梁衛(wèi)國
摘 要:LNG作為未來發(fā)展的新能源越來越受到各國的重視,作為車用燃料越來越受到人們的青睞,有些國家把LNG作為主要燃料運行到汽車中,在天津地區(qū)的市場,LNG汽車的發(fā)展越來越快,據(jù)不完全統(tǒng)計,2014年天津LNG汽車已有10000余輛車,主要分布于交通集團、公交集團、濱海公交、天津港等國有企業(yè)和麗通運業(yè)、山華運業(yè)等民營企業(yè)。文章以津宇客運站,車輛在運行情況下的工況為例,進而對LNG發(fā)動機主要主要系統(tǒng)、易出現(xiàn)的常見故障進行詳細的分析,總結(jié)出LNG汽車常見故障排除維修和保養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:LNG長途車輛;故障;排除;保養(yǎng)
1 LNG發(fā)動機的特性,以及與柴油發(fā)動機的主要區(qū)別
LNG發(fā)動機與柴油發(fā)動機有著不同的構(gòu)造特性,現(xiàn)介紹LNG發(fā)動機與柴油發(fā)動機的主要區(qū)別如表1所示。
2 LNG加氣瓶的主要構(gòu)造
汽車LNG加氣瓶是一種低溫絕熱壓力容器,設(shè)計有雙層結(jié)構(gòu)。低溫液態(tài)LNG儲存在內(nèi)膽中,多層絕熱材料包在外殼上,與外界具有很強的隔熱性能,同時兩層容器之間是真空,這樣可以形成良好的絕熱系統(tǒng)。另外,支撐系統(tǒng)可以減少在行車中的沖擊力。
內(nèi)膽有兩級安全閥在超壓時起到保護作用。首先打開的是主安全閥,其作用放散漏熱損失導致的壓力上升,或者真空被破壞后加熱漏熱導致的壓力上升。副安全閥的壓力值比主安全閥高壓力要高,在主安全閥失效或發(fā)生堵塞時,副安全閥打開,起作用。
如內(nèi)膽發(fā)生泄露,抽空塞將打開泄壓。抽空塞發(fā)生泄露將導致真空破壞,這時可以發(fā)現(xiàn)外殼出現(xiàn)結(jié)水珠或結(jié)霜現(xiàn)象。當然,氣瓶管道末端出現(xiàn)結(jié)霜是正常的。
LNG供氣系統(tǒng)包括充裝接口、汽化器、穩(wěn)壓器、儀表壓力顯示等組成,氣瓶上的控制系統(tǒng)見圖1、表2。
3 主要案例分析
3.1 漏氣
漏氣是LNG車常見故障,在日常的維護中必須對氣體管路和部件進行檢漏。檢漏最常用的方法是噴撒肥皂水,這是最有效的方法。必須先打開點火鑰匙,發(fā)動機供氣的情況下進行檢漏。如果發(fā)現(xiàn)滲漏部位,通過更換緊固件,或者重新安裝,都能解決故障問題。
在更換氣路部件時,應先關(guān)閉燃氣出氣閥,再啟動發(fā)動機將管路內(nèi)存氣燒盡后再拆卸?,F(xiàn)有一例:在關(guān)閉燃氣出氣閥后再打開,燃氣便出氣不足,這是閥內(nèi)部或單向閥內(nèi)部閥芯由于冰凍造成未完全打開,采取輕輕敲擊閥體的方法可以使閥芯復位,千萬不能使用熱水,避免因急劇的熱脹冷縮造成部件損壞。
3.2 發(fā)動機動力不足和行駛發(fā)沖
(1)氣瓶內(nèi)燃料不足可以導致發(fā)動機動力不足,這種情況下應及時加液。(2)判斷手動出液閥是否完全開啟,如正常開啟,檢查燃氣管路是否損壞或者堵塞折彎等現(xiàn)象,如出現(xiàn)以上情況,應立即更換維修,按照出廠規(guī)定的時間段更換燃氣軟管。(3)氣瓶壓力不足,可以造成輸送燃料不暢,檢查LNG氣瓶的氣相回路上的放空閥是否開啟。(4)定期檢查空濾器,廠家規(guī)定的時間及時更換空濾,防止發(fā)生故障。(5)蓄電池虧點,或者發(fā)電機異常,如電瓶缺液應及時補液,上車檢查蓄電池接線柱連接是否牢固,發(fā)電機輸出端子電壓在規(guī)定范圍內(nèi)。(6)火花塞積碳、時間過長漏電等,高壓缸線、點火模塊插接器、搭鐵線異常,可導致發(fā)動機動力不足(7)選擇LNG燃料品質(zhì)高的燃料,燃料品質(zhì)差,也會導致發(fā)動機動力不足等現(xiàn)象發(fā)生。
3.3 LNG汽車一般易損件
一般常見故障分為兩類,閥類和管類。閥類的故障多發(fā)于主安全閥(副安全閥一般不考慮更換,故障和損耗率低)、增壓閥和安全閥上,管類根據(jù)整車廠家不同,不同的管類都會有問題出現(xiàn)。
現(xiàn)有一例,天津大港地區(qū)LNG汽車出現(xiàn)漏氣,電氣線路出現(xiàn)故障,起步困難,三檔出現(xiàn)抖動等現(xiàn)象。經(jīng)過與廠家聯(lián)系,工程師到現(xiàn)場更換整條電氣線路,排除了已知的故障,最后發(fā)現(xiàn)連接氣瓶的管路出現(xiàn)裂痕,更換廠家原配的管路(原配的管路相對成本高),解決了問題。通過與LNG汽車的老板溝通,他們之后再遇到類似的故障,自己就能夠解決,這就需要儲配常配件更換,節(jié)省了一定的成本費用。
所以,配件儲備是很重要的,至少要儲備以上三大閥,管類和加注口、儀表等,這個可以根據(jù)車型,使用時間等因素進行有目的的儲備。
3.4 發(fā)動機發(fā)生爆燃
先了解一下LNG 發(fā)動機產(chǎn)生爆燃的原因見表3。
現(xiàn)有一例,一輛新LNG客車發(fā)生爆燃,前提可以排除積碳等因素。因此,最有可能引起爆燃的原因只剩下5種可能性。因此,經(jīng)過一一排除故障,主要引起爆燃的是LNG存儲時間過長造成的。因此,LNG汽車加完氣后,應盡快用完,避免造成浪費或者車輛故障。
結(jié)論:在燃氣供給系統(tǒng)中,氣化后的LNG溫度不能太高,應精準控制經(jīng)過熱交換器的溫度。因此,導致爆震的原因是溫度過高。
儲罐內(nèi)天然氣壓力升高,主安全閥會自動排除超壓的天然氣,進而加速罐內(nèi)天然氣的蒸發(fā)。導致液態(tài)的LNG中的甲烷含量逐漸降低,直接影響發(fā)動機的抗爆性能,容易使LNG 發(fā)動機產(chǎn)生爆震,嚴重時可造成發(fā)動機的損壞。
4 LNG汽車日常維護和保養(yǎng)
為了保證LNG汽車在長途客運和貨運中發(fā)揮最大的運行效率,交通集團要確保駕駛LNG汽車的司機正確規(guī)范的駕駛LNG車輛,根據(jù)天津市各個運輸車隊的特點,駕駛員要熟悉LNG發(fā)動機的工作原理,電氣控制線路,以及各個管路和傳感器的基本參數(shù),熟悉常規(guī)發(fā)動機的運行故障等,在維修時采用自診斷和專用儀器診斷相結(jié)合的方式進行故障的排除,使LNG在天津市場發(fā)揮環(huán)保和給企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益,保證LNG汽車在天津市場的大力發(fā)展。
4.1 駕駛員的安全操作與維護
(1)通過崗前理論培訓,給駕駛員培訓講解各個部件的功能和作用,使司機掌握LNG汽車的知識,以及LNG發(fā)動機特性和電氣控制系統(tǒng)、氣路管路的功能,必須通過培訓才能上崗。
(2)駕駛員每天檢查機油、冷卻水等常規(guī)檢查外,一定要仔細檢查供氣系統(tǒng)與車身支架的固定是否牢固,檢查氣瓶的壓力表狀態(tài),開車前檢查所有氣管的連接處是否有漏氣,如有漏氣及時維修。
(3)啟動汽車前先將點火裝置撥到電源接通檔位,停留3-5秒,不踩加速踏板啟動。啟動時不要深踩油門,這樣只會造成高轉(zhuǎn)速和浪費燃料,可能造成發(fā)動機的損壞等。
(4)發(fā)動機啟動后需要怠速5分鐘左右,保持車輛油路的充分潤滑。
(5)如果遇到瓶身有結(jié)霜,以及車內(nèi)漏氣報警器報警,這種情況必須進廠維修。
4.2 常規(guī)的維修和保障
(1)在進行維修車輛前,必須先關(guān)閉總閥門(排除供氣系統(tǒng)故障外)。
(2)檢查發(fā)動機運行狀況是否良好。
(3)電氣控制線路運行狀況是否良好。
(4)每天需要進行漏氣檢查,按照說明書的規(guī)定進行操作。