气体发动机回火判定及处理方法
江苏泰兴叶斌整理
1、 气体发动机回火产生的原因
由于气体机目前采用预混燃烧系统,使得进入发动机缸内的都是已混合均匀的可燃气体,气体机出现回火的原因有以下几方面:
1、 发动机气门关闭不严;气门及座圈磨损,导致气门间隙过小,若未及时维护调整,可能导致气门关闭不严;
2、 空燃比过稀;
3、 点火能量过小(点火线圈故障或火花塞间隙过大);
4、 点火时刻不对、排气不畅都可能会引起回火,即可燃混合气在进气管内燃烧;
回火的危害程度很大,严重的回火可能导致进气管炸裂等严重事故。
2、 气体发动机回火判定
发动机回火现象:进气管垫片损坏、混合器膜片撕裂、进气管内的压力会突然升高,温度也会随之升高等现象。
判定回火时采集或检测数据要求:需要检测发动机的气门间隙、火花塞间隙、点火线圈等数据;如果能采集到发动机处故障时的数据,必须采集发动机转速、油门、节气门开度(目标值和实际值)、进气压力(MAP)、进气温度(IAT)、空燃比目标值(phi_command)、空燃比实际值(phi_UEGO)、电控调压器出口压力目标值、电控调压器出口压力实际值等参数;
3、 回火检查处理步骤
1、 拆检发动机混合器,看混合器膜片是否损坏,混合器阀芯、混合器膜片压板是否损坏或松脱等现象;混合器内部是否存在发黑积碳等现象
2、 拆检发动机进气管,看进气管内是否存在发黑等被火烧过的痕迹;进气管垫片是否存在破损等故障现象;进气管内MAP传感器头部是否存在机械故障
3、 检查点火线圈是否存在异常:线圈是否存在开裂等机械故障现象,胶套是否存在开裂、氧化等故障现象;附4:点火线圈和火花塞异常现象照片
4、 检查点火正时,检查第一缸的配气相位是否与技术要求相符;使用正时枪测量发动机的实际点火角是否与理论点火角相等。
5、 检查发动机气门间隙是否在技术要求范围以内
6、 检查火花塞间隙是否在技术要求范围以内;附1:发动机数据记录模板
7、 检查凸轮轴和曲轴信号盘与传感器之间的空气间隙;检查信号盘是否存在松动或异常转动等现象;测量信号盘与传感器之间8个方向的空气间隙。附2:空气间隙记录表
8、 检查发动机线束和整车线束,看转速传感器线束是否存在磨损、断路等异常现象
9、 检查排气系统是否存在堵塞等现象;特别是催化转换器是否烧结堵塞等
10、 检查燃气管路是否堵塞;特别是燃气管路上的高、低压滤清器;高、低压电磁阀等零部件是否工作正常。
11、 如以上措施仍不能解决故障,测试各个气缸压缩压力,以便判断是否存在气门关闭不严;附3:气缸压缩压力测试方法
12、 如判断气门漏气,拆下缸盖用煤油进行缸盖渗漏试验,确认缸盖的故障情况,进行气门密封性修复
13、 根据最新状态把发动机装复;火花塞按技术要求检测后再装机;气门间隙按技术要求进行调试;其中火花塞和点火线圈等性能零部件全部按技术要求进行装机;具体记录数据参考附1.
14、 发动机修复后,进行跟车测试:主要采集发动机转速、MAP、IAT、FPP等数据;根据数据分析看发动机是否依然存在回火现象,然后决定下步检查方法
15、 对于LNG车辆,还需要检查汽化器;测量汽化器出口的燃气压力和温度,以判断汽化器的气化能力是否满足要求
附1:发动机数据记录模板
故障状态下:
正常修复状态下:
附2:空气间隙记录表(每45°曲轴转角测量一次)
附3:气缸压缩压力测试方法
1、 做一个气缸压力测试用工装套筒;附一种结构的套筒图:
2、 在发动机正常状态下,拆下火花塞,然后把工装套筒安装在火花塞安装孔内,注意此工装套筒与火花塞安装孔的配合,此位置不得出现漏气等现象
3、 在工装套筒的另外一端安装测试用压力表(此压力表一般采用双指针显示,用来显示最大值)
4、 ECU不上电,只用起动机托转发动机,然后观察压力表所显示的最大值,此最大值即为此气缸的压缩压力值。如果此压力值比理论值小,则可能出现气缸漏气等故障。
附4:火花塞和点火线圈
安装测量用压力表
安装到火花塞安装孔内
胶套头部严重变形,不能和火花塞完好接触
线圈弹簧:检查弹簧是否存在变形等现象,安装时查看弹簧是否可与火花塞完好接触
火花塞陶瓷体有爬电现象
火花塞生锈
胶套头部水锈
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