時(shí)常有卡車用戶抱怨LNG發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃和動(dòng)力不足的情況,造成這樣的情況不是單一的,嚴(yán)重污染、堵塞、積碳過(guò)大會(huì)導(dǎo)致爆燃,發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火提前角嚴(yán)重過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致爆燃,進(jìn)入氣缸的混合氣溫度過(guò)高或是儲(chǔ)罐中LNG的儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)同樣導(dǎo)致爆燃。小編今日為大家整理出LNG發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆燃的原因分析,具體如下:
LNG牽引車
一、LNG發(fā)動(dòng)機(jī)爆燃故障分析
1、用的LNG燃料品質(zhì)較差,或抗爆性能下降;2、點(diǎn)火正時(shí)不準(zhǔn),點(diǎn)火提前角過(guò)大;3、混合氣過(guò)濃,超過(guò)設(shè)定濃度的5%以上;4、渦輪增壓異常,不能限制進(jìn)氣增壓,產(chǎn)生過(guò)增壓現(xiàn)象;5、進(jìn)氣的中冷器嚴(yán)重污染,進(jìn)氣溫度過(guò)高;6、潤(rùn)滑油品質(zhì)選擇不當(dāng),使用了過(guò)高灰分的機(jī)油,導(dǎo)致氣缸內(nèi)積碳過(guò)多,壓縮比相對(duì)增大。
在燃?xì)夤┙o系統(tǒng)中,已氣化的天然氣溫度不能太高,應(yīng)控制經(jīng)過(guò)燃?xì)饩彌_罐及熱交換器的天然氣溫度,溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)爆震。儲(chǔ)罐中原帶有的LNG燃料,經(jīng)過(guò)新車運(yùn)輸、交接及檢查等過(guò)程后,其實(shí)際儲(chǔ)存時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。當(dāng)儲(chǔ)罐吸收外界熱量而使內(nèi)壓力增大超過(guò)1.6MPa,安全閥會(huì)自動(dòng)排除超壓的天然氣,加速罐內(nèi)天然氣的蒸發(fā)。由于抗爆性較好的甲烷的蒸發(fā),液態(tài)LNG中的甲烷含量逐漸降低,直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的抗爆性能,易使LNG發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生爆震,嚴(yán)重時(shí)可造成發(fā)動(dòng)機(jī)的損壞。
一般產(chǎn)生爆震的部位在燃燒室,易造成氣缸上部燒熔損壞,但不至于引起整個(gè)缸體破碎。從整體破碎的情況看,缸套的材質(zhì)、淬火熱處理不當(dāng)也與缸體破碎有直接關(guān)系。
二、產(chǎn)生拉缸現(xiàn)象分析
有幾輛卡車發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)類似敲擊聲和竄氣聲,加大油門后發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)抖且動(dòng)力下降,甚至出現(xiàn)熄火,排氣管冒黑煙現(xiàn)象。經(jīng)分析可能是發(fā)動(dòng)機(jī)拉缸現(xiàn)象,解體后證實(shí)了判斷,在縱向缸壁有深淺不一的垂直溝紋及拉毛劃痕。這是因?yàn)楫?dāng)活塞或活塞環(huán)與缸壁滑動(dòng)接觸面積過(guò)小時(shí),摩擦產(chǎn)生高溫,活塞或活塞環(huán)與缸壁間發(fā)生金屬燒熔,冷卻后硬化物將缸壁拉出溝痕,即拉缸。
LNG發(fā)動(dòng)機(jī)管路控制系統(tǒng)
拉缸常見(jiàn)的原因有:發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱,點(diǎn)火正時(shí)嚴(yán)重失準(zhǔn),活塞和缸套配合間隙過(guò)小,汽車維修技術(shù)網(wǎng)或活塞冷卻不夠?qū)е逻^(guò)熱膨脹,活塞環(huán)開(kāi)口端隙過(guò)小或斷裂,潤(rùn)滑油品質(zhì)不良或油膜承壓不夠,空氣濾清器濾清效果不良導(dǎo)致雜質(zhì)進(jìn)入氣缸,及駕駛員在低溫起動(dòng)后猛踏油門踏板等。
LNG發(fā)動(dòng)機(jī)屬于燃?xì)馐桨l(fā)動(dòng)機(jī),其壓縮比比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)高,缸內(nèi)燃燒溫度高,需采用耐高溫的潤(rùn)滑油,選擇合適的氣缸套和活塞材質(zhì),并采用相應(yīng)的熱處理,嚴(yán)格控制氣缸套與活塞的裝配間隙,以及活塞環(huán)的開(kāi)口端隙。
三、火花塞出現(xiàn)污損、裂紋損壞故障分析
LNG發(fā)動(dòng)機(jī)正常工況時(shí),火花塞的絕緣體出現(xiàn)輕微黃或棕色沉淀物,也會(huì)出現(xiàn)輕微的電極腐蝕現(xiàn)象?;鸹ㄈ醚趸X陶瓷制成,其工作環(huán)境極為惡劣,不但要承受缸內(nèi)溫度及壓力頻率極高的急劇交替沖擊,還要保證在40kV高電壓下的絕緣性能和耐化學(xué)腐蝕性。
一般來(lái)說(shuō),造成絕緣體破損的主要原因是爆裂震動(dòng)。LNG發(fā)動(dòng)機(jī)由于燃料的差別,混合氣的空燃比和氣缸的壓縮壓力均高于汽油機(jī),點(diǎn)火電壓在40kV以上,而火花塞間隙比汽油機(jī)小得多,所以,安裝火花塞和點(diǎn)火線圈時(shí),必須保證火花塞間隙在規(guī)定值,并應(yīng)在點(diǎn)火線圈與火花塞電極涂抹導(dǎo)電膠,在火花塞陶瓷體上涂絕緣脂,以防止因膠套老化引發(fā)火花塞與缸套間漏電。
LNG發(fā)動(dòng)機(jī)電氣傳感器控制結(jié)構(gòu)
四、發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不足原因分析
LNG發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力不及柴油機(jī),有時(shí)提速困難。LNG燃料自身特性和發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造是造成動(dòng)力不足的主要原因。進(jìn)入燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的是燃油和氣體的混合氣,而LNG則是天然氣和空氣的混合氣,前者進(jìn)氣量與燃油的體積比為58:1,燃油體積可以忽略不計(jì),但后者進(jìn)氣量與天然氣的體積比為9.5:1,燃?xì)怏w積上升6倍,這必然導(dǎo)致相對(duì)進(jìn)氣量減少,會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)功率下降,尤其在熱態(tài)工況下,發(fā)動(dòng)機(jī)的功率會(huì)有明顯地下降。
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