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【摘要】轿车是当今社会的重要交通工具，也是国际上备受重视的产业。如何使轿车更安全，更清洁，更舒适地满足人们的需求，一直是轿车设计师的加实用的新能源汽车,比如：电动汽车、太阳能汽车、天然气汽车等等。在此主要谈一下有关汽车中天然气的改装。人们对燃气汽车寄予厚望本是顺理成章的事。，我国目前推广应用的是可分别燃用压缩天然气或汽油压缩天然气—汽油两用燃料汽车，简称CNG汽车，今后还将大力推广应用单燃料天然气汽车。车用压缩天然气的压力一般在20mpa左右。可将天然气经过脱水、脱硫净化处理后，经过多级加压制得，其使用时的状态为气体。天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车。天然气的甲烷含量一般在90%以上，是一种很好的汽车发动机燃料。目前，天然气被世界公认为是最为现实和技术上比较成熟的车用汽油、柴油的代用燃料，天然气汽车已在世界和我国得到了推广应用。关键词：天然气的安装;天然气汽车性能;特点;调试I目录第一章天然气汽车改装的概论............................11.1相关术语..........................................11.2天然气汽车的分类..................................31.3天然气汽车的基础知识..............................31.4天然气汽车的结构简介..............................41.5天然气汽车的主要技术..............................5第二章天然气汽车的特点及性能..........................62.1安全性能..........................................62.2动力性能..........................................62.3经济性能..........................................62.4排放性能..........................................72.5续驶里程..........................................7第三章天然气汽车的安装................................63.1车用压缩天然气装置的工作原理......................63.2天然气汽车改装....................................63.3天然气汽车的调试与使用...........................13参考文献..............................................19致谢..................................................20第一章天然气汽车改装的概论1第一章天然气汽车改装的概论1.1相关术语顾名思义，LPC-汽车是以液化石油气为燃料，CNG汽车是以压缩天然气为燃料，燃气汽车的C0排放量比汽油车减少90%以上，碳氢化合物排放减少70%以上，氨氧化合物排放减少35％以上，是目前较为实用的低排放汽车。l、代用燃料—传统发动机燃料(如汽油和柴油)的替代品。《美国能源政策法规》将代用燃料定义为甲醇、非自然乙醇、其它酒精燃料或至少85％的这些燃料与汽油或柴油的混合燃料、CNG、LNG、LPG、氢气、煤炭衍生的液体燃料、电力、非石油基的除酒精以外的燃料。2、代用燃料汽车—一辆改装后使用某种代用燃料的汽车或由原车生产商(OEM)生产的使用某种代用燃料的汽车。对于大多数定义，这一术语不包括那些使用混合或新配方汽油或柴油燃料的汽车。3、双燃料汽车一具有两套独立的燃料系统，允许汽车或者使用代用燃料，或者使用普通燃料，在同一时刻只能使用其中一种。4、两用燃料汽车，—使用代用燃料与传统燃料的混合物(例如柴油和天然气)的汽车。汽车有两套独立的燃料系统，两种燃第一章天然气汽车改装的概论2能同时注入发动机燃烧室。5、清洁燃料汽车——任何能满足由美国环保局批准的按汽车重量分类规定的一种特殊低排放标准的轿车，轻型卡车，和重型卡车(总重量低于26000kg-1180kg)，使用代用燃料、新配方汽油或清洁柴油驱动的汽车均被列为清洁燃料汽车。6、天然气——天然气是一种无色，无味的气体，主要成分是甲烷，另外还含有少量的其它烃类，例如丁烷、乙烷和丙烷。天然气主要产于地下，是有机物质发酵的产品，通常与其它石油产品一同生成。天然气也可以是有机物质腐烂产生的副产品，可以在垃圾站和沼泽等地方生成。天然气中加入了加臭剂，这使得商业天然气有一种独特的气味，作为汽车燃料，天然气与汽油和柴油相比具有很多优点：天然气资源丰富，价格便宜，产生的一氧化碳，臭氧和能生成烟雾的可反应烃等有害物质少。因为点燃天然气需要更高的温度和浓度，所以天然气比汽油更安全。而且天然气是无毒、不致癌、无腐蚀性的气体。7、压缩天然气(CNG)——压缩天然气(CNG)是压缩后储存在天然气汽车(NCV)上的天然气。为最有效地利用NGV有限的储存空间，天然气被压缩到很高的压力。8、CNG加气站—CNG加气站由内部互连的设备组成，通过这些设备将天然气压缩到高压，然后将CNG储存在压力容器中(如果加气站配备了储气容器)，或者直接给天然气汽车加气。9、改装车一原设计为使用汽油或柴油、通过改装可以使用代用燃料替代原来的燃料(或者既可使用代用燃料也可使用原燃料)的汽车。10、专用燃料汽车一设计为只使用单一燃料的汽车。第一章天然气汽车改装的概论311、甲烷，最简单的烃，天然气的主要成分，纯甲烷的热值为1012BCu/立方英尺。12、原车生产商(OEM)——提供原始设训—材料并生产产晶的汽车或发动机生产商。原车生产商负责生产汽车、经销汽车和提供保修。1.2天然气汽车的分类1.按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可以分为：压缩天然气(CNG)汽车压缩天然气是指压缩到20.7MPa—24.8MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。液化天然气(LNG)汽车液化天然气是指常压下、温度为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。2.按照燃料使用状况的不同，天然气汽车可分为：专用燃料天然气汽车发动机只使用天然气作为燃料。两用燃料天然气汽车既可以使用天然气也可以使用汽油作为燃料。双燃料天然气汽车可以同时使用液体燃料和天然气。1.3天然气汽车的基础知识简单地说，天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车，压缩天然气(CNG)汽车燃料系统通常包括：天然气气瓶、减压调压器，各类阀门和管件、混合器(或者天然气喷射装置)、各类电控装置等，CNG气瓶是压缩天然气汽车的主要设备之一。气瓶的设置和生产都由严格的标准控制，CNG车用气瓶可以分为四类：第一类气瓶是全金属气瓶，材料是钢或铝：第二类气瓶采用金属内衬，外面用纤维环状缠绕；第三类气瓶采用薄金属内衬，外面用第一章天然气汽车改装的概论4纤维完全缠绕：第四类气瓶完全是由非金属材料制成，例如玻璃纤维和碳纤维。尽管一般认为由于天然气积碳少，机油更换的次数可以少一些，甚至例行的维护也可以少作一些，但我们认为汽车、发动机和改装系统的定期维护可以保障天然气汽车与汽油车和柴油车相比具有更好的性能。1.4天然气汽车的结构简介汽车采用定型汽油车改装，在保留原车供油系统的情况下，增加一套“型车用压缩天然气装置”，改装部分由以下三个系统组成。1、天然气系统主要由充气阀、高压截止阀、天然气钢瓶、高压管线、高压接头、压力表、压力传感器及气量显示器等组成。2、天然气供给系统。主要由天然气高压电磁阀、三级组合式减压阀、混合器等组成。3、油气燃料转换系统。主要由三位油气转换开关、点火时间转换器、汽油电磁阀等组成。天然气钢瓶的瓶口处安装有易熔塞和爆破片两种保安装置，当气瓶温度超过100cº或压力超过26mpa时，保安装置会自动破裂卸压；减压阀上设有安全阀；气瓶及高压管线安装时，均有防震胶垫，卡固牢固。因此，该系统在使用中是安全可靠。汽车以天然气作燃料时，天然气经三级减压后，通过混合器与空气混合进入气缸.压缩天然气由额定进气压力20Opa减为负压，其真空度为49-69kpa。减压阀与混合器配合可满足发动机不同工况下混合气的浓度要求。减压阀总成设有怠速电磁阀，用以供给发动机怠速用气；压缩天然气减压过程中要膨胀做功对外吸热，因此在减压阀上还设有利用发动机循环水的加温装置：为提第一章天然气汽车改装的概论5高该车的操作性能，驾驶室设置有油气燃料转换开关，用来统一控制油气电磁阀及点火时间转换器；点火时间转换器由电路系统自动转换两种燃料的不同点火提前角；仪表板上气量显示器的5只红绿灯显示气瓶的储气量；燃料转换开关上还设有供发动机起动的供气按钮。1.5天然气汽车的主要技术技能使用天然气燃料，车辆主要技术性能如下：发动机额定功率不低于原车的85％发动机最大扭矩不低于原车的90％汽车最高车速不低于原车的90%汽车加速性能不低于原车的85%直接档最低稳定车速不高于原车的5％天然气额定充气压力20mpal立方米天然气可代替汽油0.8kg以上一次充天然气行驶里程客车、货车不低于180km轿车、微车不低于200kin汽车污染物排放co含量≤1.5％。第二章天然气汽车的特点及性能6第二章天然气汽车的特点及性能2.1安全性能CNG系统的每一个部件的设计、生产、检验都充分考虑了安全性：储气瓶必须有指定的专业厂家生产；储气瓶的承压能力是CNG工作压力的数倍；每一支储气瓶出厂之前必须进行检验；储气瓶发上没有安全阀、手动截止阀，保证安全实用和便于维护：减压器上设有安全阀，保证在系统出现故障时的安全性；天然气性质稳定，密度小，自然温度高，安全性奸与其有燃料。国内外的使用经验表明，因CNG系统发生的安全事故要远低于汽油。2.2动力性能目前的CNG车基本是在汽油车上增加CNC系统而成的两用燃料车，发动机的匝缩比、点火系统、进气系统等均没有变动，使用CNG时的性能没有得到充分发挥：天然气的理论空燃比为10：l在进入发动机时，天然气将占用约10%的体积空间，导致吸入发动机的空气量减少约10%，进气效率下降，从而引起动力的下降；天然气性质稳定，燃烧速度慢，点燃需要更多的能量；与使用汽油相比，使用时动力性约下降15％。2.3经济性能维护费用：天然气不会稀释润滑油，燃烧后没有积碳，可减少发动机的磨损，延长润滑油的更换周期，维护保养费用低，延长发动机的寿命，燃料费用：按l立方米天然气相当于上.1升汽油计算，可减少燃料费用50%以上。使用CNC作用汽车燃料，可大大降低燃料费用。第二章天然气汽车的特点及性能72.4排放性能天然气作为一种气体燃料，于空气混合更均匀，排放的C0、CO2等有害物质更少；在所有碳氢燃料中，天然气的碳氢比小，碳与氢的比例为4:1，C02排放量比汽油少25％左右，有利于保护环境。发达国家基于天然气的这一特性，将天然气确定为真正的清洁燃料而加以推广使用。2.5续驶里程压缩储存天然气，储存燃料的能量密度低，相同体积的储存器，续驶里程仅相当汽油的1/4，且储存容器的重量大，导致整车自重增加，对于小型车，在设计时考虑到自重增加的限制的空间，不允许安装过多的天然气储存器，使用天然气的续驶里程较少。第三章天然气汽车的安装8第三章天然气汽车的安装3.1车用压缩天然气装置的工作原理压缩天然气、汽油两用燃料汽车(简称CNG汽车)是采用定型的汽油汽车改装，在保留原车供油系统的基础上，增加一套“车用压缩天然气装置，”可以使用压缩天然气，也可以用汽油，油气两种燃料转换非常方便，“车用压缩天然气装置”由以下三个系统组成。1、天然气储气系统：主要由充气阀、天然气贮气瓶、高压管线、高压接头、压力传感器及气量显示器组成。2、天然气供经系统：主要由天然气滤消器、减压调节器、动力调节阀乙混合器等组成，3、油气燃料转换系统：主要由油气燃料转换开关、天然气电磁阀、汽油电磁阀等组成。