隨著LNG發(fā)動機不斷進入市場,結(jié)合LNG發(fā)動機的構(gòu)造特點,談一下LNG發(fā)動機的幾種故障分析。
某公司裝有LNG發(fā)動機的卡車,曾先后幾次出現(xiàn)活塞燒熔及缸套破碎的嚴重故障,機體解體后進行檢查分析。導致故障的主要原因是發(fā)動機工作過程中產(chǎn)生了爆震燃燒,可燃混合氣在壓縮終時利用火花塞點燃,在正常燃燒情況下,火焰從火花塞端一直傳播到遠離火花塞的末端。
若火焰?zhèn)鞑ミ^程中,末端混合氣自行發(fā)火燃燒,這時氣缸內(nèi)壓力急劇增高,并發(fā)生強烈的震蕩,在氣缸內(nèi)發(fā)出清脆的金屬敲擊聲,這種不正常燃燒現(xiàn)象,被稱之為爆燃。嚴重的爆燃將使發(fā)動機過熱,功率下降,發(fā)動機磨損加劇,甚至損壞發(fā)動機零件,尤其在發(fā)動機低轉(zhuǎn)速高負荷工況下產(chǎn)生爆燃所造成的破壞最嚴重。
LNG發(fā)動機產(chǎn)生爆燃的原因分析如下:
1.用的LNG燃料品質(zhì)較差,或抗爆性能下降;
2.點火正時不準,點火提前角過大;
3.混合氣過濃,超過設(shè)定濃度的5%以上;
4.渦輪增壓異常,不能限制進氣增壓,產(chǎn)生過增壓現(xiàn)象;
5.進氣的中冷器嚴重污染,進氣溫度過高;
6.潤滑油品質(zhì)選擇不當,使用了過高灰分的機油,
導致氣缸內(nèi)積碳過多,壓縮比相對增大。
二.產(chǎn)生拉缸現(xiàn)象分析
有幾輛客車發(fā)動機出現(xiàn)類似敲擊聲和竄氣聲,加大油門后發(fā)動機發(fā)抖且動力下降,甚至出現(xiàn)熄火,排氣管冒黑煙現(xiàn)象。經(jīng)分析是發(fā)動機拉缸現(xiàn)象。
LNG發(fā)動機
拉缸常見的原因有:
發(fā)動機過熱,點火正時嚴重失準,活塞和缸套配合間隙過小,活塞冷卻不夠?qū)е逻^熱膨脹,活塞環(huán)開口端隙過小或斷裂,潤滑油品質(zhì)不良或油膜承壓不夠,空氣濾清器濾清效果不良導致雜質(zhì)進入氣缸,及駕駛員在低溫起動后猛踏油門踏板等。
三.火花塞出現(xiàn)污損、裂紋損壞故障分析
LNG發(fā)動機正常工況時,火花塞的絕緣體出現(xiàn)輕微黃或棕色沉淀物,也會出現(xiàn)輕微的電極腐蝕現(xiàn)象。造成絕緣體破損的主要原因是爆裂震動。
LNG發(fā)動機由于燃料的差別,混合氣的空燃比和氣缸的壓縮壓力均高于汽油機,點火電壓在40kV以上,而火花塞間隙比汽油機小得多,所以,安裝火花塞和點火線圈時,必須保證火花塞間隙在規(guī)定值,并應(yīng)在點火線圈與火花塞電極涂抹導電膠,在火花塞陶瓷體上涂絕緣脂,以防止因膠套老化引發(fā)火花塞與缸套間漏電。
四.發(fā)動機動力不足原因分析
LNG發(fā)動機動力不及柴油機,有時提速困難。進入燃油發(fā)動機的是燃油和氣體的混合氣,而LNG則是天然氣和空氣的混合氣,前者進氣量與燃油的體積比為58:1。
燃油體積可以忽略不計,但后者進氣量與天然氣的體積比為9.5:1,燃氣體積上升6倍,這必然導致相對進氣量減少,會導致發(fā)動功率下降,尤其在熱態(tài)工況下,發(fā)動機的功率會有明顯地下降。