机外形图图1燃料供给系统燃料供给系统由减压器、气轨总成、混合器、节气门体与连接管组成。燃气进气压力为400500kPa。6个燃气喷嘴安装在气轨上，通过ECU控制其开启时刻与开启脉宽，从而达到空燃比的控制要求。下气轨-进口上气轨-出口天然气压力传感器图2图3图4点火系统点火系统由点火线圈、高压线与火花塞组成。系统采用分组点火方式。点火线圈有4组，其中一个不用。高压线的设计适应了4气门缸盖与火花塞的布置需求。为提高火花塞寿命，采用了较高的热值。高压线点火线圈图5燃烧系统图6发动机电控系统EQRN大马力天然气发动机电控系统是我公司在德尔福中国6缸车用发动机电控管理系统（EMS）基础上针对电控天然气喷射的特点开发的，该系统包括：控制模块（ECM）、各种传感器、执行器、线束及相关机械部件。发动机控制模块（ECM）通过一个整体式接线线束总成将发动机控制模块和各传感器、执行部件连接在一起。ECM接受八个传感器的信息：节气门位置传感器、冷却液温度传感器、进气歧管温度传感器、进气歧管绝对压力传感器、天然气压力传感器、天然气温度传感器、发动机转速传感器、氧传感器及处理器。四个主要执行器：点火线圈、怠速旁通阀、喷嘴、截断电磁阀。下图为电控系统构成简图：图7电喷系统部件常规判断方法表2发动机不能正常起动时快捷诊断步骤 电压变换器输出：14V，绿灯亮正常 起动发动机，判断电磁阀的工作动静（可判断电源正常否） 判断喷嘴的工作动静：有气？ 判断天然气压力传感器：拔出插头，喷嘴不工作 检查火花塞的跳火情况：有火？ 再查喷嘴：气过浓？气过稀？过浓或过稀都不能着火 再查天然气压力：气压过高、过低发动机都不能着火 再查火花塞的具体损坏：没有点火能量 查转速传感器故障：没火和没气说明转速传感器有故障喷嘴工作检查 有哒哒的响声 拔掉一个喷嘴的插头时，发动机运转发生变化 天然气压力不正常，发动机喷嘴不工作 天然气压力传感器坏，发动机喷嘴不工作点火工作检查 拔出高压线测试 拔出一个高压线时，发动机运转发生变化电磁阀工作检查 通电时有响声发动机不能正常起动图8发动机点火系统故障图9发动机供气系统故障图10发动机高速时动力不足图11继电器保险丝盒原理图图12LNG发动机后处理系统KZ5汽车使用的燃料为液化天然气，其燃料供给系统为LNG系统。工作原理：工作时LNG燃料从LNG气瓶流出，通过供气管路进入气化器，利用发动机冷却液的热能加热LNG燃料，加热后的气体在压力调节器处进行调压或稳压，然后喷嘴把燃气喷入混合器里与空气混合，形成的混合气再通过节流阀体进入发动机的燃烧室进行燃烧。主要零部件介绍LNG系统主要包括：LNG气瓶、缓冲罐、气化器、截止阀、高压电磁阀，以及管路。1、 贮气瓶KZ5气瓶为一只175升LNG气瓶，这是一只高真空的不锈钢气瓶。其有效容积约为157升，工作压力为1.4Mpa。气瓶总成附带有安全阀、截止阀、过流保护阀、经济阀、充气阀、以及传感器、变送器、线路束、压力表等附件。缓冲罐截止阀电磁阀并滤清器发动机LNGLNGLNGLNG热水LNG气瓶气化器LNG回水2、 气化器总成气化器总成的作用是将液态的天然气转化成气态的天然气。该车所配的气化器总成气化能力约为60m3/h，其最大工作压力为1.6Mpa，天然气出口温度不低于-5。气化器的加热用的是发动机的冷却水。3、 缓冲罐总成缓冲罐主要是为汽车起动时提供足够的天然气供应。汽车在放置一段时间以后进行冷起动时，由于发动机的冷却水温度尚未升上来，气化器的能力不能很好地发挥，而管路中的天然气是有限的。因此，设置了缓冲罐。该车缓冲罐为一个体积约15L的不锈钢容器，其附带有安全阀、压力表和温度计。其最大工作压力为1.6Mpa，安全阀起跳太力为1.76Mpa。4、 高压电磁阀及滤器器总成电磁阀是行车中天然气唯一的一个关闭的阀门，只有发动机工作时才会开启。该车电磁阀使用电压为24伏特。5、 截止阀管路中还串联了一个截止阀。平时这个阀处于开启状态，只在维修过程中才关闭。6、 天然气管路和卡套螺母该车的天然气管路均为壁厚为1mm的不锈钢管，卡套螺母为双卡套螺母。7、 气化器进出水胶管水箱胶管。注意事项汽车工作时，由于气瓶里的液态天然气源源不断地被送出，会在气瓶的天然气出口处，甚至更宽的地方出现结冰。这是正常的情况。另外，如果汽车有一段时间未使用，或者气温很高。气瓶尽管是高真空的，但瓶内温度也会上升，将导致气瓶内压力升高。压力升高到一定的值时，气瓶的安全阀会开启，会有部分天然气泄出。这是为了保护气瓶而自动进行的泄压。这也是正常的情况。缓冲罐是一个天然气压力稳定装置，如果气温太高，罐内压力也会升高。可能也会从安全阀处溢出部分天然气。这也是正常的情况。贮气瓶的安装装夹牢固，不得松动。贮气瓶与安装支架和箍带间必须有减震橡皮保护，以防止磨蹭气瓶表面。气瓶充气阀的零件非常精密，其表面必须清洁，只有在充气时才允许把阀的盖子揭开，充完气后应盖好。如果盖子有了损坏或丢失，必须及时补上。所有卡套螺母的联接必须可靠密封，不得有渗漏。天然气尽管比汽油安全，但毕竟属于易燃易爆物品。气瓶安装好后，不允许随意折卸。整个装置需要远离明火和电火花等火源。气瓶的使用设备使用单位应按气瓶安全监察规程的要求办理设备使用登记手续；设备操作人员上岗前必须进行培训，经考核合格后，才能上岗操作；设备使用单位应制订详细的设备操作、维护、检查、检修规程及制度；除本文件外，使用单位还应遵守国家的相关法律、法规规定。气瓶的灌充加液站的要求车用LNG焊接绝热气瓶可以从任何加液站加注燃料，对加液站的唯一要求就是过滤和输送压力（饱和压力）。由于LNG可能混有导致燃料系统发生故障的细小颗粒，因此必需在所有加液站充液管道上必须配备一只200目或更高级别的燃料过滤器。由于气瓶的公称工作压力为1.4MPa，因此，加液站的输送压力（表压）最高为1.35MPa或更低的压力。热瓶灌充在许多加液站，这种气瓶往往过早停止充液。首次充液时只注入20L-40L的LNG到热瓶中，然后检查管阀系统是否存在泄漏，并将汽车行驶10-15分钟，这样可以使压力降低到正常值并且使气瓶冷却下来。再次检漏，然后进行正常充液，直至充满为止。注：在热瓶充装过程中必须有操作人员在场监视气瓶压力，在气瓶表压力大于等于1.4MPa时，必须放空处理。冷瓶灌充a)正常充液(单管充注)l 确认排液阀V1、放空阀V2是处于关闭状态的。l 将加气站的充液软管连接到气瓶的充液组件上。l 打开加液站的充液阀进行充液。l 充满液（当车载瓶的压力迅速上升或流量下降时），关闭加液站的充液阀，取下充液软管。开始充装时，由于LNG冷却充液管和液化车载瓶内气体而使车载瓶压力受到波动干扰，波动情况为车载瓶压力先升高，然后迅速下降。在随后的充液过程中加液的流量和压力基本保持稳定。当气瓶快要充满时，气瓶压力会急剧上升，且流量急剧下降。当压力迅速上升或流量急剧下降时，说明气瓶已注满（最大允许充装量），此时应当关闭加液站的充液阀。如果充液在快速升压或流量下降开始时停止，则即使汽车不运行，该气瓶大约在3天后第一安全阀启跳。注：大多数永久性的加液站可以自动监控和执行这些功能，这样加液的人员只要连接和断开充液软管和按动起动按钮即可。b) 压差法充液l 控制液化天然气（加液站中的）的饱和压力，使其压力比车载瓶的降压调节器设定值（车载瓶操作压力）低0.05MPa左右。l 加液站应加压到比车载瓶操作压力高0.3MPa，将车载气瓶放空至比车载气瓶操作压力（汽车工作压力）低0.15MPa。l 连接充液管道。l 打开加液站的充液阀和车栽瓶的放空阀V2。l 一旦液体开始流入车载气瓶时，关闭放空阀V2。一直加液直到车载瓶压力发生迅速上升时，关闭加液站排液阀，充液结束。c) 双管充液l 将加气站的充液软管连接到气瓶的充液组件上。l 将加气站的回气软管连接到气瓶的回气组件上。l 充满液后，加气机自动停机，取下充液软管和回气软管。用液操作打开排液阀V1，即可向汽化器输出LNG，汽化器对LNG汽化并复热后向发动机供应燃料气体，开动发动机行车。液体的贮存a)短期(开始气瓶内压力为0，且气瓶为冷罐时，为144小时；气瓶压力为0.5MPa，且气瓶为冷罐时，为72小时)贮存时，允许气瓶带压贮存，此时请关闭排液阀V1。b)气瓶为空瓶时，为防止空气的侵入，请一定关闭所有手动阀门。汽化器的使用本汽化器为水浴式汽化器，其壳程只能承受0.2MPa的压力，故在使用过程中必须保证壳程永不超压。汽化器外形图注：水在低温下凝固为冰时，其体积将变大，将破坏汽化器的壳程，我们要求，必须在使用汽化器前，在加热水中填加防冻剂。图15注意事项a)气瓶内部液体为超低温液体，故操作时应带皮手套，严防冻伤。b)车载瓶外壳属外压容器，外壳承受着大气压力，严禁敲打和碰撞，以免外壳受到损坏，否则会影响真空度，降低绝热性能。 c)气瓶要求水平安装，严禁其它方位安装，运输要求平稳、轻缓。d)经常检查各阀门的密封情况，发现泄漏及时处理。e）气瓶不得放置于高温度的或可能产生高温度的场所。f）不要随意搬弄气瓶阀门及安全装置。 g）气瓶不得存放在通风条件差及地下室等场所。h）压力表、安全阀的更换必须符合瓶规规定。i）在气瓶使用过程（即包含充液、排液、贮存）中不得随意排放气、液，要排放时只能向指定、允许的安全地带排放。检查表3正常检查a) 阀门是否处于正确的启闭位置；b) 压力表，液面计是否准确可靠；c) 设备管道、阀门有无渗漏、堵塞现象；d) 当气瓶压力达到安全阀的起跳压力，而安全阀没有动作时，应立即校准安全阀启跳压力，以保证气瓶的安全。定期检查a)压力表每半年校准一次；b)安全阀每年校准一次；故障及其排除对气瓶进行修理作业前，应将不管在任何情况下都要先放气，使气瓶内压力达到大气压并用氮气置换，经检查天然气含量3.0%（体积比）时。方可进行作业。故障的原因及处理方法详见表一。表4 序号现象原因解决措施1内胆压力异常升高 压力表失灵,指示不准1.压力表校验2.更换压力表 绝热层真空度恶化重抽真空 过量充填最大充装量为几何容积的89%2内胆压力低 压力表失灵,指示不准1.压力表校验2.更换压力表 气瓶中液量不足 补充液体3安全阀起跳压力不准确 安全阀调节不正确或损坏1. 拆下安全阀,重新调整启跳压力2. 更换安全阀。4外胆爆破装置动作内胆或内管路泄漏至夹层停止使用,排除液体5截止阀门泄漏手轮处漏泄拧紧密封压紧螺母（专业人员处理）阀门座处漏泄 拆下检查及修理（专业人员处理）LNG发动机使用注意事项为了使该机能为您创造更多的经济效益，在您使用或出车时，特别要注意以下几点：1、当您购置新机后，请您按我公司规定到就近的东风公司技术服务中心（站）办理保养卡并妥加保管。服务中心将为你办理走合保养业务。2、新发动机在正常使用前必须进行走合，使各运动副配合良好，避免不正常的磨损和损坏。3、机油、防冻液必须符合说明书的规定并保证清洁，不得使用非天然气专用机油，必须使用冰点低于运行地区最低环境温度的防冻液。4、使用过程中，应经常注意燃气气量显示表、油压感应器、水温感应塞等传感器是否灵敏，对失灵的应及时更换。5、本发动机严禁进行任何更改，特别是发动机供气管路部分。6、当车上进行电焊作业时必须断开电控系统电源，并拆下电脑模块（ECM）、喷嘴驱动模块、保险丝盒、电压变换器。插拔ECM前，必须把点火钥匙打到OFF档，同时关掉电源总开关，以免损坏ECM。ECM外壳严禁搭铁，ECM、功率驱动模块及电压变换器安装位置须防尘、防水，且要满足其散热要求。不得用水冲刷ECM外壳。7、更换喷嘴时，必须注意，千万不可让灰尘、生胶带、颗粒杂质等进入气轨总成。一旦进入杂质，必须彻底清洁才能使用。8、用户不得自行更换ECM，如有问题到服务站处理。9、在海拔高度超过1,500m的高原地区使用时，发动机应选择适用于高原地区使用的ECM，以避免发动机不能正常运行。10、点火系统部件点火线圈、高压线和火花塞均为天然气发动机专用型，千万不能用汽油机点火系统部件代替使用。11、车辆的气路在首次使用或更换气路的某一零件后，必须进行漏气检查，不漏气后方能行驶，第二天必须进行复检，确保管路不漏气。检查天然气管路是否漏气时只能用手电筒、应急灯等无线电源照明，千万不要使用有线电源和明火照明。使用肥皂水等发泡剂涂抹在检查部位进行观察。12、本发动机具有减速减稀、减速断气功能，请不要空档行驶。13、维护高压线和火花塞时，要先清洁火花塞孔四周，千万不要让灰渣等杂质进入火花塞孔。14、从车上拆下发动机之前，必须关闭总电源，关闭天然气气瓶阀门，并排空管道中的残余天然气。15、如遇意外情况（如天然气大量外泄、或者车辆着火时），立即关闭总电源和气瓶阀门，疏散人员。日常维护及保养方法机油及冷却液机油需采用天然气发动机专用机油，不可用其它产品代替。冬天要采用相应标号的低温机油，机油须用洁净容器加入，润滑脂必须用油枪按时注入。表5使用温度范围标号执行标准厂家 加注冷却液不要过急，否则，发动机水套中的气体不易排出。 加满后，运行热机后再检查一次，若不满再加注。 加注完成后，必须拧紧膨胀水箱盖。否则，易造成发动机气缸套穴蚀。发动机每天第一次起动前的检查 1.各部位是否正常，各附件连接是否可靠，各燃气管路有无破损或磨擦，燃气管路各接头处是否漏气，有无机油泄漏。 2.冷却液(冬季要按冬季使用技术保养)是否加满及有无漏水现象。 3.机油(冬季要按冬季使用技术保养)油面是否处于机油标尺花纹区间，不足时应添加机油。发动机的起动发动机不应带负荷起动，变速箱操纵手柄应放在空档位置。 起动程序：接通总电源，将点火钥匙置于“ON”位置，观察电器仪表是否正常，然后将钥匙转到起动位置，使发动机转动。如5秒钟尚不能起动，应立即断开起动电路，待两分钟后再行起动。 着火后，迅速松开钥匙，钥匙会自动回到“ON”位置。观察机油压力和冷却液温度变化情况，并在低中速运转510分钟，待水温提高到60，刹车气压达到规定值后，方可上路行驶。 起动和暖机时不必踩油门。发动机的运转 经常观察水温表，避免在冷却液低于60或高于100情况下连续运转发动机，若异常应尽快查找原因。 经常观察机油压力表，禁止在机油压力过低时运转发动机。机油温度85时主油道最小压力：180kPa/700r/min，380kPa/1900r/min。 经常检查机油、冷却液液位。 严禁发动机带故障运行。留心发动机性能、声音及可见预兆的变化，若不正常应停机检查。发动机的停机 发动机在停机前应在怠速状态下运转35分钟，方可停机。使用钥匙断电后，至少经过10秒钟，才能关闭总电源开关，然后再关闭天然气阀门。点火系统的安装和保养火花塞型号为IFR7F-4D。在安装火花塞时应保持安装部位周边清洁。具体按照以下步骤进行：1. 检查火花塞以保证中心电极平行于水平面。侧电极上的铂金点应居中，位于中心电极中央的上方，对齐排列在火花塞的中心线上。如果电极没有对齐则不要使用，将火花塞返还。2. 火花塞在使用前应检查跳火间隙，范围为0.30.4mm。正确的间隙范围应该是用合适的塞规塞在电极之间，不用太大的力量能自由滑动，并且再使用大一级的塞规就不能通过间隙。如不在范围之内应进行调整。检查时不要刮伤电极，塞规在使用时应保持干净。3. 火花塞的寿命很大程度上依赖于陶瓷体的清洁度。灰尘、油脂和指印都会降低橡胶套与陶瓷体之间的紧密贴合程度。由于火花塞陶瓷体表面和高压线橡胶套内壁都已预涂了硅脂，所以更换新件过程中不要用手触摸已预涂硅脂的部分。4. 安装火花塞时不要使用会污染陶瓷体的套筒。拧紧力矩为25-30NM。5拨出高压线时禁止扯拉导线。维修工具及注意事项发动机在维修诊断时需要的维修工具及注意事项：维修工具- 电喷系统零部件的拆装：常用汽车机械零部件拆卸工具；- 电喷系统电路及系统电信号：数字式万用表(带蜂鸣)；- 电喷系统故障诊断及发动机工作状况检测1) 汽车电喷系统故障诊断仪(适用于维修站及整车下线检查)；2) 486配置以上计算机, Windows 95 以上操作系统, 德尔福专用故障诊断软件 (PC-Hud)和接口连线 (有条件可使用)；3) 电喷系统故障读码卡 (应急使用)。4) PC-HUD分析软件：德尔福提供PC-HUD软件，可使用普通计算机进行发动机的状态分析和故障诊断。发动机故障指示灯： - 当系统或零部件出现故障时，它提醒车辆驾驶人员及时维修。“发动机故障指示灯”代码频闪(适于应急故障处理)： - 这是最经济，简单获取故障代码的手段。系统故障读码器(适合作为随车工具)； - 读码器可方便、快速地读取系统故障代码。排故时的注意事项- 电喷系统零部件的可靠性较高，当整车或发动机出现异常时，首先检查相关的机械零部件、系统接插件和线束状况；在确定零部件损坏之前，应反复进行替换试验检查。- 在点火开关接通的情况下，不要拆卸系统电器零部件，以免损坏相关零部件。- 系统应使用抗干扰型火花塞和高压线，非阻抗型的火花塞和高压线会对ECM内的点火线圈驱动模块产生不良影响，甚至可能损坏ECM。- 绝大多数的电喷零件是不可修复的，在确认零件损坏后, 一般是更换处理。发动机的保养1.新机检查项目 检查机油、冷却液有无泄漏痕迹。 检查燃气供给管路有无摩擦以及磕碰划伤现象。 检查线束以及传感器的插接有无松动。 检查各机械连接处有无松动。 检查各处软垫有无撕裂现象。 检查发动机的声音有无异常。2每日检查项目每日首次起动前，检查下列项目，如有不正常应及时修理。 检查各部位是否正常，附件连接是否可靠，各管路