天然气汽车常见故障及其诊断研究

天然气汽车常见故障及其诊断研究

中国目前在用的天然气汽车主要以汽油/天然气两用燃料汽车为主，两用燃料车一般在原汽油发动机上加装一套燃料供给和控制装置改装而成，专门供天然气工作的单燃料发动机的数量很少。由于改装时对原汽油发动机没有作很大的改动，所以两用燃料车并不能发挥天然气的一些优良的理化特性，如辛烷值高、排放低等优点；另外改装车在发动机原有的基础增加了一些装置，所以导致两用燃料汽车出现故障的概率比原发动机要大一些。河南欧意在调研和查阅文献资料的基础上对一些常见故障进行了研究分析与排除。

油/气转换困难及其故障诊断研究

油/气转换困难或不能转换的原因分析

油/气转换困难就是两用燃料汽车在燃用任意一种燃料时不能够很方便的转为燃用另一种燃料或是根本不能转换。这样会影响汽车的正常使用，也可能会导致运营成本的增加。因为大负荷的工况下一般会选择燃用汽油，在一般工况当然选择天然气，如果它们之间不能灵活方便的转换，也就失去“两用”的意义了。那么引起转换困难或不能转换的原因可能有哪些呢?

(1)转换开关自身问题

油/气转换开关是一个两档翘板开关，用来给转换开关控制器提供燃用汽油或燃用天然气的控制信号，由转换开关控制器中的逻辑控制单元进行判断，向燃气ECU模拟器、点火提前角控制器等提供相应的控制信号。在气转油时，若红灯亮，黄灯闪，则为正常；油转气时，绿灯闪，为正常。否则为不正常，说明转换开关自身有问题，一般主要是内部逻辑控制电路出现问题。

(2)转换开关电源问题

转换开关有两个电源，即有两处电源为其供电(工作电压为12V)，一处从蓄电池过来，经转换开关之后搭铁，这一处主要为故障诊断服务，即在发动机停机状态下，可以通过蓄电池给转换开关供电，从而进行一些必要的检测和诊断。另一处电源从点火开关过来，主要给整个燃料供给系统的供电。若这两处电源线路都出现故障或是一路出现故障都将会无法进行油气转换。

(3)减压器的低压出气口电磁阀出现故障

减压器的低压出气口是天然气经三级减压后通向低压管道的最后一个关口，若该电磁阀在油转气的过程中不能开启，则无法进行转换。该电磁阀不能开启的原因有：电磁阀本身损坏；电磁阀电路短路；电磁阀电路断路等等。特别需要注意的是电磁阀电路中的二极管不能接反，否则将会断路。

(4)怠速节点的信号问题

在节气门上有一个控制凉车怠速的节点，该节点正常情况下会给电控单元一个怠速信号，若该信号没有到达电控单元，则汽车不能实现汽油向天然气的转换；或是转换为天然气几秒钟后又自动转为汽油。

(5)进气压力传感器(MAP)故障

进气压力传感器在整个燃料供给系统中起着至关重要的作用，它感知进气压力，与空气流量传感器、节气门位置传感器等传感器一起向电控单元提供进气信号，电控单元根据该信号决定空燃比的大小，决定供给多少天然气或汽油，若进气压力传感器出现故障，不能向电控单元提供相应的信号，则转换开关将不能进行转换。

(6)发动机一缸喷油信号缺失

发动机一缸喷油信号可以作为确定烧油还是烧气的一个依据，无论烧油还是烧气，一缸喷油器均会向电控单元提供一个信号，若无此信号，则转换开关不能进行转换。

(7)发动机转速信号缺失

在现代电控发动机上，曲轴位置传感器和发动机转速传感器制成一体，既用于发动机曲轴位置、上止点位置的测定，又用于发动机转速的测定。它是发动机集中控制系统最主要的传感器，是控制发动机燃油喷射和点火时刻确认曲轴位置的信号源。若无此信号源，则转换开关不能实现燃料的转换。

(8)节气门位置传感器(TPS)故障

节气门位置传感器(TPS)安装在节气门体上，与节气门轴相连，驾驶员通过加速踏板操纵节气门的开度，节气门位置传感器将节气门开度的大小转变为电信号输入电控单元，电控单元根据节气门位置信号判断发动机的运转工况，并根据发动机的不同工况控制喷油脉冲宽度。若节气门位置传感器出现故障，不能向电控单元提供正确的节气门位置信号或是根本不能提供信号，则转换开关无法进行转换。

(9)电控单元检测出其它部分出故障

若电控单元检测出控制系统的其它部分出故障，则发动机处于故障运行模式，转换开关无法进行转换工作。

(10)电控单元至转换开关连线接触不良

转换开关本身就是在电控单元的控制下进行工作，若它们之间的连线接触不良，则电控单元控制信号无法达到和进行反馈，转换开关不能进行转换。

(11)电控单元损坏

电控单元是整个CNG燃料供给控制系统的大脑与核心，它的损坏导致其它的部件不能正常工作，引发很多故障，当然也会使转换开关不能进行转换。

以上是捷达两用燃料汽车转换开关不能转换的一些可能的原因。捷达汽油/CNG 两用燃料汽车采用电控多点燃气喷射，天然气由各个燃气喷射装置喷向各个气缸，控制较为精确，且可避免回火、放炮等现象。其燃气电脑ECU根据发动机压力传感器、节气门位置传感器、曲轴位置传感器、氧传感器、怠速控制信号等多路信号来控制发动机，控制精度很高。但转换开关所依据的信号也就比较多，所以出现不能转换的概率也比较大

油/气转换困难的解决措施

前面已对油气转换困难或不能转换问题的原因进行了比较详细的分析，针对这些原因，解决的主要措施有：

(1)检修转换开关内部逻辑电路或更换转换开关。

(2)检查转换开关电源线路，保证线路完好接通。

(3)检修减压器的低压出气口电磁阀或其连接电路。

(4)检查怠速节点是否有信号，若没有，则对怠速节点进行检修。‘

(5)检修或更换进气压力传感器。

(6)检修喷油继电器电路，保证一缸喷油信号的产生。

(7)检修或更换曲轴位置传感器。

(8)检修或更换节气门位置传感器。

(9)当电控单元检测出其它部分故障出故障时，对系统进行全面检修，排除故障，保证发动机在燃用某一燃料时，工作正常，无故障码产生。

(10)检修电控单元和转换开关之间的连接电路，保证电路连接正常。

(11)检修或更换电控单元。

冷起动困难及其故障诊断研究]38[

冷起动困难的原因分析

目前，我国国内在用的两用燃料汽车，相当一部分是在原汽油车的基础上加装燃气系统改装而成，其基础仍是汽油车。由于天然气的自燃点高、火焰传播速度低，所以要求的点火能量比汽油高。汽油要求的点火电压一般为15～20kV，而CNG 汽车则要求点火线圈的输出电压应不低于25kV。另外，燃用天然气时点火提前角相比燃用汽油应提前一定的角度，一般燃用天然气时发动机的最佳点火提前角在外特性上比燃用汽油时大8～10度，在负荷特性上(1800r/min)大10～14度。天然气要求的点火能量高，导致天然气汽车冷起动较为困难，若点火系统自身发生故障或混合气的浓度不合适将会使冷起动更为困难。出现该故障，首先应检查电源供给系统、点火系统、起动系统是否工作正常，然后检查燃气供给系统，检查混合气是否符合质和量的要求，原因具体如下：点火系统本身的故障：点火线圈的产生的点火能量不够或启动电流过小或火花塞间隙不合适；高压电磁阀故障；低压无气或缺气；起动电磁阀打不开；空气滤清器滤芯过脏；混合器失调，混合气过浓；混合器失调，混合气过稀。

冷起动困难的解决措施

针对引起冷起动困难的各种原因，解决措施主要有：

(1)检查整车电源及电压变换器输出电压是否符合要求。

(2)检查12V继电器是否良好。

(3)检查线束插接是否可靠。

(4)检查曲轴转角信号传感器是否良好。

(5)检查ECU是否工作正常。