王 軍

（西安市公共交通總公司客車總廠，陜西 西安 71000）

純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的開發(fā)與研究

王 軍

（西安市公共交通總公司客車總廠，陜西 西安 71000）

天然氣汽車作為新型代用燃料汽車,因其節(jié)能環(huán)保和經(jīng)濟(jì)安全被重點(diǎn)推廣使用。隨著天然氣汽車的大范圍應(yīng)用，汽車修理人員無法快速、準(zhǔn)確地判斷故障所在這一問題逐漸暴露，尤其是電控技術(shù)的大量應(yīng)用，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的故障診斷變得愈加困難。因此，研究純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)已經(jīng)成為一件十分緊迫的事情。文章以上柴、南內(nèi)純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)為研究對(duì)象，介紹了純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)分析了試驗(yàn)臺(tái)在使用時(shí)的技術(shù)參數(shù)和性能特點(diǎn)，為純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)檢測提供了重要理論依據(jù)。

發(fā)動(dòng)機(jī)；技術(shù)參數(shù)；檢測試驗(yàn)

10.16638/j.cnki.1671-7988.2015.09.035

CLC NO.: U467.9 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)09-106-03

引言

隨著西安市政府從 2007年開始逐步加大清潔燃料的使用力度，純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)車輛的大量增加，純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)維修試驗(yàn)面臨諸多困難，由于沒有適合現(xiàn)有公交車輛的試驗(yàn)臺(tái)架，對(duì)純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)大修后，直接裝車營運(yùn)，存在以下弊端：

（1）發(fā)動(dòng)機(jī)修理后需要進(jìn)行一系列的調(diào)試和檢測，或發(fā)動(dòng)機(jī)存在一些裝配故障，由于車上空間狹小，作業(yè)極為不便，降低了發(fā)動(dòng)機(jī)的修理質(zhì)量。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)沒有進(jìn)行磨合直接參與營運(yùn)，在營運(yùn)當(dāng)中，駕駛員的大油門及高峰期間的大負(fù)荷等工況，均會(huì)造成發(fā)動(dòng)機(jī)早期磨損，嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

為了進(jìn)一步規(guī)范純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的維修工藝和檢測手段，西安市公共交通總公司客車總廠在總公司技術(shù)部及八公司的大力支持下，客車總廠成立天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)研制小組。經(jīng)過為期四個(gè)月的制作，終于研制完成了純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)，有效解決了上柴、南內(nèi)純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的臺(tái)架試驗(yàn)。

1、純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)主要構(gòu)造

（1）氣瓶組：含 70L天然氣瓶兩個(gè)，安裝有加氣嘴及壓力表，兩個(gè)截止閥，高壓管路，見圖1。

（2）天然氣減壓系統(tǒng)：系統(tǒng)包含上柴發(fā)動(dòng)機(jī)、南內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)兩種天然氣減壓系統(tǒng)，如圖2所示。

①上柴系統(tǒng)：高壓減壓器、電磁閥、EPR電子減壓器。

② 南內(nèi)系統(tǒng)：高壓減壓器、電磁閥、低壓減壓器。

（3）電控系統(tǒng)：

① 上柴：ECU、發(fā)動(dòng)機(jī)線束、油門踏板、及各種傳感器。

② 南內(nèi)：ECU、發(fā)動(dòng)機(jī)線束、及各種傳感器。

（4）進(jìn)排氣及冷卻系統(tǒng)：空濾、中冷器、水箱、及連接管路、排氣管路。

（5）發(fā)動(dòng)機(jī)移動(dòng)托架：上柴、南內(nèi)各一個(gè)。

（6）水箱支架一個(gè)，見圖3。

（7）固定支架一個(gè)。

2、純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)主要功能

（1）承擔(dān)上柴、南內(nèi)兩種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)大修后的磨合試驗(yàn)，使發(fā)動(dòng)機(jī)盡早進(jìn)入正常工作期。

（2）在試驗(yàn)臺(tái)上，用筆記本電腦通過發(fā)動(dòng)機(jī)診斷程序?qū)Πl(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行的參數(shù)進(jìn)行檢測，掌握發(fā)動(dòng)機(jī)各種運(yùn)行工況下的參數(shù)，并進(jìn)行調(diào)試氣門、檢測缸壓等一系列測試和調(diào)試工作，檢驗(yàn)合格后，交付使用。

（3）觀察發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，如出現(xiàn)漏油、漏水、漏氣等或存在裝配方面的故障，能及時(shí)修理，在確認(rèn)發(fā)動(dòng)機(jī)工作正常后對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行磨合。

3、純天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)技術(shù)參數(shù)、性能特點(diǎn)

（1）試驗(yàn)臺(tái)將上柴、南內(nèi)兩種發(fā)動(dòng)機(jī)的天然氣系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及啟動(dòng)、儀表等融合到一起，可以分別對(duì)上柴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)和南內(nèi)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)參數(shù)：

（3）試驗(yàn)臺(tái)天然氣氣瓶組由兩個(gè) 70L氣瓶組成，加滿氣后，可使試驗(yàn)臺(tái)上的發(fā)動(dòng)機(jī)在中低轉(zhuǎn)速下連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)4小時(shí)，基本滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的磨合試驗(yàn)要求。

（4）天然氣高壓管路及減壓器裝在氣瓶組上方，氣瓶組氣用完后，只需將低壓膠管拆開，就可將氣瓶組推到加氣站加氣。避免了對(duì)天然氣氣瓶組加氣時(shí)，高壓管路的頻繁拆裝而產(chǎn)生的安全隱患。

（5）在發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)調(diào)試完好的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，裝車后可讓駕駛員放心使用，減少了返修，同時(shí)磨合后的發(fā)動(dòng)機(jī)投入營運(yùn)，避免了早期磨損，使發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)入正常磨合期，延長發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

4、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)臺(tái)操作程序及安全操作注意事項(xiàng)

（1）將裝配好的發(fā)動(dòng)機(jī)吊裝到移動(dòng)托架上，對(duì)放在臺(tái)架上的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行固定，并將移動(dòng)托架推入試驗(yàn)臺(tái)固定支架中間，將兩端絲桿旋入將移動(dòng)托架固定，并將絲桿外部鎖緊母鎖緊。

（2）連接進(jìn)氣管路、空濾、中冷器、水箱和發(fā)動(dòng)機(jī)上下水管，添加發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液，檢查發(fā)動(dòng)機(jī)水箱及水管是否漏水，打開氣瓶閥及高壓截止閥，檢查氣瓶組氣量及管路是否漏氣，確認(rèn)完好。

（3）連接天然氣低壓減壓器（南內(nèi)）或電子減壓器（上柴）出口至混合器進(jìn)氣口的天然氣低壓氣管，并將管卡緊固，用天然氣檢漏儀檢查是否漏氣。

（4）連接天然氣高壓減壓器的預(yù)熱水管，管卡緊固，檢查是否漏水。

（5）安裝發(fā)動(dòng)機(jī)線束，每個(gè)線卡接頭要安裝到位，不允許有松動(dòng)或虛接，并把線束整理用扎帶扎緊，線束不得與運(yùn)動(dòng)機(jī)件及排氣系統(tǒng)接觸和產(chǎn)生摩擦。

（6）連接控制臺(tái)線束，按試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)分別接在該機(jī)相匹配的儀表臺(tái)，連接電瓶線。

（7）啟動(dòng)前，應(yīng)對(duì)臺(tái)試的發(fā)動(dòng)機(jī)、線束、氣瓶、臺(tái)架固定等再進(jìn)行檢查，并查看發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油、冷卻液是否足夠，若不足應(yīng)及時(shí)補(bǔ)充，確認(rèn)無問題后立即啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，啟動(dòng)時(shí)，飛輪、風(fēng)扇等運(yùn)動(dòng)件兩邊不得站人。

（8）啟動(dòng)后，怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3～5分鐘，然后逐漸加至1200～1500轉(zhuǎn)/分，預(yù)熱發(fā)動(dòng)機(jī)至冷卻水溫達(dá)到90℃左右。

（9）運(yùn)轉(zhuǎn)中應(yīng)隨時(shí)觀察機(jī)油油壓、水溫，以及是否有油、氣的泄露和機(jī)體異響，如出現(xiàn)故障立即停機(jī)檢修，要盡量避免長時(shí)間怠速或高速運(yùn)轉(zhuǎn)。

（10）操作者應(yīng)注意與旋轉(zhuǎn)件，高溫件保持一定安全距離，以免發(fā)生事故。

（11）操作時(shí)應(yīng)遵循電控系統(tǒng)要求，嚴(yán)禁運(yùn)行中拔接插頭。使用筆記本電腦對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行各項(xiàng)參數(shù)的檢測時(shí)，診斷線束與發(fā)動(dòng)機(jī)線束診斷接口連接時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)必須熄火。

（12）增壓發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)應(yīng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)3～5分鐘后方可熄火。

（13）發(fā)動(dòng)機(jī)在臺(tái)試磨合階段，主修工不得離開，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)意外情況時(shí)能及時(shí)熄火。

（14）發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)試完成后，關(guān)閉天然氣瓶閥、高壓截止閥后，拆除天然氣、水、空濾等管路，注意水不要流到外面。拆除發(fā)動(dòng)機(jī)線束時(shí)，應(yīng)注意保護(hù)插接件的完好，拆掉電瓶線，將各管路、線束盤好，放到規(guī)定位置，松開發(fā)動(dòng)機(jī)移動(dòng)托架鎖緊螺桿，將發(fā)動(dòng)機(jī)推出臺(tái)架放到規(guī)定區(qū)域。

[1] 吳克剛,曹建明.發(fā)動(dòng)機(jī)測試技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2] 黃海波.燃?xì)馄嚱Y(jié)構(gòu)原理與維修[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002(03).

[3] 蹇小平,麻友良.汽車電器與電子技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2006.

[4] 蹇小平,王俊紅,仇世侃,張春華.電控汽油機(jī)故障模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].汽車技術(shù)，2007（09）:44-47.

Development and Research of pure gas engine test stand

Wang Jun
( Xi’an Public Transport Corporation bus Plant, Shaanxi Xi'an 71000 )

Natural gas vehicles as a new alternative fuel vehicles, because of energy saving and environmental protection, economic security is focused on promoting the use. With the wide range of applications of natural gas vehicles, auto repair personnel can’t quickly and accurately determine the fault lies the problem gradually exposed, particularly large number of applications electronic control technology, natural gas engine fault diagnosis becomes more difficult. Therefore, the study of pure natural gas engine test stand has become a very urgent matter. Shang Chai,Nan Nei pure natural gas engine for the study, describes the structure of the pure gas engine test stand, focuses on the test bench in the use of technical parameters and performance characteristics. It provides an important theoretical basis for pure gas engine testing.

Engine; Technical parameters; Testing

U467.9

A

1671-7988（2015）09-106-03

王軍，就職于西安市公共交通總公司客車總廠。