.【摘要】汽車是當今社會的重要交通工具,也是世界上備受推崇的行業(yè)。如何讓汽車更安全、更清潔、更舒適,滿足人們的需求,一直是電動汽車、太陽能汽車、天然氣汽車等汽車設(shè)計師實用的新能源汽車。這里我們主要談?wù)勌烊粴庠谄囍械母男浴H藗儗θ細馄嚰挠韬裢呛茏匀坏摹?,我國目前正在推廣應(yīng)用CNG或汽油CNG-汽油雙燃料汽車,簡稱車輛,未來將大力推廣單燃料天然氣汽車的應(yīng)用。車用壓縮天然氣的壓力一般在20mpa左右。天然氣經(jīng)脫水、脫硫、提純后,經(jīng)多級壓榨即可制得,使用時狀態(tài)為氣體。天然氣汽車是一種以天然氣為燃料的以氣體為燃料的汽車。天然氣的甲烷含量一般在90%以上,是汽車發(fā)動機的良好燃料。目前,天然氣是世界公認的最現(xiàn)實、技術(shù)最成熟的車用汽柴油替代燃料。天然氣汽車已在世界和中國推廣。文件。目錄 第一章 天然氣汽車改裝介紹 1 1.1 相關(guān)術(shù)語1 1.2 天然氣汽車分類3 1.3 天然氣汽車基礎(chǔ)知識3 1.4 天然氣汽車改裝介紹天然氣汽車結(jié)構(gòu)5 1.5 天然氣汽車6 第二章天然氣汽車特性與性能6 2.1 安全性能6 2.2 動態(tài)性能6 2.3 經(jīng)濟性能6 2.4 排放性能8 2.5 續(xù)航里程 8 第三章天然氣汽車安裝 6 3.1 壓縮天然氣汽車安裝工作原理 6 3.2 天然氣汽車改裝6 3.3 天然氣汽車的調(diào)試和使用 13 參考文獻 19 至 20 文件。第一章 天然氣汽車改裝介紹1.1 相關(guān)術(shù)語 與汽油車相比,燃氣汽車的CO排放量可減少90%以上,碳氫化合物的排放量可減少70%以上,氨氧化物超過 35%。是目前比較實用的小排量汽車。
l。替代燃料——汽油和柴油等傳統(tǒng)汽車燃料的替代品。 美國能源政策法規(guī) ?將替代燃料定義為甲醇、非天然乙醇、其他酒精燃料或這些燃料中至少 85% 與汽油或柴油、G、LNG、LPG、氫、煤衍生液體燃料、電力、非石油基燃料的混合物酒精。 2、 Fuel ——經(jīng)過改裝以使用替代燃料運行的車輛或由原始車輛制造商 (OEM) 制造以使用替代燃料運行的車輛。對于大多數(shù)定義,該術(shù)語不包括那些使用混合或重新配制的汽油或柴油燃料的車輛3、雙燃料車輛 - 具有兩個獨立的燃料系統(tǒng),允許車輛使用替代燃料或常規(guī)燃料運行天然氣發(fā)動機加不起油,只有一個其中可以一次使用。 4、雙燃料汽車——混合使用替代燃料和傳統(tǒng)燃料(如柴油和天然氣)的車輛。該車有兩個獨立的燃油系統(tǒng),兩個燃油文件??赏瑫r噴入發(fā)動機燃燒室。 5、清潔燃料車輛 - 任何符合美國環(huán)境保護署通過車輛重量分類批準的特殊低排放標準的轎車、輕型卡車和重型卡車(總重量小于 -),使用替代車輛燃料、重新配制的汽油或清潔柴油被歸類為清潔燃料車輛。 6、天然氣——天然氣是一種無色無味的氣體,主要由甲烷組成,還含有少量其他碳氫化合物,如丁烷、乙烷和丙烷。
天然氣主要在地下生產(chǎn),是有機物發(fā)酵的產(chǎn)物,通常與其他石油產(chǎn)品一起。天然氣也可以是有機物腐爛的副產(chǎn)品,可以在垃圾場和沼澤等地方產(chǎn)生。加味劑添加到天然氣中,使商業(yè)天然氣具有獨特的氣味。作為汽車燃料,天然氣與汽油和柴油相比具有許多優(yōu)勢:天然氣儲量豐富、價格低廉,并且會產(chǎn)生一氧化碳、臭氧和煙霧。碳氫化合物等危害較小的物質(zhì)可發(fā)生反應(yīng)。天然氣比汽油更安全,因為點燃它需要更高的溫度和濃度。而天然氣是無毒、無致癌、無腐蝕性的氣體。 7、壓縮天然氣 (G) - 壓縮天然氣 (G) 是壓縮并儲存在天然氣車輛 (NCV) 上的天然氣。為了最有效地利用 NGV 有限的存儲空間,天然氣被壓縮到非常高的壓力。加氣站由互連的設(shè)備組成,通過這些設(shè)備將天然氣壓縮至高壓,然后將 G 儲存在壓力容器中(如果加氣站配備了儲氣容器),或直接儲存到天然氣車輛中。 9、改裝車 - 最初設(shè)計為使用汽油或柴油運行的汽車,可以改裝為使用燃料而不是原始燃料(或同時使用替代燃料和原始燃料)。 10、特殊燃料車輛——設(shè)計為僅使用單一燃料的車輛。 .11、甲烷是最簡單的碳氫化合物,是天然氣的主要成分,每立方英尺純甲烷有一個熱值。
12、原始車輛制造商 (OEM) - 提供原始設(shè)計 - 材料并生產(chǎn)晶體的汽車或發(fā)動機制造商。原車制造商負責生產(chǎn)汽車、分銷汽車并提供保修服務(wù)。 1.2天然氣汽車分類1.根據(jù)天然氣燃料使用狀態(tài),天然氣汽車可分為: 壓縮天然氣(G)汽車 壓縮天然氣是指壓縮到2< @0.7MPa——24.8MPa天然氣,儲存在車載高壓氣瓶中。液化天然氣(LNG)車用液化天然氣是指常壓下溫度為-162℃的液態(tài)天然氣,儲存在車載隔熱氣瓶中。 2.根據(jù)燃料使用條件的不同,天然氣汽車可分為:專用燃料天然氣汽車發(fā)動機僅使用天然氣作為燃料。雙燃料天然氣汽車可以使用天然氣或汽油作為燃料。雙燃料天然氣汽車既可以使用液體燃料,也可以使用天然氣。 1.3 天然氣汽車基礎(chǔ)知識 簡單來說,天然氣汽車就是以天然氣為燃料的氣體燃料汽車。壓縮天然氣(G)車用燃料系統(tǒng)通常包括:天然氣鋼瓶、減壓調(diào)節(jié)器、各種閥門和管件、混合器(或天然氣噴射裝置),各種電控氣瓶是CNG的主要設(shè)備之一車輛。氣瓶的設(shè)置和生產(chǎn)有嚴格的標準控制。 G車用氣瓶可分為四類:第一類為全金屬氣瓶,材質(zhì)為鋼或鋁;第二種氣瓶采用金屬內(nèi)襯,外檔。表面纏繞纖維圈;第三種氣瓶采用薄金屬內(nèi)襯,外文件完全用纖維纏繞:第四種氣瓶完全采用玻璃纖維、碳纖維等非金屬材料。
雖然一般認為由于天然氣中的積碳少,換油的次數(shù)可以少一些,甚至日常保養(yǎng)也可以少一些,但我們認為對汽車、發(fā)動機和改裝系統(tǒng)可以保護天然氣和汽油車。性能優(yōu)于柴油車。 1.4 天然氣汽車結(jié)構(gòu)介紹 汽車是用定型汽油車改裝而成的。在保留原有燃料供應(yīng)系統(tǒng)的情況下,增加了一套“模型車用壓縮天然氣設(shè)備”。改裝部分由以下三個系統(tǒng)組成。 1、天然氣系統(tǒng)主要由充氣閥、高壓截止閥、天然氣鋼瓶、高壓管路、高壓接頭、壓力表、壓力傳感器組成和氣體量顯示。 2、供氣系統(tǒng)。主要由天然氣高壓電磁閥、三級組合減壓閥、混合器等組成。3、油氣燃料轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。主要由三位油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)、點火時間轉(zhuǎn)換器、汽油電磁閥等組成。在天然氣鋼瓶的瓶口處裝有易熔塞和爆破片兩種安全裝置。當氣瓶溫度超過100c或壓力超過26mpa時,安全裝置會自動破裂并釋放壓力;減壓閥上有安全閥;氣瓶和高壓管道安裝時有防震橡膠墊,卡緊牢固。因此,該系統(tǒng)使用安全可靠。當車輛以天然氣為燃料時,天然氣分三級減壓,并通過混合器與空氣混合進入氣缸。壓縮后的天然氣從額定進氣壓力20Opa降至負壓,真空度為49-69kpa。
減壓閥和混合器在相同工況下可以滿足混合物的濃度要求。減壓閥總成裝有怠速電磁閥,供給發(fā)動機怠速氣體;壓縮天然氣在減壓過程中需要向外膨脹吸熱,因此減壓閥還設(shè)有利用發(fā)動機循環(huán)水的加熱裝置:以提高汽車的運行性能,駕駛室裝有油氣燃油開關(guān),用于統(tǒng)一控制油氣電磁閥和點火時間轉(zhuǎn)換器;點火時間轉(zhuǎn)換器由電路系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)換為兩種燃料不同的點火提前角;只有儀表板上的氣量指示燈的紅綠燈顯示氣瓶的儲氣量;燃油轉(zhuǎn)換開關(guān)上還設(shè)有一個供氣按鈕,用于啟動發(fā)動機。 1.5 天然氣汽車主要技術(shù)技能使用天然氣燃料,該車主要技術(shù)性能如下:發(fā)動機額定功率不低于原車的85%,發(fā)動機最大扭矩不低于原車的90%。車輛最高車速不低于原車90%加速性能不低于原車85%直接檔,最低穩(wěn)定車速不高于原車天然氣額定值的5%充氣壓力,立方米天然氣可替代汽油<@0.8kg以上。轎車不少于180km,轎車不少于200ki污染物排放CO含量1.5%。 . 2 天然氣汽車特性與性能2.1 安全性能體系各部件的設(shè)計、生產(chǎn)和檢驗均充分考慮安全:儲氣瓶必須由指定的專業(yè)廠家生產(chǎn);瓶子的承壓能力是工作壓力的數(shù)倍;每個儲氣瓶必須在出廠前進行檢查;儲氣瓶上無安全閥和手動截止閥,確保安全、實用、維護方便:減壓器配有安全閥,在系統(tǒng)發(fā)生故障時確保安全;天然氣性質(zhì)穩(wěn)定,密度低,自然溫度高,有燃料安全。
國外使用經(jīng)驗表明,G系統(tǒng)的安全事故比汽油低很多。 2.2 動態(tài)性能 目前的G車基本上是燃油車在汽油車上加了C系統(tǒng)的兩用燃油車。發(fā)動機、點火系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)等的轉(zhuǎn)彎減速比沒有變化,使用性能也沒有變化。充分發(fā)揮:天然氣理論空燃比為10:l。進入發(fā)動機時,天然氣會占據(jù)10%左右的容積空間,導(dǎo)致吸入發(fā)動機的空氣量減少10%左右,進氣效率下降,導(dǎo)致動力下降;天然氣性質(zhì)穩(wěn)定,燃燒速度慢,點火需要更多能量;與汽油相比,動力降低約15%。 2.3經(jīng)濟性能維護成本:天然氣不會稀釋潤滑油,燃燒后不會產(chǎn)生積碳,可減少發(fā)動機的磨損,延長潤滑油的更換周期,維護成本低成本、延長發(fā)動機壽命、燃油成本:按文件和機油計算,燃油成本可降低50%以上。使用功能性車用燃料可以大大降低燃料成本。 2.4 排放性能 天然氣作為氣體燃料,與空氣混合更均勻,排放的C0、 CO等有害物質(zhì)更少;在所有碳氫燃料中,天然氣的碳氫比小,碳氫比為4:1,CO2排放量比汽油少25%左右,有利于保護環(huán)境?;谔烊粴獾倪@一特性,發(fā)達國家將天然氣確定為真正的清潔燃料,并大力推廣使用。
2.5公里壓縮儲存天然氣,儲存燃料能量密度低,同樣儲存體積,續(xù)航里程僅為汽油的1/4,儲存容器重量為大,造成整車自重增加。對于小型車,考慮到自重增加空間有限,不允許安裝過多的天然氣儲氣罐,使用天然氣的行駛里程較少。 . 3 天然氣汽車的安裝3.1 壓縮天然氣汽車的工作原理 壓縮天然氣和汽油兩用燃料汽車(簡稱汽車)是使用定型的改裝汽油汽車。在該系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增加了一套“車用壓縮天然氣設(shè)備”,可以使用壓縮天然氣或汽油。油氣切換非常方便。 “車用壓縮天然氣設(shè)備”由以下三個系統(tǒng)組成。 1、天然氣儲氣系統(tǒng):主要由充氣閥、天然氣儲氣瓶、高壓管道、高壓接頭、壓力傳感器、氣量顯示器等組成。 2、天然氣供應(yīng)系統(tǒng):主要由天然氣過濾器、減壓調(diào)節(jié)器、功率調(diào)節(jié)閥B混合器等組成。3、油氣燃料轉(zhuǎn)換系統(tǒng):主要由油氣燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)組成、天然氣電磁閥、汽油電磁閥等。加氣站將天然氣壓縮并通過加氣閥進行充壓——20Mpa。當使用天然氣作為燃料時,手動截止閥打開,安裝在駕駛室內(nèi)的油氣燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)到“燃氣”位置。此時天然氣電磁閥打開,汽油電磁閥關(guān)閉,氣瓶關(guān)閉。 20 Upa高壓天然氣通過高壓管道進入減壓調(diào)節(jié)器減壓。
減壓調(diào)節(jié)器為三級組合結(jié)構(gòu),可將不高于20 Upa的壓縮天然氣逐漸降為負壓,然后通過低壓管道,動力閥進入混合器,與空氣濾清器進入的空氣混合,通過化油器通道進入發(fā)動機氣缸進行燃燒。混合器是根據(jù)文丘里原理設(shè)計的組件,它可以將發(fā)動機進氣口的真空度傳遞給減壓和壓力調(diào)節(jié)文件。調(diào)節(jié)、直接調(diào)節(jié)天然氣供應(yīng)。減壓調(diào)節(jié)器與混合器配套,根據(jù)發(fā)動機的不同工況產(chǎn)生不同的真空度,自動調(diào)節(jié)減壓調(diào)節(jié)器的供氣量,使天然氣和空氣混合均勻,滿足發(fā)動機文件要求。工況不同:動力閥是一種調(diào)節(jié)天然氣管道截面積的裝置,可以調(diào)節(jié)混合氣的空燃比,使空燃比達到最正確的狀態(tài)。假設(shè)原油管道中安裝了電動油泵,只需斷開油泵閥,接入轉(zhuǎn)換開關(guān)油路控制閥即可。油路中安裝了一個汽油電磁閥,其余部件保持不變。以汽油為燃料時,駕駛員將油氣燃料開關(guān)撥到“油”位置,此時天然氣電磁閥關(guān)閉,汽油電磁閥開啟,汽油通過電磁閥進入化油器閥并被吸入氣缸進行燃燒。燃油轉(zhuǎn)換開關(guān)有三個位置。轉(zhuǎn)到中位時,油氣電磁閥關(guān)閉。此功能專門用于在汽油轉(zhuǎn)化為天然氣時燃燒化油器室內(nèi)剩余的汽油。 ,從而避免油氣混合燃燒的現(xiàn)象。有的車用晶體管電動油泵代替汽油電磁閥,性能基本一致。
3.2 天然氣汽車改裝。車輛必須在經(jīng)過認證的指定改裝廠進行改裝。 1、車輛改裝程序[1] 車輛改裝前,車主應(yīng)向當?shù)貦C動車管理部門提出申請,經(jīng)車輛管理部門批準后天然氣發(fā)動機加不起油,填寫車輛改裝申請表,方可前往指定G車改裝公司。進步改裝。 [2] 車輛改裝完成后,應(yīng)將改裝單位出具的車輛改裝證明連同改裝申請表提交車輛管理部門。駕駛?cè)藨?yīng)經(jīng)市車輛管理機構(gòu)培訓,取得證書,并在車輛管理部門登記后,方可駕駛天然氣汽車。文件。2、改裝車輛技術(shù)要求 車輛改裝前應(yīng)進行車輛性能檢查,主要檢查發(fā)動機的可啟動性和動力性能。要求發(fā)動機具有良好的起動性能、靈敏的加速、最大功率和最大扭矩。發(fā)動機設(shè)計標定值的90%,否則不得改裝汽車,改裝汽車的主要技術(shù)性能指標應(yīng)滿足以下要求方可改裝。發(fā)動機:(1)最大功率和最大扭矩不得低于發(fā)動機設(shè)計標定值的90%。(2)發(fā)動機壓縮比>7.3.(3)@ >各缸壓力><@0.85mpa,壓差不得超過平均氣缸壓力的5%。(4)怠速時進氣管的真空度12. 4v;啟動電壓>8.5v(2)發(fā)動機正常發(fā)電;啟動機正常工作(3)@>經(jīng)銷商鉑金電壓<@0.2v,分壓錯誤