CNG汽车供给系统故障诊断与排除

郭宇，刘俊

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

使用维修

CNG汽车供给系统故障诊断与排除

郭宇，刘俊

（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）

随着燃气商用车在市场上保有量增大，人们对燃气车的认识不足导致很多简单的问题复杂化，造成不必要的损失，就车辆本身而言，燃气商用车与传统商用车的最显著区别在于使用了不同的燃料供给系统。本文就 CNG汽车燃气供给系统与普通柴油车燃油供给系统的区别以及CNG燃气供给系统一般故障的检测与排除方法做了简单的介绍，可以使人们对这种高压而安全的新型供给系统有一个初步的了解，消除认识误区，提高对CNG燃气供给系统故障的判断和解决能力。

燃气供给系统；故障诊断与排除；CNG

CLC NO.:U472.9 Document Code: B Article ID: 1671-7988(2015)05-113-02

1、概述

天然气作为一种新型燃料，其价格仅为柴油的 50%一60%，燃烧后可减少硫化物和粉尘的排放量近100%，减少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%；此外，采用天然气作燃料的汽车，还可以减少发动机积碳和磨损，延长发动机使用寿命，减少发动机的机油消耗，降低发动机的维修费用。

天然气的密度是空气的0.58-0.62倍，一旦发生泄漏在空气中扩散较快，并且其燃点比燃油高，这些因素使燃气汽车比燃油汽车更加安全。

鉴于以上优点，天然气汽车的保有量逐年增加，但是由于人们对天然气汽车供给系统的认识不足，天然气汽车供给系统故障排除一直是一个难点，本文就现有 CNG商用汽车供给系统一般故障点及其排除方法做简单探讨。

2、CNG车辆燃气供给系统原理

高压的压缩天然气从储气瓶出来，经过过流保护阀、高压精滤器过滤后，经高压电磁阀进入高压减压器，高压减压器的作用是将高压的压缩天然气（工作压力 200bar-30bar）经过减压、加热将压力调整至7bar-9bar。高压天然气在减压过程中由于减压膨胀，需要吸收大量的热量，因此，将发动机冷却液引出到减压器对燃气进行加热。经减压后的天然气进入电控调压器，其作用是根据发动机运行工况精确控制天然气喷射量。天然气与空气在混合器内充分混合，进入发动机缸内，经火花塞点燃进行燃烧，火花塞的点火时刻由发动机控制器输出，氧传感器即时监控燃烧后尾气的氧浓度，推算出空燃比，发动机控制器根据氧传感器的反馈信号，控制进气歧管压力，及时修正天然气喷射量。

3、CNG车辆与柴油车供给系统结构差异

与柴油车燃料供给系统相比较，CNG燃气供给系统有如下变化：

（1）取消：柴油箱总成（含托架），油量传感器、柴油粗滤器总成，进油管，柴油滤清器总成，回油管，喷油管总成。

（2）增加：压缩气瓶总成（含固定支架），气压传感器、过流保护阀，单向阀，控制面板总成，高压精滤器，高压管路，减压阀总成，低压滤清器，燃气导轨总成，燃气喷嘴总成。

4、故障原因及排除

4.1 气瓶间断漏气。由于气瓶反复充、放气时的循环压力使瓶体侧壁上产生疲劳裂纹。当气瓶充到最大压力时，裂纹受张力张开，发生漏气；当气瓶压力降低时，裂纹收缩，气瓶停止漏气。当疲劳裂纹穿透侧壁持续增大时，气瓶压力降低比较快，此时气瓶失效。所以在气瓶发生间断漏气时应该及时更换。

4.2 管路上液化、露水现象。管路卡套或卡套螺母松动，导致管路漏气，泄漏气体由于压力减小，体积急剧膨胀，需从外界吸收大量的热量，造成故障点管路外侧有液化、露水现象。此时需要对故障点卡套螺母拧紧。

4.3 充完气的车辆（充气至20MPa）放置6小时后，压力降低至17～18MPa。由于车辆在加气过程中，由于CNG气体分子间的高速摩擦和碰撞产生热量，气体温度升高，压力也随之升高，此时压力表为20MPa，待气体冷却到常温时，压力表指针下降2～4MPa左右，是属于CNG气瓶和管路系统内温度降低所造成的现象。

4.4 安装有过流保护阀的车辆在运行途中或加气后突然停车。可能是过流保护阀起保护作用，由于系统气体泄漏造成过流保护阀关闭，其关闭后封闭气瓶到压力表的气路，压力表气量显示不足,发动机不能正常点火。首先，应该重点排查减压器部分管路接头是否有松动，其次，检查控制面板到减压器部分的管路。待上述故障排除后，打开电磁复位翘板开关或者旋转手动复位开关，同时观察气压表压力，待压力恢复到正常压力即可。

4.5 若储气瓶组压力为零（气瓶组压力为零是指过流保护阀正常工作时），须充装氮气置换储气系统内的残留气体后，再次充装CNG。通常情况下，由于系统的减压器工作压力大于零，整个供给系统压力降低至减压器工作压力左右时，不能对发动机提供有效燃料，此时系统保压。如果系统压力为零，则说明系统与外界接通，整个系统混入空气。天然气的主要成分是甲烷，当天然气与空气的体积比值在 5%-15%之间时易燃易爆；为了保证天然气在整车生产的首次充气过程中的安全，需对储气瓶进行充氮处理。

4.6 发动机容易灭火，系统供气压力不稳定，压力表显示正常。此时应检查管路有没有少量泄漏和堵塞的现象，清洗过滤器滤芯，当上述操作无效时，检测发动机。

4.7 如果汽车自燃着火。应立即停车，迅速关闭点火开关，切断电源，关闭气路总截止阀和各气瓶阀；使用干粉灭火器进行灭火，并用水给储气瓶降温。

4.8 加气时，若不进气。a、检查充气球阀手柄是否打开；b、检查气瓶阀是否打开；c、充气阀、球阀或压力表故障，逐一排除。

4.9 CNG供气管路结冰。天然气从高压到低压的减压过程中要吸收大量的热量，造成局部低温，天然气所含水分或空气中的水分遇低温而结冰。发生该故障一般是由于天然气管路在联接的接头存在漏气或管路通径存在突然减小的现象；而减压器处结冰，一般是由于减压器外接循环水不循环，无法对减压器加热。

此时，关闭所有的气瓶阀门，用热毛巾捂住结冰部位，直到冰冻解除，同时打开排空阀和任意一个气瓶阀排气 30秒左右。

4.10 天然气泄漏。原始状态时，天然气无色、无味,出于安全的原因，天然气中加入可察觉臭味，加臭剂常用具有明显臭味的硫醇、硫醚或其他含硫的有机化合物配制。因此，天然气发生泄漏时，可明显闻到臭味。

4.11 如果某处管路结冰次数较多。应检查此处管路端口是否存在缩口现象，如果有缩口现象，则必须对缩口处进行扩口。扩口以后，须用平锉把钢管端面锉平，且端面与轴向应垂直。

4.12 高压精滤器常见故障。a、壳体与底座支架连接处漏气。由于壳体密封圈损坏，应更换壳体密封圈。b、车辆无法正常行驶或在行驶过程中无高速、发动机无力。由于滤芯被杂质堵塞，滤芯内有大量油污，应清洗或更换滤芯。c、精滤器接头或堵头处漏气。由于密封圈损坏。d、在低温地区，高压精滤器容易结冰、堵塞，高压精滤器应经常排污、排水。

[1] 邵毅明.压缩天然气汽车改装与维修[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2] 孙济美.天然气和液化石油气汽车[M].北京：北京理工大学出版社

[3] 秦传江，梁代春. 汽车压缩天然气和液化石油气系统维修[M].北京：北京理工大学出版社,2010.

[4] 梁平.天然气操作技术与安全管理[M].北京：化学工业出版社,2006.

Failure diagnosis and elimination of the CNG fuel supply system

Guo Yu, Liu Jun
（ShaanXi Heavy-duty Automobile Co.,Ltd.,Shaanxi Xi’an 710200）

With the compressed natural vehicle in the market ownership increases, the lack of awareness of compressed natural vehicle has made a simple question to be very complex, caused unnecessary loss. In terms of the vehicle itself, the most significant difference between the traditional commercial vehicle and the natural vehicle is fuel supply system. This paper introduces the difference between CNG vehicle and traditional diesel fuel oil supply system and the method to detect and eliminate CNG fuel supply system failure,This paper can make people have a preliminary understanding to this kind of high pressure and safe new type supply system, eliminate misunderstanding, increase ability to solve fault judgments of CNG fuel supply system.

CNG fuel supply system; fault diagnosis and exclusion; CNG

U472.9

B

1671-7988(2015)05-113-02

郭宇，就职于陕西重型汽车有限公司汽车工程研究院。