一种国六重卡发动机故障检测维修方法简介

颉延萌 吕鑫 薛伟 张秦君 侯博搏 田江

摘 要：文章对天燃气发动机和柴油发动机进行了简单对比 介绍天然气发动机特有系统 结合平时工作中遇到的问题 简介判断故障过程和维修过程 从而提高工作效率。国六天燃气发动机构造复杂、维修难度高但因其排放清洁度高 是我国受欢迎的一种动力单元。

关键词：内燃机;天然气发动机;国六;维修

中图分类号：U464  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）18-183-02

Abstract： This paper makes a simple comparison between natural gas engine and diesel engine， introduces its special system， judgment and maintenance process according to the problems encountered in normal works. So as to improve work efficiency. ChinaⅥ natural gas engine has complex structure and high maintenance difficult， but due to its high emission cleanliness， it is a popular power unit in our country.

Keywords： Internal-combustion engine; Natural gas engine; ChinaⅥ; Overhaul

CLC NO.： U464  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）18-183-02

引言

随着国内外环境保护力度的不断加强 对机动车排放要求越来越严格。为了达到国六环保法规要求 电控发动机ECU也升级到了目前的国六ECU 线束匹配增多 控制系统越来越复杂 伴随的故障率也随之升高。

国六发动机目前有燃油发动机和燃气发动机之分 但随着柴油紧缺和价格上涨 国内外燃气发动机车辆市场正迅速增长。燃气发动机经过多年的努力研究和探索 发动机的环保性、动力性、经济性、可靠性等方面得到了长足发展。本文主要从国产某型燃气发动机方面介绍其故障。

电器故障包括车辆不启动、车辆无巡航、车辆无油门、发动后冒黑烟、发动机抖动等 由于篇幅所限 此文主要介绍车辆不启动故障的排查。燃气发动机以柴油机为基础 通过取消柴油系统 改进部分零部件并增加燃气相关部件及电控系统而成。与普通燃油发动机相比 燃气发动机新增了高压点火系统 新增湿度、前氧、后氧传感器 新增LNG车型使用的集成稳压器和CNG车型使用的减压器。下面从这几方面简述故障排查方法。

1 点火系统故障

点火系统故障表现为在工作中遇到拧车钥匙后起动机没有反应 这种故障可以从以下几个方面入手检测。

1.1 点火锁故障

检查启动信号时发现在车钥匙处于50启动档未输出信号电 则可说明点火锁故障 更换点火锁即可排除故障。

1.2 ECU未识别出启动信号

检查各保险、继电器均未失效 点火锁未失效 仪表未报故障 水温灯不亮 在启动机两孔插接器可以检测到一路24V电 启动机30电正常 在ECU 42位也检测到了驾驶室点火信号（如图1） 通过这些现象可以说明ECU开机正常 整车点火系统正常 怀疑ECU未识别出启动信号 若用电脑读取信号发现未接收到启动信号 则此故障由发动机厂家刷写数据后解决。

1.3 点火继电器和喷射继电器未吸合

查各继电器后发现电器板上的点火继电器和喷射继电器未吸合 用万用表检测后发现是控制端没有地信号导致继电器不吸合。此时需要检测该控制端到ECU-15位的通断 若检测整根线路不通 则表示外接线束问题需要找出断点进行修复 若检测整根线路不存在断点则需要发动机厂家刷写数据或更换ECU才可以排除故障。

2 喷射系统和稳压器故障

稳压器的功能是由ECU控制其开合 通过接收ECU发出的的电信号 及时切断或恢复燃料供给 同时调节稳压器出口压力在8-10bar。其原理是电磁阀是由线圈驱动阀芯 ECU控制其开合 停机状态下处于常闭状态 电磁阀闭合 气体不流通;当接收到ECU电信号 电磁阀打开 气体导通。

在工作中经常能遇到集成稳压器故障的车辆 此故障特点是仪表不报故障 所有保险、继电器均正常工作 用电脑检测所有信号均正常 启动车辆时起动机正常工作但车辆无法正常点火启动。检测方法是在启动瞬间用手触摸集成稳压器继电器端盖看是否有轻微震动（如图2红圈处） 如果没感觉到震动则断开集成稳压器连接线用万用表检测是否有24V和3.5V电压 若没有检测到电压则说明发动机自带线束故障或ECU故障 若检测到电压则怀疑稳压器故障 此时可以临时性将阀芯拆除 若拆除后正常启动则说明稳压器本体故障。若在启动瞬间用手触摸到集成稳压器继电器端盖看有轻微震动 但车辆仍不能正常启动 此时可以检查燃气瓶有没有打开阀门、燃气管路有没有正确连接 再检查稳压器有没有装反。检查稳压器有没有装反可以观察阀体上箭头方向是不是指向燃气流出端 若装反则需关闭燃气阀后将稳压器按箭头装配即可解决问题。

3 传感器故障导致启动异常

整车传感器众多 包括压差传感器、排温传感器、曲轴传感器、凸轮轴传感器、氧传感器等。目前最影响启动的传感器包括湿度传感器、飞轮位置传感器和凸轮轴传感器。湿度传感器是通过测量进气湿度 修正空燃比来补偿环境对发动机所造成的影响 使发动机运行在最佳状态 同时通过大气压力检测 对发动机在高原地区使用时进行修正补偿。曲轴传感器则是在启动机带动飞轮旋转继而带动曲轴时采集曲轴转速信号 该传感器作用是告诉ECU目前的转速值 当起动机带动曲轴到一定转速时 自动切断启动继电器 目前标定的转速是400转每分钟。發动机自由状态时可以由起动机带动到200转每分钟左右 若上升到400转每分钟且ECU检测到有喷油、燃烧 此时ECU就可以断开对启动继电器的供电。如果发现启动异常或者启动困难 均可以检查这三个传感器是否正常工作。

4 进气系统故障

天燃气发动机进气系统故障时 发动机启动听到正常点火声后只能正常工作1～2秒随即熄火。出现此故障后先检查点火线圈有没有正常供电 若在发动机点火线圈接头处能检测到24V电 则说明点火电源正常 此时可拆除发动机进气接口 再次启动发动机 若正常说明发动机进气系统有异物阻塞进气通道。判断堵塞位置时可以观察在启动发动机时中冷器进气胶管是否被吸扁 若吸扁则说明阻塞物处在涡轮增压器附近 若进气管没被吸扁则说明在发动机进气口附近。

5 排气系统故障

排气系统故障时其主要表现为 启动机退出工作后能听到比较沉闷的声响 和开排气制动时的声音较像 且排气管尾管处排气压力为零或者出气压力低 此时怀疑排气系统堵塞 维修时可断开发动机排气歧管和排气管的连接处 若正常工作则是排气管堵塞 若还不能正常工作则需要发动机厂家检查发动机内部是否有问题。

6 燃气问题

此故障最难判断 任何电路系统均正常工作 进气、排气系统均正常且通过电脑检测发动机不报任何故障 此时可使用工业风扇对发动机进气口进行强制通风后拧松燃气进气口螺母再启动车辆 可观察燃气压力和味道 若无色无味则考虑是否瓶中是纯氮气 可以联系燃气瓶厂家进行处理。

7 总结

国六排放标准是目前国内排放要求的最高规格 各主机厂也在大力推广国六发动机的使用 此文简单介绍一些天燃气发动机故障及排除思路和方法 希望对各主机厂电器工程师的工作有所帮助。

参考文献

[1] 赵振宁.柴油/天然气发动机构造与检修[M].北京：电子工业出版社，2018.

[2] 赵振宁，李东兵.电控发动机原理与检修（第2版）[M].北京：北京理工大学出版社，2011.