LPG发动机动力不足
的故障判断和排除方法
一、摘要
本文主要针对日常工作中经常碰到驾驶员反映LPG发动机动力不足,加速不良出现发抖的故障现象,通过使用检测仪器读取数据及图表,结合一年多来对以上故障检修经验,对排除以上故障方法进行简单归纳,真诚与大家交流,希望能给大家提供参考。
关键词:液化气、发动机、故障、检测
二、前言
从2004年开始,根据广州市大力发展绿环保城市公交的要求,我公司大量使用了液化气汽车,我公司LPG车辆主要选用的是玉柴YC6112ZLQE液化气发动机和潍柴WT61500LPG系列发动机,这些发动机为达到绿环保要求,都采用电控系统,由进气系统、点火系统、控制系
统等组成,通过传感器对发动机的工作状态参数进行检测,对供气、点火等系统进行电子闭环控制。作为一种新的技术,对维修液化气发动机人员提出了更高要求,要求维修人员既要熟悉理论电控发动机的原理及控制的方式,还要掌握好仪器运用,并与实际排除故障积累的经验相结合,才能更全面分析和排除疑难故障,只有这样,才能大大地提高维修效率。
三、正文
(一)故障现象
根据驾驶员的反映,车辆出现加速困难,低速正常换档引擎发抖车辆出现起步困难或换档时前后窜动,爬坡动力不足现象最明显,并且气耗大,排除底盘等其它可能原因,判断是因为发动机有故障造成的动力不足,以下主要分析造成玉柴LPG发动机动力不足的主要原因。
(二)造成液化气发动机动力不足的原因
1、MAP(进气压力)不足
MAP压力不足,除了检查进气系统还需检查排气系统及进、排气气门、喘振阀等工作是否正
常,MAP、PTP压力正常在空档加速时最高值达到20PSIA以上。常见的故障有漏气或堵塞。
2、电子点火系统点火不良
点火系统包括:发动机控制模块、点火模块、点火线圈和火花塞组成。如果其中有一个器件出现故障都会影响到点火性能。
3、发动机气缸密封性不佳
例如:气门间隙是否合适,气缸、活塞、活塞环等零件是否损坏或失效而造成的性能下降。
4、控制动系统
控制系统的传感器等出现故障都会引起发动机工作不良,造成发动机无力。
(三)玉柴发动机检测及故障分析
玉柴YC6112型液化气发动机选用的是美国WOODWARD公司的电子控制系统,这套系统具有可以读取动态数据,断缸测试和自诊断等功能。
图1-1 YC6112ZLQE型LPG单燃料发动机系统原理图
操作是通过一个三孔的插头对外连接手提电脑,在手提电脑上运行检测软件,选择检测数据模式时就出现下面图表1-2的工作介面,上面可以看到多项重要的参数,有发动机实际转速
(Speed)、水温(ECT)、进气压力(MAP)、主燃料控制阀(FTV)、电子节气门(TPS)|、燃空比(Phi)等动态参数。
表1-2动态数据
它也可以进入检测模式对发动机进行断缸试验检测每个缸的工作情况。还可以通过自诊断功
能读取各传感器电子元件的损坏或超出工作电压值而储存的故障代码,检测故障的方法及案例如下:
案例一的检测及分析、
首先进入自诊断模式,看是否因元件有故障而引起的动力不足,但显示没有故障码。接下来就选择第二项功能断缸试验模式,分别对发动机各缸进行断缸试验。要说明:发动机在怠速下稳定运转时,若取消任某一缸的点火工作,发动机的转速都有相同的下降值,要求最高和最低下降值之差不大于平均下降值的30%。玉柴YC6112型液化气发动机的标定转速是650r/min,这一转速不能人工调整,由厂家程式设计好的。当发动机水温达到150℉(65℃)时,每断开一个缸的点火工作致使转速平均下降值见表1-3。通过图表分析发现第六缸工作不同其它缸,下降值明显偏低,可以判断这一缸工作不良。
表1-3转速数值
发动机缸数 | 测试转速(r/min) | 下降转速(r/min ) |
1 | 602 | 48 |
2 | 598 | 52 |
3 | 600 | 50 |
4 | 601 | 49 |
5 | 600 | 50 |
6 | 645 | 5 |
看来问题好象发现了,首先从电子点火系统查起,将火花塞高压线圈拆下来观察外观有没有裂纹等损坏,再将火花塞拆出来检查,从火花塞燃烧过的表面看应该有点火的,火花塞没有油污或积炭现象,火花塞间隙0.55mm也属正常,我还是换上一个新的火花塞试一下,但是启动发动机再检测的情况还是一样,是不是因为点火系统有故障影响点火?我带着这个疑问,在高压线圈上装一个火花塞,再次启动发动机在缸外测试火花塞有很强的高压跳火,火花很正常,没有漏电和断火,初步说明点火系统正常。
这一下问题来了,难道是发动机气缸密封性不佳?气缸密封性与气缸、气缸盖、活塞、活塞环、气门等包围工作介质的零件有关。从先易后难的检查方法,对气门间隙先作调整,技术要求进气门间隙:0.4±0.05mm、排气门间隙:0.5±0.05mm,间隙检查也是正常,是不是气缸压力下降造成的工作不良?从我维修发动机经验来判断这部分应该也没有问题,因为我观察过排气管没有冒蓝烟,曲轴箱没有窜气现象,询问司机了解到平常添加机油情况也正常。
现在有点火,有燃料,气缸密封性正常,为什么只有这一缸工作不好,是不是有地方漏气呢?在装回高压线圈时发现到第六个气缸进气管胶垫突起比其它缸的明显,想是这个进气管胶垫漏气了吗?于是将进气管拆下,果然在第六缸进气胶垫的位置有裂口,问题终于发现了。
通过分析玉柴YC6112型液化气汽车发动机是配有涡轮增压器,由于发动机在怠速的时候,转速低涡轮增压器几乎没有对空气加压,发动机进气管内是负压,进气管垫的位置很接近进气门,气管胶垫穿就与大气相通把外界空气吸入,稀悉了第六缸的混合燃气,这缸只有稀燃烧或燃烧不明显,在加速的时候进气管压力为正压,因为涡轮增压器随转速的升高进气压力也上升,混合燃气就从这个进气管垫裂缝泄漏掉,所以就造成耗气大而动力又不足的现象。
通过更换进气管胶垫,然后启动发动机,再连接手提电脑运行断缸试验检测模式,测试第六缸时发动机的转速能下降到603r/min,再测试其它各缸转速能下降值相比后,显示这一个缸已经恢复正常工作,最后进行路试,加速性能明显提高,故障得以排除。
案例二的检测及分析:
通过电脑检测,没在发现故障码,怠速断缸试验各缸都能正常工作,但空踩油门时,MAP曲线最大值只达到35%,检查发动机进气系统,检查拆下空滤器再试车仍没有变化,检查进气管没有松动漏气情况,检查进、排气门间隙及进气岐管垫片没有发现破损漏气情况,仔细对发动机进行检查,发现加速时涡轮增压器响声过大,怀疑涡轮增压器,对检查涡轮增压器发现轴蕊有稍微松动,更换涡轮增压器,再次检查MAP压力仍变化不大。
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