随着我国排放标准的不断提高,液化天然气发动机已广泛应用于大型客车和重型卡车上。国家西气东输工程和东海油气田天然气陆上工程也为LNG发动机的推广应用提供了能源保障。
随着LNG发动机的不断进入市场,本文从LNG发动机的结构特点出发,探讨了LNG发动机的几种故障分析方法。
首先,活塞烧损和缸套破损故障分析
某公司配备了LNG发动机的卡车,发生了几起严重的活塞烧损和缸套破损故障。拆卸车身后,进行检查和分析。故障的主要原因是发动机在工作过程中产生爆震燃烧。混合物在压缩结束时由火花塞点燃。在正常燃烧条件下,火焰从火花塞的末端向远离火花塞的一端蔓延。
如果在火焰传播过程中,末端的混合物点燃并自燃。此时,气缸内的压力急剧增加,并发生强烈振动。气缸内发出金属敲击声。这种不正常的燃烧现象称为爆燃。
严重的爆燃会使发动机过热,降低功率,加剧发动机磨损,甚至损坏发动机零部件,特别是在低速高负荷的情况下。
LNG发动机爆燃原因分析如下:
1。使用的液化天然气燃料质量差,或抗爆性能降低;
2。点火正时不准确,点火提前角过大;
3。混合物太浓,超过设定浓度的5%;
4。涡轮增压异常,进气增压无法限制,导致增压过度;
5。进气中冷器污染严重,进气温度过高;
6。润滑油质量选择不当,使用高灰分油,
导致气缸内积碳过多,压缩比相对增大。
2。拉缸现象分析。加大油门后,发动机抖动,功率下降,甚至发动机熄火,排气管冒黑烟。经分析,这是发动机拉缸现象。
拉缸的常见原因有:
发动机过热,点火正时严重错位,活塞与缸套间隙过小,活塞冷却不足,导致过热膨胀,活塞环开口间隙过小或断裂,导致发动机过热润滑油质量差或油膜不受压,空气滤清器过滤效果差,导致杂质进入气缸,驾驶员在低温油门踏板等处起步后脚步剧烈。
3。污垢和裂纹对火花塞的损伤分析
在液化天然气发动机正常工作条件下,火花塞绝缘体会出现轻微的黄色或棕色沉淀物,也会有轻微的电极腐蚀现象。绝缘子损坏的主要原因是爆破振动。
由于燃料的不同,LNG发动机的混合气空燃比和气缸压缩压力高于汽油机,点火电压在40kV以上,火花塞间隙远小于汽油机。因此,安装火花塞和点火线圈时,必须保证火花塞间隙在规定值内,并在点火线圈和火花塞电极上涂导电胶,在火花塞陶瓷体上涂上绝缘脂,防止火花塞与气缸套橡胶套老化。液化天然气发动机的功率不如柴油机,有时很难加速。燃料和天然气的混合物进入燃料发动机,而液化天然气是天然气和空气的混合物。进气与燃油的体积比为58:1,燃油的体积可以忽略不计。然而,进气与天然气的体积比为9.5:1,气体体积增加了6倍。特别是在这种情况下,发动机的进气功率会明显降低,特别是发动机的相对功率会降低。