共軌導讀
汽車尾氣汙染是由汽車排放的廢氣造成的環境汙染。主要汙染物為一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化合物、二氧化硫、含鉛化合物、苯並芘及固體顆粒物,能引起光化學煙霧等。
另外,汽車排放的二氧化碳(CO2)、硫化物SOx(SO和SO2)、氮氧化物NOx(NO和NO2)、氟氯烴等使溫室效應、臭氧層破壞和酸雨等大氣環境問題變得更為嚴重;汽車排出的CO、NOx、SOx、未燃碳氫化合物HC、顆粒物PM和臭味氣體等汙染空氣,對人類和動、植物危害甚大。
因此全國範圍都在發展新能源公交事業,目的就是改善環境、還百姓藍天白雲;前些年,城市公交大量採購天然氣發動機配置的車輛。今天小軌就帶來了一則天然氣發動機的詭異故障。
案例詳解
一、車輛概況
1、車輛信息:
宇通LZYTCGDFSA1039798客車。
裝配錫柴6SF2-23NE3發動機
該發動機裝配的伍德沃德(Woodward)OH1.2系統。
2、車輛使用信息:
車輛已經使用6年多,行駛里程約30萬公里。
3、故障描述:
車輛近期出現起步加速緩慢(2檔起步時、油門踩下去車子要很長時間才能換3檔),車輛跑起來後動力正常、氣耗比同類車型高很多。
二、修理廠處理經過
1、更換點火線圈、火花塞:
公交修理廠使用解碼器診斷無故障碼,數據流也看不出什麼問題。開始並沒有當回事,直到駕駛員都不願意開這輛車(因為公交公司會對所有駕駛員考核氣耗,如果節氣的會有節氣獎,如果超出標準的會扣工資)。修理廠才開始重視起來,經過修理廠維修師傅試車,確認該車確實存在起步加速慢的問題。
修理廠認為有可能是點火不好造成的,於是更換了點火線圈火花塞。但是更換點火線圈、火花塞後,故障沒有解決。
小軌總結:點火知識點
如果是點火不好,是有可能造成起步緩慢故障的,但是也會造成車輛跑起來後的動力不足;還有可能會造成發動機回火、放炮等症狀。
2、更換電子節氣門
更換點火線圈和火花塞沒有解決問題,修理廠又跟好車對掉了節氣門,更換節氣門後試車故障仍然沒有解決。
小軌總結:節氣門知識點
如果是節氣門髮卡、節氣門故障可能會造成起步加速困難的故障,但是也有可能會造成發動機怠速不穩、行駛中動力不足、聳車、甚至熄火等故障。
3、更換噴射閥
修理廠將該車與好車更換了燃氣噴射閥,
小軌總結:燃氣噴射閥知識點
如果是燃氣噴射閥出現故障、比如噴氣量少或是噴氣量太大,會造成空燃氣不能精確控制,從而影響發動機動力。
4、混合器檢查
檢查清洗混合器,清洗後車輛故障無明顯好轉。
小軌總結:天然氣從噴射閥(FMV)進到混合器,經過喉管與中冷後的空氣混合進入氣缸,該喉管可以拆卸清洗。如果該部件出現故障,會造成發動機起步加速緩慢、跑起來也會動力不足等故障。
5、更換氧傳感器
修理廠更換氧傳感器後試車,故障依舊存在。
小軌總結:氧傳感器相關知識
氧傳感器是天然氣系統中的重要部件,用於採集廢氣中氧分子的含量;它直接反饋的就是空燃比過濃、過稀的狀態。如果氧傳感器出了問題,會造成發動機起步加速無力、動力不足,甚至會造成回火、放炮的故障。
6、更換油門踏板
修理廠考慮是否油門踏板響應性慢造成的該故障,於是更換了油門踏板,但是試車故障依舊。
7、更換ECM
修理廠已經不知道該如何下手了,抱著試試看的態度與好車更換了ECM,試車故障依舊存在。
小軌總結:ECM相關知識
ECM是系統的大腦。ECM跟電噴柴油車的結構和功能類似,也是具備輸入、輸出、通訊等功能,是一個智能化的控制設備。
ECM出現故障,有可能造成ECU的控制功能失準,車輛表現為:無法起動、報故障碼、動力不足、加速緩慢、限速等故障現象。
8、更換點火控制模塊
修理廠修到這裡已經是一頭霧水了,此時考慮是否點火模塊故障;抱著試試看的態度,換一個試試。更換了點火模塊後試車,故障依舊。
小軌總結:點火模塊相關知識
點火模塊也叫ICM,只是一個驅動盒,在點火線圈開始充電時它從ECM接收到信號;當來自於ECM的觸發信號上升時,ICM打開點火驅動並尋找相應的點火線圈;初級電流上升到6.5A,在觸發信號下降時,ICM驅動電流降低到初級電流、產生火花;來自ECM的復位脈衝觸發ICM再次在第一缸點火。
點火模塊出現故障後也會造成點火弱、不點火等故障,車輛表現為加速慢、動力不足、回火、放炮等故障。
三、筆者前往處理經過
抵達現場後,檢查車輛故障情況確實屬實、再檢查車輛檢查維修情況也符合修理廠所描述。該情況比較複雜,一時之間也難以下手。
1、 故障分析
結合故障現象和數據流進行分析:只有起步時加速緩慢、車子跑起來動力正常,覺得很是奇怪。修理廠已經更換了燃氣系統的多數重要部件。但是故障點仍然沒有找到。分析應該是哪個細節方面沒有注意到,跟車看數據流再分析該如何檢查吧。
採集數據流:
1)、NGP(燃氣壓力)133.3psia
單位介紹及換算:
PSI是英制壓強單位,分為PSIA和PSIG,PSIA是絕對壓力,對應的, PSIG 是表壓
1PSI =6.8948kpa
我們可以計算出燃氣壓力為:133.3*6.8948=919kpa=9.19bar,9bar多的壓力屬於正常,燃氣壓力是沒有問題的。
2)、NGT(燃氣溫度)85deg
單位介紹及換算:
華氏度(°F)是溫度的一種度量單位,以其發明者德國人華倫海特(Gabriel D. Fahrenheit,1686—1736)命名的 。1714年他發現液體金屬水銀比酒精更適宜製造溫度計,以水銀為測溫介質,發明了玻璃水銀溫度計,選取氯化銨和冰水的混合物的冰點溫度為溫度計的零度,人體溫度為溫度計的100度。在標準大氣壓下,冰的熔點為32℉,水的沸點為212℉,中間有180等分,每等分為華氏1度,記作“1℉”。
攝氏度(℃) = [華氏度(℉)-32]/1.8
我們可以計算出燃氣溫度為:[85-32]/1.8=29.44℃,29.44℃的燃氣溫度是沒有問題的,說明燃氣加熱系統工作正常。
3)、通過觀察MAP(進氣歧管壓力)發現,該數值會在4.9—5.4之間跳動,懷疑會不會是進氣系統漏氣呢?
4)、詢問修理廠有沒有檢查進氣系統是否存在漏氣的情況?
修理廠描述說,中冷管路都檢查了、中冷器也拆下來打壓了沒有問題。
5)、讓修理廠將發動機倉的觀察口上蓋打開,開車出去試車(大油門急加速),在發動機倉上部觀察口聽有明顯漏氣的聲音,經過多次仔細聆聽。判斷漏氣地點應該在發動機進氣管側。
回到修理廠後,讓修理廠再次仔細檢查進氣系統。當拆下進氣歧管時、發現進氣歧管一邊的墊片已經損壞,該處會造成進氣道漏氣。故障點應該就在這裡。
修理廠更換該墊片後,試車故障排除。
故障分析
該系統天然氣發動機監控負荷的一個重要指標是通過節氣門前壓力,ECM會根據節氣門前壓力修正噴氣量、節氣門開度指令。進氣道里的氣體是天然氣與空氣的混合氣體,該出漏氣勢必會造成氣耗高。當車輛跑起來以後,增壓壓力高了完全可以彌補該出的輕微漏氣(壓力高漏的氣也會越多,氣耗也會越高),所有車跑起來動力也正常。
特別說明:
由於修理廠更換零部件時,筆者不在現場、沒有原車及更換圖片;在文章裡附上了相關的圖片,讓大家更直觀的瞭解修理廠的處理過程。
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