壹、液化天然氣發動機的WJ特性
LNG的主要成分是甲烷，由生產出來的天然氣凈化，然後在常壓下冷卻到-162℃保持液態。LNG的體積約為等量氣態天然氣的1/600，密度是標準狀態下甲烷的625倍。與柴油車相比，LNG汽車尾氣減少97%，CO2減少90%，碳氫化合物減少72%，噪聲減少40%，苯和鉛塵減少1.000%，環保優勢明顯。
LNG發動機的結構如圖1所示，與柴油機有很大區別，主要表現在以下幾個方面。
1.燃料供應系統
LNG發動機取消了與柴油燃油噴射系統相關的部件，增加了化油器、穩壓器、電子調壓器、混合器、電子節氣門、防喘振閥和低壓過濾器，以控制天然氣的噴射量和噴射時間。
2.點火系統
柴油機為壓燃式發動機，而LNG發動機由於燃料特性(抗爆性能)的限制，采用與汽油機相同的點火燃燒方式，通過凸輪軸位置傳感器獲取點火正時信號，並增加了由電控模塊、點火線圈和火花塞組成的點火系統。
3.控制系統
LNG發動機是電控發動機，各工況的空燃比、點火提前角、增壓壓力控制更精確。為了滿足這些控制要求，增加了天然氣溫度、天然氣壓力、發動機冷卻水溫度、進氣壓力和溫度、環境壓力、環境濕度和溫度、點火正時、氧氣濃度等傳感器。
4.壓縮比
壓縮比的選擇與燃料的抗爆性能密切相關。抗爆性能通過燃油的辛烷值來衡量。辛烷值越高，抗爆性能越好。LNG的抗爆性能低於柴油。
5.空燃比控制
液化天然氣的燃燒方式不同於柴油。比如YC4G系列發動機可以通過博世LSU4.9寬量程過氧化物傳感器測量廢氣中的氧氣濃度，從而計算出混合氣的空燃比。發動機控制系統通過氧傳感器的反饋信號不斷修正天然氣的噴射量，實現所有工況的閉環控制，精確控制空燃比，優化天然氣在缸內的燃燒。
6.增壓壓力控制系統
LNG發動機增壓壓力控制系統在原有廢氣門控制閥的基礎上，增加了防喘振閥和空氣壓力調節器。
二、氣瓶及其控制結構
氣瓶主要用於替代系統中的汽車油箱，為發動機儲存和供應液態天然氣。LNG氣瓶(圖2)具有良好的隔熱性能，有效延長了LNG無損儲存的時間。與CNG(壓縮天然氣)氣瓶相比，LNG氣瓶攜帶的天然氣更多，因此更適合中長距離運輸。
LNG氣瓶計算壓力為3.18MPa，工作壓力為1.59 MPa；:設計溫度-196℃，工作溫度-162℃；填充系數為0.9，主材為OCr18Ni9(304)。瓶內裝有壹、二級安全閥、液體進出口、限流閥、氣相口、電容式液位計、壓力表、瓶內自動調壓裝置和自增壓(穩壓)系統。本文城市客車車型氣瓶容量為275L，空罐充裝重量為105kg。
車用LNG供氣系統由專用車載低溫保溫瓶、充裝接口、安全限流器、LNG汽化器、穩壓器、壓力顯示器等設備組成。氣瓶上的控制系統包括壹個經濟閥和壹個過流閥(見圖3和表1)。
三、案例分析
以玉柴YC4G180N-40金龍XMQ6770AGN4城市客車設備國IV LNG發動機故障診斷為例，將LNG城市客車的故障分為氣瓶和氣瓶控制系統故障和LNG發動機故障兩大類。
案例1
故障現象
壹輛LNG公交車啟動後怠速，發動機不穩，加速無力。車冷的時候氣缸壓力顯示1.5MPa。
故障診斷和排除
經檢查氣瓶無漏氣現象，關機狀態下氣瓶壓力為1.14MPa。在電控調壓器前安裝壓力表，檢查氣缸壓力為1.14MPa，壓力表顯示為1.05MPa，啟動後氣缸壓力為1.14MPa，壓力表顯示為1.02MPa，調整調壓器(圖4)，壓力表無變化。空車時將油門踏板踩到底，壓力表迅速從1.02MPa下降到0.7MPa，大約1s後又回到0.9MPa。用玉柴診斷軟件診斷，歷史故障為1154，即“閉環修正低”。故障原因是壓力調節器不能穩壓導致壓力過高，加速時流量過小導致加速無力。要求浙江藍邦氣瓶控制系統生產廠家重新調整調壓器，保持發動機在(瞬態)0.8MPa運行，排除故障。
維護摘要
壓力調節器的主要作用是:當叮叮當當氣瓶內液體溫度升高時，氣瓶的最高壓力可能超過1.6MPa，而玉柴發動機的最高使用壓力為1.38MPa，如果壓力超過這個壓力，可能會導致電控調節器失效，發動機無法啟動，行駛，催化劑燒結。希望在化油器和低壓電磁閥之間安裝壹個壓力調節器，通過壓力調節器的減壓功能將壓力降低到壓力調節器的設定壓力，以保證進入發動機的天然氣壓力滿足發動機的要求。
調壓器的維護和安裝要求:①調壓器出口處必須安裝壓力表，以監測調壓器出口壓力；(2)調壓器應安裝牢固，並有減振措施。
手表行業旅遊
故障現象
壹輛LNG公交車行駛裏程為27996km，行駛中存在三檔加速抖動、加速無力、油耗高等現象。母線冷態時，氣缸內的水銀壓力為1.1MPa。
故障診斷和排除
檢查氣瓶壓力0.88MPa，連接玉柴專用診斷儀，發現第三缸火花塞需要維修。清除第三缸火花塞積碳，按玉柴公司技術要求調整銥火花塞NGK(IFR7F-4D)電極間隙，試車時排除故障。
維護摘要
火花塞的作用是接收點火線圈(圖5)的高壓，可達40kV或更高，產生火花點燃天然氣。隨著時間的推移，火花塞會逐漸腐蝕，電極間隙擴大，火花塞閃絡所需的能量也會增加，嚴重時會出現起火現象。
火花塞間隙要求:LNG發動機銥火花塞的電極間隙為0.4±0.05mm，應根據制造商的技術要求進行必要的維護。
火花塞安裝要求:①嚴格按照廠家要求安裝火花塞，用專用火花塞套筒擰緊火花塞，擰緊力矩30N？6?1m；(2)由於高壓電源會在接觸面產生電弧，使彈簧與火花塞頭的接觸部分受熱氧化，導致接觸部分電阻過大。分壓過高會影響火花塞的點火能量，嚴重時會引起火災。因此，在安裝火花塞和點火線圈時，必須將導電膏塗在火花塞頭上；③橡膠套與火花塞接觸的陶瓷部分應塗上絕緣潤滑脂，以防止橡膠套老化導致火花塞與氣缸蓋之間漏油。
第四，LNG送J；VlB9日常維護
為了充分發揮LNG城市公交車的最大運行效率，公交公司應確保駕駛員正確、規範地操作LNG車輛，維修人員應熟悉自然發動機的工作原理、發動機電路圖、傳感器的引腳定義和電氣參數，並熟悉常規發動機的故障診斷。在維修時，應采用專用診斷工具和人工診斷排除故障，以充分發揮LNG城市客車在環保方面的優勢，保證企業的經濟效益。
1.駕駛員的安全操作和維護
(1)通過崗前理論培訓，現場向駕駛員講解各閥門的功能和使用方法，使駕駛員掌握相關的LNG知識以及氣瓶和氣瓶控制系統的功能，駕駛員通過LNG公交車使用和操作考試試卷後方可上崗。
(2)每天用車前，除了機油、冷卻水的常規檢查外，還要檢查氣瓶與支架、供氣裝置與大梁之間的固定是否牢固，檢查天然氣設備的狀態，確定所有輸氣管接頭是否漏氣。
(3)啟動時，將點火開關轉到通電位置，停留2-3秒，不踩油門即可啟動。起步時，不要空踩油門踏板或大油門起步(踩油門踏板不會加快起步速度，只會造成起步後加速過度導致發動機轉速過高，從而造成燃油浪費，加速發動機運動部件的研磨)。
(4)發動機啟動後，保持怠速運轉3 ~ 5min，以保證發動機得到充分潤滑。
(5)瓶子出汗、結霜、結露，車內漏氣報警器響時，必須進廠修理。
2.維修後勤保障
(1)對於LNG汽車維修人員，必須經過專業培訓，取得證書後方可上崗。
(2)排除供氣系統故障時，必須關閉總閥和所有氣瓶閥。
(3)禁止帶壓進行修理工作。
(4)禁止隨意敲擊、扭曲或移動整車不銹鋼管。
(5)維修人員在維修時必須嚴格檢查高低壓線路插頭、電腦板、轉換開關接頭、電線的絕緣體，嚴防短路和接觸不良。應嚴格檢查點火高壓線的絕緣和固定，避免高壓線漏電和閃絡的發生。
(6)整車裝配線不允許與燃氣管道重疊或纏繞；高壓管線和卡套接頭不允許修理使用，只能更換。
(7)故障修復後，嚴格檢查套圈是否完好；維修後，應使用氣體泄漏檢測儀或肥皂水進行泄漏檢測。