LNG車輛的使用維護(hù)與故障排除

周建仁

（儀征市汽車運(yùn)輸總公司 211400)

液化天然氣（LNG）作為一種清潔、高效的優(yōu)質(zhì)能源，正越來越多地被運(yùn)用于運(yùn)輸車輛上，尤其是城市客運(yùn)公交車輛。我公司近年來，逐步購置了40多輛以LNG為燃料的客車投入運(yùn)營，取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

1 LNG系統(tǒng)特點(diǎn)

1.1 LNG燃料的特點(diǎn)

LNG的主要成分為甲烷，是通過對(duì)天然氣凈化處理后，在常壓下將氣態(tài)的天然氣冷卻至-162℃，使之成為液體。其與傳統(tǒng)石油燃料相比，具有有害物排放值低、對(duì)環(huán)境污染小、使用成本低、低溫起動(dòng)性好以及使用安全等特點(diǎn)。

1.2 LNG系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

LNG系統(tǒng)主要由燃料供給系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)和控制系統(tǒng)組成。與普通發(fā)動(dòng)機(jī)相比，LNG發(fā)動(dòng)機(jī)還專門配置了增壓壓力控制系統(tǒng)，主要通過廢氣旁通閥、防喘振閥和空氣調(diào)壓器等部件，來實(shí)現(xiàn)對(duì)渦輪增壓器的壓力進(jìn)行控制[1]。

2 LNG車輛的使用

2.1 新車的使用

新車使用前應(yīng)進(jìn)行以下檢查：檢查燃?xì)夤苈贰⒐庋b置和電氣部分，看是否有燃?xì)饷芊獠粐?yán)、線路接觸不可靠等情況；檢查蓄電池的電壓是否足夠，蓄電池的工作參數(shù)是否符合要求；若連續(xù)起動(dòng)3次不能成功，應(yīng)重新仔細(xì)檢查燃?xì)獠糠趾碗娐凡糠?；新車?yīng)進(jìn)行必要的磨合，才能投入使用，磨合期結(jié)束后需要更換發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油；注意觀察燃?xì)獯媪坎⒓皶r(shí)加氣，加氣時(shí)應(yīng)檢查燃?xì)庀到y(tǒng)的密封性。

2.2 車輛的日常檢查

為保證行車安全，每天出車前應(yīng)做好車輛的檢查工作，確保行車安全，具體如下：每天行車前必須檢查氣瓶與托架、供氣裝置與車架之間固定是否牢固，所有氣管的連接處是否出現(xiàn)漏氣，各傳感器插接處是否有松動(dòng)現(xiàn)象；檢查發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油油位和冷卻液的液面高度是否符合要求；檢查燃?xì)獾膬?chǔ)存量，必要時(shí)進(jìn)行添加；檢查蓄電池電壓是否達(dá)到規(guī)定要求。

3 運(yùn)行材料的選用

3.1 發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油的選用

由于氣態(tài)的LNG與液態(tài)燃料在自身特性和燃燒過程中的差別，因此應(yīng)選用潤滑性能良好、高溫抗氧化和抗硝化能力強(qiáng)、抗腐蝕性能好、油品的清凈分散性好以及硫酸鹽灰分含量適宜的潤滑油，此外潤滑油還應(yīng)有較低的磷含量和優(yōu)異的防銹性能等。

3.2 冷卻液的選用

天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)中的高壓減壓器需要發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液進(jìn)行加熱，使LNG加熱氣化，若發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液品質(zhì)不好而導(dǎo)致高壓減壓器水腔結(jié)垢，將降低熱交換量，從而導(dǎo)致高壓減壓器凍裂。因此，要充分保證發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液的品質(zhì)，使用凝點(diǎn)更低、防腐性能更好且不結(jié)垢的軟質(zhì)防凍液。

4 LNG車輛的維修

4.1 定期保養(yǎng)內(nèi)容

以玉柴發(fā)動(dòng)機(jī)為例，LNG發(fā)動(dòng)機(jī)的定期保養(yǎng)分為一級(jí)保養(yǎng)、二級(jí)保養(yǎng)和三級(jí)保養(yǎng)，保養(yǎng)間隔里程為，一級(jí)保養(yǎng)15 000 km，二級(jí)保養(yǎng)30 000 km，三級(jí)保養(yǎng)60 000 km。各級(jí)保養(yǎng)的作業(yè)內(nèi)容如表1所示。

4.2 LNG車輛的修理

LNG汽車的修理分為機(jī)械部分和LNG系統(tǒng)部分。機(jī)械部分的維修可按照傳統(tǒng)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的修理要求執(zhí)行；LNG系統(tǒng)部分的維修包括電子控制系統(tǒng)的維修和其他零部件的維修，維修方法通常采用專用診斷工具與人工診斷相結(jié)合。與此同時(shí)還應(yīng)當(dāng)具備以下幾個(gè)基礎(chǔ)知識(shí)：熟悉常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)的故障判斷；熟悉天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理；熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)線路圖、各傳感器針腳定義以及電器參數(shù)；熟悉發(fā)動(dòng)機(jī)各運(yùn)行參數(shù)；熟悉控制策略。

4.3 維修LNG車輛的注意事項(xiàng)

維修LNG發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)需要注意以下幾點(diǎn)：執(zhí)行燃料系統(tǒng)維護(hù)和修理的人員，必須經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)并取得培訓(xùn)合格證，其他人員不得擅自維修；維修場地嚴(yán)禁吸煙，場內(nèi)應(yīng)有防火消防措施，如氣瓶已充氣，車輛與周圍明火距離不得小于10 m；維修車輛時(shí)，嚴(yán)禁敲擊和碰撞氣瓶、減壓閥、管線及各種閥體；在車輛維護(hù)和故障排除中，如涉及燃?xì)庋b置的管路插接器、閥門、儀表及減壓裝置時(shí)，維修人員應(yīng)首先斷開蓄電池供電電路，關(guān)閉總氣閥與瓶閥，打開維修泄壓開關(guān)，待卸壓后方可拆卸故障部位；在排除供氣系統(tǒng)故障時(shí)，必須關(guān)閉總氣閥和全部鋼瓶氣閥，進(jìn)行管路卸壓，嚴(yán)禁在帶壓狀態(tài)下進(jìn)行修理作業(yè)；在故障部位修復(fù)后，應(yīng)嚴(yán)格檢查卡套是否完好無損，采用氣體泄漏檢測儀或肥皂水進(jìn)行泄漏檢驗(yàn)；維修人員在維修中必須嚴(yán)格檢查高、低壓線插接器、控制系統(tǒng)主板及轉(zhuǎn)換開關(guān)插接器與導(dǎo)線的絕緣，防止短路和接觸不良。

表1 玉柴氣體發(fā)動(dòng)機(jī)保養(yǎng)項(xiàng)目表

4.4 電控系統(tǒng)使用注意事項(xiàng)

嚴(yán)禁帶電插拔電器元件，以免燒壞電控系統(tǒng)元件；保持電控系統(tǒng)清潔、干燥，嚴(yán)禁用水沖洗發(fā)動(dòng)機(jī)，如意外進(jìn)水，切記馬上斷開電源總開關(guān)，通知維修人員，不得擅自起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；進(jìn)行電焊作業(yè)時(shí)，切記關(guān)掉總電源，同時(shí)拔下ECU上的插接器，以免燒壞ECU等電控元件。

4.5 LNG車輛故障診斷實(shí)例

案例一，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力。一臺(tái)配置玉柴YC6G260N-40發(fā)動(dòng)機(jī)的金龍XMQ6101AYN4C客車，在運(yùn)行14萬km時(shí)，出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)無力的故障。檢查氣瓶壓力正常，燃料供給系統(tǒng)各部件也無明顯泄漏現(xiàn)象，控制系統(tǒng)無故障碼顯示。進(jìn)一步排查后，發(fā)現(xiàn)混合器膜片破裂，從而造成混合器燃料空氣閥開度過小，噴入進(jìn)氣歧管的混合氣數(shù)量下降，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降，運(yùn)轉(zhuǎn)無力。更換膜片后，發(fā)動(dòng)機(jī)工作恢復(fù)正常。

案例二，車輛燃料消耗量大，出現(xiàn)闖車情況。一臺(tái)宇通ZK6932HNGAA客車，配置玉柴YC6J210N-40發(fā)動(dòng)機(jī)，行駛至3萬km時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料消耗量異常上升，百公里耗氣量增加70%左右。經(jīng)檢查該發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管墊損壞，第6缸進(jìn)氣口襯墊破裂，導(dǎo)致氣體泄漏，重新更換襯墊后，故障排除。但行駛10天后，車輛耗氣量又出現(xiàn)上升，且伴有闖車情況。初步診斷為發(fā)動(dòng)機(jī)工作不良，在排除燃料系統(tǒng)原因后，懷疑發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)存在故障。進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)，第3、4缸高壓線有漏電現(xiàn)象，更換一組高壓線后，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，故障排除。

案例三，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油消耗增多，排氣冒藍(lán)煙。一臺(tái)玉柴YC6G260N-40發(fā)動(dòng)機(jī)在行駛14萬km時(shí)，出現(xiàn)排氣冒藍(lán)煙現(xiàn)象，初步診斷為“燒機(jī)油”，決定對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行解體檢查。在拆檢過程中，發(fā)現(xiàn)第1缸進(jìn)氣歧管襯墊已完全損壞，1缸活塞、缸套嚴(yán)重拉傷，活塞環(huán)槽被燒熔。分析故障原因?yàn)椋哼M(jìn)氣歧管墊損壞，導(dǎo)致空氣直接從進(jìn)氣道被吸入氣缸，空氣中雜質(zhì)較多，使活塞與氣缸壁產(chǎn)生嚴(yán)重磨損，活塞裙部、氣缸壁被拉傷，活塞環(huán)槽被燒熔，致使?jié)櫥透Z入燃燒室燃燒，而出現(xiàn)冒藍(lán)煙現(xiàn)象。更換1缸氣缸套及活塞組件后，車輛行駛正常，故障排除。

5 使用和維修過程中應(yīng)當(dāng)注意的誤區(qū)

任何一款車型的設(shè)計(jì)也不會(huì)完美無缺，從上述3例故障原因可看出，有2例故障為零部件裝配不當(dāng)而埋下隱患，經(jīng)過一段時(shí)間使用后出現(xiàn)故障。因此在排除故障時(shí)，應(yīng)全面分析影響因素，從而迅速、準(zhǔn)確查找故障部位，確定故障原因。

排除故障必須堅(jiān)持先簡后繁程序，從第2例故障的排除過程可看出，LNG發(fā)動(dòng)機(jī)是在傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)上改進(jìn)而來。因此在排除故障時(shí)，不能誤入盲區(qū)，一味認(rèn)為發(fā)生故障就是LNG系統(tǒng)的問題，而忽視了對(duì)其他系統(tǒng)零部件的檢查。

車輛的日常維護(hù)工藝必須執(zhí)行到位，從上述3例故障原因可看出，如果在平時(shí)工作中勤于檢查，嚴(yán)格按照廠家要求和相關(guān)工藝規(guī)范執(zhí)行，有些故障是可以提前發(fā)現(xiàn)的，車輛故障范圍和損失是可以縮小的。

綜上所述，LNG車輛的使用和維護(hù)并不是高深莫測的，只要認(rèn)真研讀相關(guān)技術(shù)資料，領(lǐng)會(huì)使用注意事項(xiàng)，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程和維修工藝，堅(jiān)持實(shí)行定期維護(hù)，就一定能使用和維修好車輛，充分發(fā)揮其在節(jié)能、降低成本和綠色環(huán)保方面的優(yōu)勢。