随着排放法规日益严格,我国已对轻型车上采用OBD技术提出了明确规定,2010年7月1日起所有轻型车辆都要装配(OBD)系统。同时已将重型发动机OBD系统列入提案,目前国内对重型车OBD系统的研究处于起步阶段。本课题对重型天然气发动机故障诊断进行初步探索,一方面有利于提高重型气体燃料发动机的故障检修效率,另一方面可以为重型气体燃料发动机OBD系统法规的制定提供理论借鉴,促进国内重型车载诊断系统的发展。本文参照车载诊断(OBD)系统的法规要求,设计了WT615Z280CNG发动机的故障诊断系统。设计完成发动机零部件模块故障诊断策略、失火模块诊断策略以及催化器模块故障诊断策略,开发了与排放有关的零部件的故障诊断程序,使该诊断系统具有对气体发动机零部件、失火以及催化器劣化故障进行诊断的功能。本文在WT615Z280CNG发动机上进行了发动机故障诊断的实验研究。分别采用曲轴瞬时转速波动法和宽域氧传感器法对发动机的失火检测方法进行了研究。研究了发动机粗暴度值的计算方法、失火前后转速信号和氧传感器信号的变化,以及失火对发动机排放的影响等。同时对天然气发动机专用催化器的特性和转换效率的诊断方法进行研究。采用双氧传感器法来诊断催化器劣化故障。