任喜洋
陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200
摘要：天然气车辆具有安全、经济性好、噪音低等优点，可显著降低尾气的污染,对改善空气质量有积极的环保效应。随着国家对环保进一步的要求，天然气车辆市场需求也将与日俱增，本文通过简单介绍天然气发动机的特有系统，判断故障的过程，以便各位同行在日常工作中参考。
关键字:内燃机；天然气发动机；国六
Introduction and maintenance of natural gas system for a heavy commercial vehicle
Ren Xiyang
Abstract: Natural gas vehicles have the advantages of safety, good economy and low noise, which can significantly reduce the exhaust pollution and have a positive environmental protection effect on improving air quality. With the country's further requirements for environmental protection, the market demand for natural gas vehicles will also increase day by day. This paper briefly introduces the unique system of natural gas engine and the process of fault judgment, so as to provide reference for colleagues in their daily work.
Key words：internal-combustion engine；natural gas engine；ChinaⅥ
随着乘用车国六排放应用，商用车国六排放要求切换也即提上日程，在重型卡车领域中把天然气作为动力来源的车，我们一般把其称为新型清洁能源车，天然气和柴油相比有噪音小、排放污染小、使用便宜等优点。按照储存状态可以分成压缩天然气（CNG）和液化天然气（LNG），目前重型卡车多用LNG，LNG是将常压下气态的天然气冷却至-162℃，使之凝结成液体。天然气液化后可以大大节约储运空间和成本，而且具有热值大、性能高等特点。其充分燃烧生成水和二氧化碳，排放标准高，对环境不会造成影响。
天然气发动机的燃料供给系统和柴油机相比有其特有的零部件，取消了原柴油机燃油供给系统相关的零部件，增加了燃气电磁阀、电控调压器、混合器、滤清器等燃料供给相关零部件组合。本文按照燃气供给系统、燃气管路系统和燃气水路系统三大系统经行简单介绍。
1.燃气供给系统
燃气供给系统主要包括燃气气瓶、汽化器、管路降压调节阀、缓冲罐。
1.1燃气气瓶
气瓶是作为燃气储存装置，它是一个低温绝热的容器并可以多次重复充装燃气。其主要结构是双层容器，分外壳和内胆两个。内胆可以承受一定的压力用来贮存和供给低温液态的液化天然气。在内胆外壁由玻璃纤维纸和光洁的铝箔包裹，这种材料均为绝热材料在高真空条件下热导率低、隔热性能高、重量轻等特点[[]]。外壳与内胆之间有一定距离形成了夹层空间。夹层空间内部为高真空区域，这样的特点与多层绝热材料共同形成良好的绝热系统，用来延长液化天然气的贮存时间。同时外壳和内胆之间设置支撑系统，支撑系统的设计能够使内胆承受车辆在行驶时所产生的加速、减速，运行时的振动。气瓶所有的外部管路、阀件都设置在气瓶的一端，并用保护环或保护罩进行防护。阀门系统的设置能够满足液化天然气的充装和供给。
1.2汽化器
汽化器是一种水浴蛇管式换热器，其作用是利用发动机循环冷却水把液化天然气进行加热汽化。汽化器安装在气瓶和发动机之间。（汽化器所需热能由发动机提供）受发动机高温影响的冷却液流入汽化器隔层对汽化管加热。当液化天然气进入汽化器，来自发动机的高温冷却液将其气化并加热，随供给发动机,为了保证系统发挥最大功效， 冷却液的流向应与液化天然气的流向一致，汽化器一般水平安装（天然气进出口处于水平方向），热水进出口应在上方，避免形成气阻。
1.3管路降压调节阀
管路降压调节阀主要作用是将汽化器汽化后的天然气进行减压，使之满足发动机的使用压力要求，且保持压力稳定。
1.4缓冲罐
缓冲罐的作用是储备一定量的气体，以备不时之需。当汽车功率较大，启动时需要较多的天然气时，可以在管路降压调节阀后配备一只缓冲罐。如果受到汽车安装空间的限制，且汽车功率不大且供气管路的长度（其作用相当于缓冲罐）满足需要的情况下，可以不用配备此容器[[]1]。
2. 燃气管路系统
燃气管路系统包括天然气软管、组合阀等部件。
2.1天然气软管
天然气软管的作用是将燃气瓶中的天然气安全输送到发动机进气口，保证发动机有源源不断的燃气供给，使发动机能连续工作。软管要求额定工作压力3MPa,最高工作压力21MPa,最大爆破压力63MPa，工作温度-40℃——+90℃，且胶管具有一定的阻燃性，水平燃烧速度不大于100mm/min。
2.2组合阀
组合阀安装在天然气软管中间，其具有切断和调压的功能，其切断功能由内置两位常闭阀实现，工作电压18V-32V，直流电，功率13W，由发动机ECU控制其开闭，当ECU开机车辆需要启动时ECU控制组合阀使燃气管路导通实现燃气流动，当车辆熄火后组合阀内的阀芯自动回复到常闭状态切断燃气管路确保安全。组合阀还负责调整燃气压力的工作，出口压力调整范围为0.82MPa-0.88 MPa,保证发动机进气口处的压力稳定。
3. 燃气水路系统
燃气水路是给汽化器输送发动机冷却水作为气化的能量来源，液化天然气在汽化时需要吸收大量的热量，将发动机冷却水通过三通引导致汽化器中，利用发动机的热量完成汽化天然气的工作。
4. 燃气发动机故障简介
4.1发动机不点火
此故障特点是启动发动机时起动机运转正常，仪表无故障，此时发动机无点火声或者点火后数秒即熄火。遇到此故障时先确定天然气气瓶是否打开、瓶中是否充入液化天然气、观察气压表是否在压力绿区，若都正常则观察组合阀上的小箭头标志是否和气流方向一直，若相反就会造成燃气不通或者气压过小造成不启动。
4.2发动机抖动
此故障特点是启动后发动机怠速不稳，忽高忽低，踩油门后发动机转速提升困难。遇到此故障时用活动扳手拧松发动机进气口观察气流是否流量正常，若正常则检查发动机喷射系统，若正常则检查燃气管路是否打折，汽化器是否工作正常，当燃气压力忽高忽低时会出现这个故障[[]]。
4.3发动机点火后正常运转数秒后自动熄火
此故障特点是启动后正常运转数秒后自动熄火，机体抖动比较大，此故障一般是进气不畅导致的，即发动机进气道有异物或节气门故障。
国六排放标准是目前我国最高排放标准，此标准的实施会推进发动机技术革新，降低排放污染物，各主机厂也在全力推广国六排放车辆，此文简介国六排放的LNG发动机技术，简介了一些LNG发动机故障及故障原因，希望对大家工作有所帮助。
参考文献
[1]赵振宁.柴油、天然气发动机构造与检修[M].北京：电子工业出版社.2018.
[2]王建昕.汽车发动机原理[M].北京：清华大学出版社.2019.