纯天然气发动机试验台的开发与研究

王 军

（西安市公共交通总公司客车总厂，陕西 西安 71000）

纯天然气发动机试验台的开发与研究

王 军

（西安市公共交通总公司客车总厂，陕西 西安 71000）

天然气汽车作为新型代用燃料汽车,因其节能环保和经济安全被重点推广使用。随着天然气汽车的大范围应用，汽车修理人员无法快速、准确地判断故障所在这一问题逐渐暴露，尤其是电控技术的大量应用，天然气发动机的故障诊断变得愈加困难。因此，研究纯天然气发动机试验台已经成为一件十分紧迫的事情。文章以上柴、南内纯天然气发动机为研究对象，介绍了纯天然气发动机试验台的结构，重点分析了试验台在使用时的技术参数和性能特点，为纯天然气发动机检测提供了重要理论依据。

发动机；技术参数；检测试验

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

随着西安市政府从 2007年开始逐步加大清洁燃料的使用力度，纯天然气发动机车辆的大量增加，纯天然气发动机维修试验面临诸多困难，由于没有适合现有公交车辆的试验台架，对纯天然气发动机大修后，直接装车营运，存在以下弊端：

（1）发动机修理后需要进行一系列的调试和检测，或发动机存在一些装配故障，由于车上空间狭小，作业极为不便，降低了发动机的修理质量。

（2）发动机没有进行磨合直接参与营运，在营运当中，驾驶员的大油门及高峰期间的大负荷等工况，均会造成发动机早期磨损，严重影响发动机的使用寿命。

为了进一步规范纯天然气发动机的维修工艺和检测手段，西安市公共交通总公司客车总厂在总公司技术部及八公司的大力支持下，客车总厂成立天然气发动机试验台研制小组。经过为期四个月的制作，终于研制完成了纯天然气发动机试验台，有效解决了上柴、南内纯天然气发动机的台架试验。

1、纯天然气发动机试验台主要构造

（1）气瓶组：含 70L天然气瓶两个，安装有加气嘴及压力表，两个截止阀，高压管路，见图1。

（2）天然气减压系统：系统包含上柴发动机、南内发动机两种天然气减压系统，如图2所示。

①上柴系统：高压减压器、电磁阀、EPR电子减压器。

② 南内系统：高压减压器、电磁阀、低压减压器。

（3）电控系统：

① 上柴：ECU、发动机线束、油门踏板、及各种传感器。

② 南内：ECU、发动机线束、及各种传感器。

（4）进排气及冷却系统：空滤、中冷器、水箱、及连接管路、排气管路。

（5）发动机移动托架：上柴、南内各一个。

（6）水箱支架一个，见图3。

（7）固定支架一个。

2、纯天然气发动机试验台主要功能

（1）承担上柴、南内两种天然气发动机大修后的磨合试验，使发动机尽早进入正常工作期。

（2）在试验台上，用笔记本电脑通过发动机诊断程序对发动机运行的参数进行检测，掌握发动机各种运行工况下的参数，并进行调试气门、检测缸压等一系列测试和调试工作，检验合格后，交付使用。

（3）观察发动机运转情况，如出现漏油、漏水、漏气等或存在装配方面的故障，能及时修理，在确认发动机工作正常后对发动机进行磨合。

3、纯天然气发动机试验台技术参数、性能特点

（1）试验台将上柴、南内两种发动机的天然气系统、电控系统及启动、仪表等融合到一起，可以分别对上柴天然气发动机和南内天然气发动机进行试验。

（2）发动机参数：

（3）试验台天然气气瓶组由两个 70L气瓶组成，加满气后，可使试验台上的发动机在中低转速下连续运转4小时，基本满足发动机的磨合试验要求。

（4）天然气高压管路及减压器装在气瓶组上方，气瓶组气用完后，只需将低压胶管拆开，就可将气瓶组推到加气站加气。避免了对天然气气瓶组加气时，高压管路的频繁拆装而产生的安全隐患。

（5）在发动机试验台调试完好的天然气发动机，装车后可让驾驶员放心使用，减少了返修，同时磨合后的发动机投入营运，避免了早期磨损，使发动机进入正常磨合期，延长发动机的使用寿命。

4、天然气发动机试验台操作程序及安全操作注意事项

（1）将装配好的发动机吊装到移动托架上，对放在台架上的发动机进行固定，并将移动托架推入试验台固定支架中间，将两端丝杆旋入将移动托架固定，并将丝杆外部锁紧母锁紧。

（2）连接进气管路、空滤、中冷器、水箱和发动机上下水管，添加发动机冷却液，检查发动机水箱及水管是否漏水，打开气瓶阀及高压截止阀，检查气瓶组气量及管路是否漏气，确认完好。

（3）连接天然气低压减压器（南内）或电子减压器（上柴）出口至混合器进气口的天然气低压气管，并将管卡紧固，用天然气检漏仪检查是否漏气。

（4）连接天然气高压减压器的预热水管，管卡紧固，检查是否漏水。

（5）安装发动机线束，每个线卡接头要安装到位，不允许有松动或虚接，并把线束整理用扎带扎紧，线束不得与运动机件及排气系统接触和产生摩擦。

（6）连接控制台线束，按试验的发动机分别接在该机相匹配的仪表台，连接电瓶线。

（7）启动前，应对台试的发动机、线束、气瓶、台架固定等再进行检查，并查看发动机润滑油、冷却液是否足够，若不足应及时补充，确认无问题后立即启动发动机，启动时，飞轮、风扇等运动件两边不得站人。

（8）启动后，怠速运转3～5分钟，然后逐渐加至1200～1500转/分，预热发动机至冷却水温达到90℃左右。

（9）运转中应随时观察机油油压、水温，以及是否有油、气的泄露和机体异响，如出现故障立即停机检修，要尽量避免长时间怠速或高速运转。

（10）操作者应注意与旋转件，高温件保持一定安全距离，以免发生事故。

（11）操作时应遵循电控系统要求，严禁运行中拔接插头。使用笔记本电脑对发动机进行各项参数的检测时，诊断线束与发动机线束诊断接口连接时，发动机必须熄火。

（12）增压发动机熄火时应让发动机怠速运转3～5分钟后方可熄火。

（13）发动机在台试磨合阶段，主修工不得离开，当发动机出现意外情况时能及时熄火。

（14）发动机台试完成后，关闭天然气瓶阀、高压截止阀后，拆除天然气、水、空滤等管路，注意水不要流到外面。拆除发动机线束时，应注意保护插接件的完好，拆掉电瓶线，将各管路、线束盘好，放到规定位置，松开发动机移动托架锁紧螺杆，将发动机推出台架放到规定区域。

[1] 吴克刚,曹建明.发动机测试技术[M].北京:人民交通出版社,2001.

[2] 黄海波.燃气汽车结构原理与维修[M].北京:机械工业出版社,2002(03).

[3] 蹇小平,麻友良.汽车电器与电子技术[M].北京:人民交通出版社,2006.

[4] 蹇小平,王俊红,仇世侃,张春华.电控汽油机故障模拟实验系统设计[J].汽车技术，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

王军，就职于西安市公共交通总公司客车总厂。