郭宇，劉俊

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

使用維修

CNG汽車供給系統(tǒng)故障診斷與排除

郭宇，劉俊

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

隨著燃?xì)馍逃密囋谑袌錾媳Ｓ辛吭龃?，人們對燃?xì)廛嚨恼J(rèn)識(shí)不足導(dǎo)致很多簡單的問題復(fù)雜化，造成不必要的損失，就車輛本身而言，燃?xì)馍逃密嚺c傳統(tǒng)商用車的最顯著區(qū)別在于使用了不同的燃料供給系統(tǒng)。本文就 CNG汽車燃?xì)夤┙o系統(tǒng)與普通柴油車燃油供給系統(tǒng)的區(qū)別以及CNG燃?xì)夤┙o系統(tǒng)一般故障的檢測與排除方法做了簡單的介紹，可以使人們對這種高壓而安全的新型供給系統(tǒng)有一個(gè)初步的了解，消除認(rèn)識(shí)誤區(qū)，提高對CNG燃?xì)夤┙o系統(tǒng)故障的判斷和解決能力。

燃?xì)夤┙o系統(tǒng)；故障診斷與排除；CNG

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

1、概述

天然氣作為一種新型燃料，其價(jià)格僅為柴油的 50%一60%，燃燒后可減少硫化物和粉塵的排放量近100%，減少二氧化碳排放量60%和氮氧化合物排放量50%；此外，采用天然氣作燃料的汽車，還可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)積碳和磨損，延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，減少發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油消耗，降低發(fā)動(dòng)機(jī)的維修費(fèi)用。

天然氣的密度是空氣的0.58-0.62倍，一旦發(fā)生泄漏在空氣中擴(kuò)散較快，并且其燃點(diǎn)比燃油高，這些因素使燃?xì)馄嚤热加推嚫影踩?/p>

鑒于以上優(yōu)點(diǎn)，天然氣汽車的保有量逐年增加，但是由于人們對天然氣汽車供給系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)不足，天然氣汽車供給系統(tǒng)故障排除一直是一個(gè)難點(diǎn)，本文就現(xiàn)有 CNG商用汽車供給系統(tǒng)一般故障點(diǎn)及其排除方法做簡單探討。

2、CNG車輛燃?xì)夤┙o系統(tǒng)原理

高壓的壓縮天然氣從儲(chǔ)氣瓶出來，經(jīng)過過流保護(hù)閥、高壓精濾器過濾后，經(jīng)高壓電磁閥進(jìn)入高壓減壓器，高壓減壓器的作用是將高壓的壓縮天然氣（工作壓力 200bar-30bar）經(jīng)過減壓、加熱將壓力調(diào)整至7bar-9bar。高壓天然氣在減壓過程中由于減壓膨脹，需要吸收大量的熱量，因此，將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液引出到減壓器對燃?xì)膺M(jìn)行加熱。經(jīng)減壓后的天然氣進(jìn)入電控調(diào)壓器，其作用是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況精確控制天然氣噴射量。天然氣與空氣在混合器內(nèi)充分混合，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)，經(jīng)火花塞點(diǎn)燃進(jìn)行燃燒，火花塞的點(diǎn)火時(shí)刻由發(fā)動(dòng)機(jī)控制器輸出，氧傳感器即時(shí)監(jiān)控燃燒后尾氣的氧濃度，推算出空燃比，發(fā)動(dòng)機(jī)控制器根據(jù)氧傳感器的反饋信號(hào)，控制進(jìn)氣歧管壓力，及時(shí)修正天然氣噴射量。

3、CNG車輛與柴油車供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)差異

與柴油車燃料供給系統(tǒng)相比較，CNG燃?xì)夤┙o系統(tǒng)有如下變化：

（1）取消：柴油箱總成（含托架），油量傳感器、柴油粗濾器總成，進(jìn)油管，柴油濾清器總成，回油管，噴油管總成。

（2）增加：壓縮氣瓶總成（含固定支架），氣壓傳感器、過流保護(hù)閥，單向閥，控制面板總成，高壓精濾器，高壓管路，減壓閥總成，低壓濾清器，燃?xì)鈱?dǎo)軌總成，燃?xì)鈬娮炜偝伞?/p>

4、故障原因及排除

4.1 氣瓶間斷漏氣。由于氣瓶反復(fù)充、放氣時(shí)的循環(huán)壓力使瓶體側(cè)壁上產(chǎn)生疲勞裂紋。當(dāng)氣瓶充到最大壓力時(shí)，裂紋受張力張開，發(fā)生漏氣；當(dāng)氣瓶壓力降低時(shí)，裂紋收縮，氣瓶停止漏氣。當(dāng)疲勞裂紋穿透側(cè)壁持續(xù)增大時(shí)，氣瓶壓力降低比較快，此時(shí)氣瓶失效。所以在氣瓶發(fā)生間斷漏氣時(shí)應(yīng)該及時(shí)更換。

4.2 管路上液化、露水現(xiàn)象。管路卡套或卡套螺母松動(dòng)，導(dǎo)致管路漏氣，泄漏氣體由于壓力減小，體積急劇膨脹，需從外界吸收大量的熱量，造成故障點(diǎn)管路外側(cè)有液化、露水現(xiàn)象。此時(shí)需要對故障點(diǎn)卡套螺母擰緊。

4.3 充完氣的車輛（充氣至20MPa）放置6小時(shí)后，壓力降低至17～18MPa。由于車輛在加氣過程中，由于CNG氣體分子間的高速摩擦和碰撞產(chǎn)生熱量，氣體溫度升高，壓力也隨之升高，此時(shí)壓力表為20MPa，待氣體冷卻到常溫時(shí)，壓力表指針下降2～4MPa左右，是屬于CNG氣瓶和管路系統(tǒng)內(nèi)溫度降低所造成的現(xiàn)象。

4.4 安裝有過流保護(hù)閥的車輛在運(yùn)行途中或加氣后突然停車。可能是過流保護(hù)閥起保護(hù)作用，由于系統(tǒng)氣體泄漏造成過流保護(hù)閥關(guān)閉，其關(guān)閉后封閉氣瓶到壓力表的氣路，壓力表氣量顯示不足,發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常點(diǎn)火。首先，應(yīng)該重點(diǎn)排查減壓器部分管路接頭是否有松動(dòng)，其次，檢查控制面板到減壓器部分的管路。待上述故障排除后，打開電磁復(fù)位翹板開關(guān)或者旋轉(zhuǎn)手動(dòng)復(fù)位開關(guān)，同時(shí)觀察氣壓表壓力，待壓力恢復(fù)到正常壓力即可。

4.5 若儲(chǔ)氣瓶組壓力為零（氣瓶組壓力為零是指過流保護(hù)閥正常工作時(shí)），須充裝氮?dú)庵脫Q儲(chǔ)氣系統(tǒng)內(nèi)的殘留氣體后，再次充裝CNG。通常情況下，由于系統(tǒng)的減壓器工作壓力大于零，整個(gè)供給系統(tǒng)壓力降低至減壓器工作壓力左右時(shí)，不能對發(fā)動(dòng)機(jī)提供有效燃料，此時(shí)系統(tǒng)保壓。如果系統(tǒng)壓力為零，則說明系統(tǒng)與外界接通，整個(gè)系統(tǒng)混入空氣。天然氣的主要成分是甲烷，當(dāng)天然氣與空氣的體積比值在 5%-15%之間時(shí)易燃易爆；為了保證天然氣在整車生產(chǎn)的首次充氣過程中的安全，需對儲(chǔ)氣瓶進(jìn)行充氮處理。

4.6 發(fā)動(dòng)機(jī)容易滅火，系統(tǒng)供氣壓力不穩(wěn)定，壓力表顯示正常。此時(shí)應(yīng)檢查管路有沒有少量泄漏和堵塞的現(xiàn)象，清洗過濾器濾芯，當(dāng)上述操作無效時(shí)，檢測發(fā)動(dòng)機(jī)。

4.7 如果汽車自燃著火。應(yīng)立即停車，迅速關(guān)閉點(diǎn)火開關(guān)，切斷電源，關(guān)閉氣路總截止閥和各氣瓶閥；使用干粉滅火器進(jìn)行滅火，并用水給儲(chǔ)氣瓶降溫。

4.8 加氣時(shí)，若不進(jìn)氣。a、檢查充氣球閥手柄是否打開；b、檢查氣瓶閥是否打開；c、充氣閥、球閥或壓力表故障，逐一排除。

4.9 CNG供氣管路結(jié)冰。天然氣從高壓到低壓的減壓過程中要吸收大量的熱量，造成局部低溫，天然氣所含水分或空氣中的水分遇低溫而結(jié)冰。發(fā)生該故障一般是由于天然氣管路在聯(lián)接的接頭存在漏氣或管路通徑存在突然減小的現(xiàn)象；而減壓器處結(jié)冰，一般是由于減壓器外接循環(huán)水不循環(huán)，無法對減壓器加熱。

此時(shí)，關(guān)閉所有的氣瓶閥門，用熱毛巾捂住結(jié)冰部位，直到冰凍解除，同時(shí)打開排空閥和任意一個(gè)氣瓶閥排氣 30秒左右。

4.10 天然氣泄漏。原始狀態(tài)時(shí)，天然氣無色、無味,出于安全的原因，天然氣中加入可察覺臭味，加臭劑常用具有明顯臭味的硫醇、硫醚或其他含硫的有機(jī)化合物配制。因此，天然氣發(fā)生泄漏時(shí)，可明顯聞到臭味。

4.11 如果某處管路結(jié)冰次數(shù)較多。應(yīng)檢查此處管路端口是否存在縮口現(xiàn)象，如果有縮口現(xiàn)象，則必須對縮口處進(jìn)行擴(kuò)口。擴(kuò)口以后，須用平銼把鋼管端面銼平，且端面與軸向應(yīng)垂直。

4.12 高壓精濾器常見故障。a、殼體與底座支架連接處漏氣。由于殼體密封圈損壞，應(yīng)更換殼體密封圈。b、車輛無法正常行駛或在行駛過程中無高速、發(fā)動(dòng)機(jī)無力。由于濾芯被雜質(zhì)堵塞，濾芯內(nèi)有大量油污，應(yīng)清洗或更換濾芯。c、精濾器接頭或堵頭處漏氣。由于密封圈損壞。d、在低溫地區(qū)，高壓精濾器容易結(jié)冰、堵塞，高壓精濾器應(yīng)經(jīng)常排污、排水。

[1] 邵毅明.壓縮天然氣汽車改裝與維修[M].北京：人民交通出版社，2004.

[2] 孫濟(jì)美.天然氣和液化石油氣汽車[M].北京：北京理工大學(xué)出版社

[3] 秦傳江，梁代春. 汽車壓縮天然氣和液化石油氣系統(tǒng)維修[M].北京：北京理工大學(xué)出版社,2010.

[4] 梁平.天然氣操作技術(shù)與安全管理[M].北京：化學(xué)工業(yè)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，就職于陜西重型汽車有限公司汽車工程研究院。