清潔燃料汽車—天然氣汽車

1、一、天然氣汽車發(fā)展概況一、天然氣汽車發(fā)展概況誕生：誕生：20世紀(jì)世紀(jì)30年代，意大利年代，意大利(貧油富氣貧油富氣)推出天然氣汽車推出天然氣汽車 7080年代年代：（較快發(fā)展）（較快發(fā)展） 79年，新西蘭的年，新西蘭的NGV獲得較快發(fā)展獲得較快發(fā)展 82年，加拿大開始發(fā)展年，加拿大開始發(fā)展NGV 84年，福特推出單燃料年，福特推出單燃料NGV 86年，我國(guó)四川建成第一個(gè)加氣站年，我國(guó)四川建成第一個(gè)加氣站90年代后年代后：（快速發(fā)展）（快速發(fā)展） 94年，歐洲成立天然氣汽車協(xié)會(huì)（年，歐洲成立天然氣汽車協(xié)會(huì)（ENGVA） 2000年，我國(guó)實(shí)施清潔能源行動(dòng)計(jì)劃年，我國(guó)實(shí)施清潔能源行動(dòng)計(jì)劃 目前，世界

2、目前，世界NGV已超過已超過100萬輛，天然氣加氣站超過萬輛，天然氣加氣站超過3000座。座。 1997年世界天然氣汽車和加氣站統(tǒng)計(jì)年世界天然氣汽車和加氣站統(tǒng)計(jì) 二、我國(guó)天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀二、我國(guó)天然氣汽車發(fā)展現(xiàn)狀截至截至2004年底，我國(guó)燃?xì)馄嚤Ｓ辛繛槟甑?，我?guó)燃?xì)馄嚤Ｓ辛繛?1.5萬量，萬量，19個(gè)個(gè)重點(diǎn)推廣應(yīng)用城市（地區(qū)），加氣站數(shù)量達(dá)重點(diǎn)推廣應(yīng)用城市（地區(qū)），加氣站數(shù)量達(dá)712座。座。我國(guó)燃?xì)馄嚉v年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（單位：萬輛）我國(guó)燃?xì)馄嚉v年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（單位：萬輛）我國(guó)燃?xì)饧託庹練v年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（單位：座）我國(guó)燃?xì)饧託庹練v年數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（單位：座） 19個(gè)清潔汽車重點(diǎn)推廣應(yīng)用城市（地區(qū)）：個(gè)清潔

3、汽車重點(diǎn)推廣應(yīng)用城市（地區(qū)）：北京市、上北京市、上海市、天津市、重慶市、四川省、海南省、西安市、烏魯海市、天津市、重慶市、四川省、海南省、西安市、烏魯木齊市、長(zhǎng)春市、哈爾濱市、廣州市、濟(jì)南市、青島市、木齊市、長(zhǎng)春市、哈爾濱市、廣州市、濟(jì)南市、青島市、銀川市、廊坊市、濮陽(yáng)市、沈陽(yáng)市、蘭州市和丹東市銀川市、廊坊市、濮陽(yáng)市、沈陽(yáng)市、蘭州市和丹東市 。三、天然氣的類型三、天然氣的類型1、壓縮天然氣（、壓縮天然氣（CNG） 儲(chǔ)存壓力高于大氣壓力的氣態(tài)天然氣。儲(chǔ)存壓力高于大氣壓力的氣態(tài)天然氣。 汽車上儲(chǔ)帶壓力約為汽車上儲(chǔ)帶壓力約為20MPa目前主要的儲(chǔ)帶方式目前主要的儲(chǔ)帶方式2、常壓天然氣（、常壓天然氣（

4、NNG） 攜帶量少，不安全攜帶量少，不安全一般不采用一般不采用3、液化天然氣（、液化天然氣（LNG） 超低溫超低溫-161.5以下變?yōu)橐簯B(tài)，體積減小以下變?yōu)橐簯B(tài)，體積減小1/625正迅正迅 速發(fā)展的儲(chǔ)帶方法速發(fā)展的儲(chǔ)帶方法4、吸附天然氣（、吸附天然氣（ANG） 在在3.56MPa下儲(chǔ)存在吸附劑（活性炭）中下儲(chǔ)存在吸附劑（活性炭）中 1g活性炭可吸附活性炭可吸附17g甲烷（甲烷（1m3活性炭可吸附活性炭可吸附170m3 甲烷）甲烷）正在發(fā)展正在發(fā)展四、天然氣汽車的類型四、天然氣汽車的類型1、按儲(chǔ)帶的壓力和形態(tài)分、按儲(chǔ)帶的壓力和形態(tài)分壓縮天然氣汽車（壓縮天然氣汽車（CNGV）：一般以）：一般以20

5、MPa的壓力儲(chǔ)帶天的壓力儲(chǔ)帶天 然氣。工作時(shí)，經(jīng)過降壓、然氣。工作時(shí)，經(jīng)過降壓、 計(jì)量、混合后進(jìn)入氣缸計(jì)量、混合后進(jìn)入氣缸 是目前是目前NGV的主流的主流常壓天然氣汽車（常壓天然氣汽車（NNGV）：已淘汰）：已淘汰液化天然氣汽車（液化天然氣汽車（LNGV）：工作時(shí)，經(jīng)過升溫、汽化、）：工作時(shí)，經(jīng)過升溫、汽化、 計(jì)量和混合后進(jìn)入氣缸計(jì)量和混合后進(jìn)入氣缸吸附天然氣汽車（吸附天然氣汽車（ANGV）：工作時(shí)，經(jīng)降壓、計(jì)量和混）：工作時(shí)，經(jīng)降壓、計(jì)量和混 合后進(jìn)入氣缸合后進(jìn)入氣缸2、按燃料的組成與應(yīng)用分、按燃料的組成與應(yīng)用分純天然氣汽車：純天然氣汽車：使用單一天然氣燃料，點(diǎn)燃。壓縮比高使用單一天然氣燃料

6、，點(diǎn)燃。壓縮比高NG-汽油兩用燃料汽車：汽油兩用燃料汽車：交替使用這兩種燃料。由汽油機(jī)交替使用這兩種燃料。由汽油機(jī) 改造。改造。NG-柴油雙燃料汽車：柴油雙燃料汽車：由柴油引燃，可降低微粒排放由柴油引燃，可降低微粒排放3、按天然氣供給方式分、按天然氣供給方式分機(jī)械控制式天然氣汽車機(jī)械控制式天然氣汽車：機(jī)械控制天然氣：機(jī)械控制天然氣機(jī)電控制天然氣汽車機(jī)電控制天然氣汽車電控天然氣汽車電控天然氣汽車4、按、按NG供給方式分供給方式分真空進(jìn)氣式天然氣汽車：真空進(jìn)氣式天然氣汽車：以真空管真空引入天然氣以真空管真空引入天然氣噴射式天然氣汽車：噴射式天然氣汽車：以一定壓力噴入氣缸或進(jìn)氣管以一定壓力噴入氣缸或

7、進(jìn)氣管一、車用天然氣的成分一、車用天然氣的成分 車用天然氣的主要成分是甲烷車用天然氣的主要成分是甲烷CH4 天然氣進(jìn)入加氣站在壓縮前和后，要進(jìn)行天然氣進(jìn)入加氣站在壓縮前和后，要進(jìn)行“三脫三脫”處理：處理：脫水脫水使含水量小于使含水量小于16mg/m3，防膨脹而結(jié)冰，防膨脹而結(jié)冰脫烴脫烴脫輕烴，使乙烷小于脫輕烴，使乙烷小于3%，防燃燒不正常，防燃燒不正常脫硫脫硫脫脫H2S，防腐蝕，防腐蝕 二、車用天然氣的物化特性二、車用天然氣的物化特性 1、天然氣的密度、天然氣的密度 約約0.78Kg/m3（常溫常壓下），相對(duì)于空氣的（常溫常壓下），相對(duì)于空氣的60%2、熱值、熱值 分子中含分子中含C和和H原子

8、數(shù)越多，燃燒后產(chǎn)生的能量越多原子數(shù)越多，燃燒后產(chǎn)生的能量越多 天然氣的低熱值略高于汽柴油，但混合氣熱值低于汽柴油，純天然氣的低熱值略高于汽柴油，但混合氣熱值低于汽柴油，純甲烷混合氣熱值比汽油低甲烷混合氣熱值比汽油低10%。3、沸點(diǎn)、沸點(diǎn) -161.5，低于此溫度變成液態(tài)，故難于液態(tài)儲(chǔ)存。，低于此溫度變成液態(tài)，故難于液態(tài)儲(chǔ)存。4、顏色、味道和毒性、顏色、味道和毒性 無色、無味、無毒，為安全加入加臭劑無色、無味、無毒，為安全加入加臭劑5、混合氣著火界限、混合氣著火界限 5%15%，對(duì)應(yīng)過量空氣系數(shù)，對(duì)應(yīng)過量空氣系數(shù)0.61.8，較寬，可采用稀薄燃燒，較寬，可采用稀薄燃燒技術(shù)技術(shù) 6、自然溫度、自然

9、溫度 630730，而汽油為，而汽油為220471 ，故不易壓燃，故不易壓燃7、辛烷值、辛烷值 一般一般MON為：為：115130，抗暴性優(yōu)于汽油，可采用高壓縮比的，抗暴性優(yōu)于汽油，可采用高壓縮比的發(fā)動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)。下表為天然氣、汽油、柴油物化特性比較：下表為天然氣、汽油、柴油物化特性比較：三、車用天然氣的特點(diǎn)三、車用天然氣的特點(diǎn) 1、清潔、清潔 含含S量少，完全燃燒后量少，完全燃燒后CO、HC的排量下降，微粒大的排量下降，微粒大 幅度下降，幅度下降，NOx少（天然氣火焰溫度低）。少（天然氣火焰溫度低）。2、使用特性好、使用特性好 冷起動(dòng)性能好，不含膠質(zhì)，不產(chǎn)生積碳，發(fā)動(dòng)機(jī)壽命冷起動(dòng)性能好，不含

10、膠質(zhì)，不產(chǎn)生積碳，發(fā)動(dòng)機(jī)壽命長(zhǎng)長(zhǎng)3、抗暴性好、抗暴性好辛烷值約為辛烷值約為130，可增大壓縮比和，可增大壓縮比和BTDC4、具有姣好的安全性、具有姣好的安全性 密度小，點(diǎn)燃溫度高（不易形成可燃混合氣）密度小，點(diǎn)燃溫度高（不易形成可燃混合氣）5、儲(chǔ)帶性差、儲(chǔ)帶性差6、動(dòng)力性下降、動(dòng)力性下降 氣態(tài)氣態(tài)充氣不足（比液體燃料少充氣不足（比液體燃料少10%）混合氣熱值混合氣熱值下降下降動(dòng)力性下降動(dòng)力性下降四、車用天然氣的燃燒特性四、車用天然氣的燃燒特性 1、混合氣熱值下降、混合氣熱值下降 天然氣混合氣熱值為天然氣混合氣熱值為2.76MJ/Kg；(NG熱值約為熱值約為50MJ/Kg) 汽油混合氣熱值為：汽

11、油混合氣熱值為：2.8MJ/Kg；(汽油熱值約為汽油熱值約為44MJ/Kg)2、充量系數(shù)減小、充量系數(shù)減小進(jìn)氣量減少進(jìn)氣量減少1/103、發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率下降、發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率下降火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?，傳熱損失大火焰?zhèn)鞑ニ俣嚷?，傳熱損失大4、燃燒前后摩爾數(shù)的變化、燃燒前后摩爾數(shù)的變化 CH4+2O2+8N2CO2+2H2O+8N2 天然氣燃燒前、后摩爾數(shù)沒有變化天然氣燃燒前、后摩爾數(shù)沒有變化對(duì)于汽油機(jī)，以庚烷為例：對(duì)于汽油機(jī)，以庚烷為例： C7H16+11O2+44N27CO2+8H2O+44N2 其摩爾數(shù)由其摩爾數(shù)由56增加到增加到59 故：故：天然氣使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率降低天然氣使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率降低(與汽油

12、機(jī)比約低與汽油機(jī)比約低15%)一、一、CNGVCNGV燃料供給系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)作用：根據(jù)不同工況，調(diào)節(jié)空燃比，并提供合適混合氣量作用：根據(jù)不同工況，調(diào)節(jié)空燃比，并提供合適混合氣量組成：組成： 儲(chǔ)氣系統(tǒng)儲(chǔ)氣系統(tǒng)充氣裝置、儲(chǔ)氣瓶、氣壓表、截止閥等充氣裝置、儲(chǔ)氣瓶、氣壓表、截止閥等 供給系統(tǒng)供給系統(tǒng)過濾器、減壓調(diào)節(jié)器、混合器、等過濾器、減壓調(diào)節(jié)器、混合器、等 燃料轉(zhuǎn)換系統(tǒng)燃料轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（兩用燃料）（兩用燃料）轉(zhuǎn)換開關(guān)、截止閥等轉(zhuǎn)換開關(guān)、截止閥等結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 純天然氣供給系統(tǒng)純天然氣供給系統(tǒng) 天然氣天然氣/汽油兩用燃料供給系統(tǒng)汽油兩用燃料供給系統(tǒng) 純天然氣供給系統(tǒng)純天然氣供給系統(tǒng)天然氣天然氣/汽油兩用燃

13、料供給系統(tǒng)汽油兩用燃料供給系統(tǒng)一、一、CNGVCNGV燃料供給系統(tǒng)的總體布置燃料供給系統(tǒng)的總體布置要求：要求：1、儲(chǔ)氣瓶、儲(chǔ)氣瓶安裝在安全部位，行李箱、車架旁梁下等安裝在安全部位，行李箱、車架旁梁下等2、高壓管線、高壓管線安裝牢固、防泄漏等安裝牢固、防泄漏等3、減壓器、減壓器安裝位置振動(dòng)小、遠(yuǎn)離排氣管等熱源安裝位置振動(dòng)小、遠(yuǎn)離排氣管等熱源壓縮比提高到壓縮比提高到10:1，采用白金電線和鍍鎳火花塞。氣門采用優(yōu)質(zhì)耐，采用白金電線和鍍鎳火花塞。氣門采用優(yōu)質(zhì)耐磨材料，充氣時(shí)間為磨材料，充氣時(shí)間為34min。天然氣天然氣/汽油兩用燃料汽油兩用燃料 第一代：機(jī)械控制混合氣供給系統(tǒng)第一代：機(jī)械控制混合氣供給

14、系統(tǒng)第二代：電子控制混合氣供給系統(tǒng)第二代：電子控制混合氣供給系統(tǒng)第三代：電子控制天然氣噴射系統(tǒng)第三代：電子控制天然氣噴射系統(tǒng)一、一、機(jī)械控制混合氣供給系統(tǒng)機(jī)械控制混合氣供給系統(tǒng)特點(diǎn)：在化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)上增加一套天然氣供給系統(tǒng)特點(diǎn)：在化油器式發(fā)動(dòng)機(jī)上增加一套天然氣供給系統(tǒng)原理：儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)天然氣原理：儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)天然氣減壓器減壓器混合氣混合氣進(jìn)氣管進(jìn)氣管混合器類型：混合器類型： 文丘管式混合器文丘管式混合器與化油器喉管相似與化油器喉管相似 IMPCO型混合器型混合器 二、電子控制混合器供給系統(tǒng)二、電子控制混合器供給系統(tǒng)特點(diǎn)：電控系統(tǒng)，閉環(huán)控制；但怠速時(shí)天然氣流量較小。特點(diǎn)：電控系統(tǒng)，閉環(huán)控制；但怠速時(shí)天然

15、氣流量較小。IMPCO公司的比例調(diào)節(jié)式（膜片式）混合器閉環(huán)控制系統(tǒng)公司的比例調(diào)節(jié)式（膜片式）混合器閉環(huán)控制系統(tǒng)CNG氣瓶氣瓶高壓減壓器高壓減壓器低壓截止閥低壓截止閥低壓減壓器低壓減壓器(7kPa)混合器混合器氣缸氣缸*ECU通過通過FCV電磁閥調(diào)節(jié)混合器濃度電磁閥調(diào)節(jié)混合器濃度三、電子控制天然氣噴射系統(tǒng)三、電子控制天然氣噴射系統(tǒng)1、電控單點(diǎn)噴射系統(tǒng)、電控單點(diǎn)噴射系統(tǒng)美國(guó)福特公司美國(guó)福特公司GFI型型CNG系統(tǒng)系統(tǒng)CNG氣瓶氣瓶(20MPa)減壓器減壓器(0.69MPa) 磁閥組磁閥組(ECU控制控制 噴嘴噴嘴進(jìn)氣總管進(jìn)氣總管沃爾沃沃爾沃THG103低排放低排放CNG稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)稀燃發(fā)動(dòng)機(jī)A/F:

16、正常工況為正常工況為22:126:1； 怠速為怠速為20:1CNG氣瓶氣瓶(20MPa)減壓器減壓器(1MPa) 電磁噴射器電磁噴射器進(jìn)氣總管進(jìn)氣總管2、電控多點(diǎn)噴射系統(tǒng)、電控多點(diǎn)噴射系統(tǒng)荷蘭荷蘭TNO研究所的研究所的TNO系統(tǒng)系統(tǒng)多點(diǎn)連續(xù)噴射多點(diǎn)連續(xù)噴射CNG氣瓶氣瓶減壓器減壓器(0.195MPa)電磁閥電磁閥天然氣分配器天然氣分配器噴嘴噴嘴ECU控制步進(jìn)電機(jī)使滑閥控制天然氣控制步進(jìn)電機(jī)使滑閥控制天然氣流通面積以控制天然氣流量。流通面積以控制天然氣流量。伺服電磁閥控制天然氣通往膜片下方伺服電磁閥控制天然氣通往膜片下方的旁通氣道，通過膜片控制天然氣主的旁通氣道，通過膜片控制天然氣主通道的通斷。

17、通道的通斷。日本天然氣汽車日本天然氣汽車多點(diǎn)順序噴射多點(diǎn)順序噴射CNG氣瓶氣瓶電磁閥電磁閥兩級(jí)減壓器兩級(jí)減壓器(0.255MPa) 電磁噴嘴電磁噴嘴(電控天然氣噴射閥電控天然氣噴射閥)吉林工業(yè)大學(xué)的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)吉林工業(yè)大學(xué)的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)缸內(nèi)直噴缸內(nèi)直噴噴射閥開啟和關(guān)閉時(shí)間：整個(gè)壓縮行程。噴射閥開啟和關(guān)閉時(shí)間：整個(gè)壓縮行程。噴射閥：二通常開式噴射閥：二通常開式電磁線圈斷電時(shí)供氣，通電時(shí)停止供氣。電磁線圈斷電時(shí)供氣，通電時(shí)停止供氣。主要部件：儲(chǔ)氣瓶、閥門、減壓器、混合器等主要部件：儲(chǔ)氣瓶、閥門、減壓器、混合器等1 1、儲(chǔ)氣瓶、儲(chǔ)氣瓶 材料：合金鋼材料：合金鋼 30CrMo、 35CrMo、 40C

18、rMo 鋁合金鋁合金 復(fù)合材料復(fù)合材料外：碳纖維或玻璃纖維，內(nèi)：熱塑性材料外：碳纖維或玻璃纖維，內(nèi)：熱塑性材料 工作壓力：工作壓力：16MPa或或20MPa我國(guó)車用儲(chǔ)氣瓶多為鋼瓶，標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)車用儲(chǔ)氣瓶多為鋼瓶，標(biāo)準(zhǔn) GB172581998GB172581998結(jié)構(gòu)型式：結(jié)構(gòu)型式：2 2、閥門、閥門 主要包括：輸出閥、主閥、充氣閥、安全閥等主要包括：輸出閥、主閥、充氣閥、安全閥等輸出閥：輸出閥： 裝在裝在CNGCNG儲(chǔ)氣瓶上儲(chǔ)氣瓶上 主閥：主閥： 裝在高壓管路中。三通接頭接壓力表連接裝在高壓管路中。三通接頭接壓力表連接 充氣閥：?jiǎn)蜗蜷y，提供氣源與儲(chǔ)氣瓶之間的連接通道。充氣閥：?jiǎn)蜗蜷y，提供氣源與儲(chǔ)氣

19、瓶之間的連接通道。 3 3、減壓器、減壓器作用：減壓（作用：減壓（2020MPa0.11.2MPa）分類：分類：按結(jié)構(gòu)分按結(jié)構(gòu)分集成式集成式單體式單體式按功能按功能單級(jí)式單級(jí)式多級(jí)式多級(jí)式要求：要求： 減壓至大氣壓左右，不受儲(chǔ)氣瓶壓力影響；減壓至大氣壓左右，不受儲(chǔ)氣瓶壓力影響； 停機(jī)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉天然氣；停機(jī)時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉天然氣； 不泄漏，有安全閥；不泄漏，有安全閥； 壓力可調(diào)；壓力可調(diào)； 能適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化；能適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化； 設(shè)有加熱通道，防減壓霜凍。設(shè)有加熱通道，防減壓霜凍。 集成式減壓器集成式減壓器兩級(jí)減壓器兩級(jí)減壓器 第一級(jí)：第一級(jí)： 20MPa0.4MPa 第二級(jí)：第二級(jí)：0.4

20、MPa0.1MPa結(jié)構(gòu)與原理：結(jié)構(gòu)與原理：混合器吸氣產(chǎn)生真混合器吸氣產(chǎn)生真空使閥門空使閥門1212打開。打開。天然氣天然氣經(jīng)球閥經(jīng)球閥8一級(jí)減壓室一級(jí)減壓室經(jīng)閥門經(jīng)閥門12 二級(jí)二級(jí)減壓室減壓室經(jīng)量孔經(jīng)量孔1 混合器?；旌掀鳌４筘?fù)荷時(shí)，加濃閥大負(fù)荷時(shí)，加濃閥1313打開，額外增加打開，額外增加供氣。供氣。停機(jī)時(shí)，閥門停機(jī)時(shí)，閥門1212關(guān)關(guān)閉。閉。三級(jí)減壓器三級(jí)減壓器 天然氣天然氣閥閥3一級(jí)一級(jí)減壓室減壓室4(0.25MPa)經(jīng)通孔經(jīng)通孔7二級(jí)減二級(jí)減壓室壓室8經(jīng)通孔經(jīng)通孔17三級(jí)減壓室三級(jí)減壓室(0.178MPa)混合器?；旌掀?。減壓器內(nèi)設(shè)置加溫水減壓器內(nèi)設(shè)置加溫水套。套。 分體式減壓器分體

21、式減壓器 由高壓減壓器和低壓減壓器由高壓減壓器和低壓減壓器高壓減壓器高壓減壓器作用：高壓作用：高壓中壓中壓 20MPA 0.51.2MPa天然氣天然氣過濾器過濾器1閥門閥門12 減壓室減壓室B出口出口混合器混合器（或噴射閥，或低壓減壓（或噴射閥，或低壓減壓器）。器）。出氣量增大時(shí)，壓力腔出氣量增大時(shí)，壓力腔B B壓壓力下降，膜片力下降，膜片8 8下移，使閥下移，使閥1212開度增大。開度增大。調(diào)節(jié)螺桿調(diào)節(jié)螺桿4 4用于調(diào)節(jié)輸出壓用于調(diào)節(jié)輸出壓力。力。低壓減壓器低壓減壓器作用：作用：中壓中壓低壓低壓0.51.2MPa00.02MPa高壓減壓器高壓減壓器過過濾器濾器1一級(jí)閥門一級(jí)閥門3一級(jí)減壓腔一

22、級(jí)減壓腔A二級(jí)閥門二級(jí)閥門8二級(jí)減壓腔二級(jí)減壓腔混混合器（或噴射合器（或噴射閥）。閥）。出氣量增大時(shí)，出氣量增大時(shí)，膜片膜片2525上移，使上移，使二級(jí)閥門二級(jí)閥門8 8開度增開度增大。大。4 4、混合器及噴射閥、混合器及噴射閥作用：天然氣與空氣混合，控制進(jìn)氣量作用：天然氣與空氣混合，控制進(jìn)氣量混合方式：進(jìn)氣總管混合混合方式：進(jìn)氣總管混合( (混合器混合器) 、進(jìn)氣歧管混合、進(jìn)氣歧管混合( (噴射閥噴射閥) 缸內(nèi)混合缸內(nèi)混合（噴射閥）（噴射閥）混合器混合器噴射閥噴射閥5 5、天然氣過濾器、天然氣過濾器天然氣經(jīng)進(jìn)口天然氣經(jīng)進(jìn)口過濾器毛氈和過濾器毛氈和金屬濾網(wǎng)金屬濾網(wǎng)電磁閥電磁閥出口出口6 6、天

23、然氣加熱器、天然氣加熱器作用：防止減壓過程氣體膨脹吸熱而造成高凝點(diǎn)氣體凝結(jié)堵塞管道作用：防止減壓過程氣體膨脹吸熱而造成高凝點(diǎn)氣體凝結(jié)堵塞管道循環(huán)水與天然氣成逆向流動(dòng)，換熱效果好循環(huán)水與天然氣成逆向流動(dòng)，換熱效果好一、一、CNG發(fā)動(dòng)機(jī)的類型發(fā)動(dòng)機(jī)的類型 火花塞點(diǎn)燃：?jiǎn)稳剂?、雙燃料火花塞點(diǎn)燃：?jiǎn)稳剂稀㈦p燃料 柴油引燃：柴油引燃：二、二、CNG發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性分析發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性分析 1、對(duì)、對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性有利的因素發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性有利的因素 NG的辛烷值高（的辛烷值高（120） 許用壓縮比可為許用壓縮比可為1012，理論熱效率可提高，理論熱效率可提高7%12% 混合均勻，燃燒完全度高混合均勻，燃燒完全度

24、高 有利于熱效率的提高有利于熱效率的提高2、對(duì)、對(duì)CNG發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性不利的因素發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性不利的因素 混合氣熱值低混合氣熱值低比汽油低比汽油低12% 理論上，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率與混合氣熱值成正比理論上，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率與混合氣熱值成正比 充氣效率和空氣量小充氣效率和空氣量小 采用汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)使采用汽油機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)使NG充氣效率下降充氣效率下降16% NG占據(jù)容積大，使空氣量減少占據(jù)容積大，使空氣量減少 總進(jìn)氣量下降總進(jìn)氣量下降10%，動(dòng)力性下降，動(dòng)力性下降10% 其它因素其它因素 點(diǎn)火提前角、空燃比點(diǎn)火提前角、空燃比下圖為下圖為CA6102汽油發(fā)動(dòng)機(jī)以汽油和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)以汽油和NG為燃料的外特性為

25、燃料的外特性對(duì)比：對(duì)比：3000r/min時(shí)，功率：汽油時(shí)，功率：汽油89.5KW，NG：65.3KW。 扭矩：汽油扭矩：汽油285NM，NG207.8NM三、三、CNG發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性提高措施發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性提高措施 1、優(yōu)化點(diǎn)火提前角、優(yōu)化點(diǎn)火提前角 外特性上外特性上BTDC增加增加810度度 負(fù)荷特性上（負(fù)荷特性上（1800r/min)BTDC增加增加1014度度 優(yōu)化混合器優(yōu)化混合器 降低進(jìn)氣溫度降低進(jìn)氣溫度 采用噴射氣法采用噴射氣法 增壓增壓 大負(fù)荷優(yōu)化加濃大負(fù)荷優(yōu)化加濃 組成：組成：調(diào)壓站調(diào)壓站將將NG調(diào)至壓縮進(jìn)氣壓力，并濾清、干燥、計(jì)量和安全調(diào)至壓縮進(jìn)氣壓力，并濾清、干燥、計(jì)量和安全.N

26、G壓縮機(jī)壓縮機(jī)經(jīng)經(jīng)4級(jí)壓縮成級(jí)壓縮成25MPa充氣程序控制盤充氣程序控制盤向高、中、低氣瓶組充氣，或使氣瓶組按向高、中、低氣瓶組充氣，或使氣瓶組按 低、中、高順序向汽車氣瓶充氣低、中、高順序向汽車氣瓶充氣CNG氣瓶組氣瓶組高、中、低氣瓶三組高、中、低氣瓶三組售氣機(jī)售氣機(jī)向汽車充氣。由流量計(jì)、計(jì)價(jià)器和順序加氣系統(tǒng)組成向汽車充氣。由流量計(jì)、計(jì)價(jià)器和順序加氣系統(tǒng)組成.調(diào)壓站調(diào)壓站天然氣天然氣壓縮機(jī)壓縮機(jī)充氣順序充氣順序程控盤程控盤CNG氣瓶組氣瓶組天天然然氣氣管管道道25MPa25MPa售氣機(jī)售氣機(jī)20MPaCNG汽車汽車LNG的主要成分為的主要成分為液體甲烷液體甲烷，由含，由含90%以上的甲烷的天然氣經(jīng)脫以上的甲烷的天然氣經(jīng)脫水、脫烴、脫酸處理，并液化（水、脫烴、脫酸處理，并液化（-161.5)而成。而成。一、一、LNG的特性的特性 1、儲(chǔ)運(yùn)性好、儲(chǔ)運(yùn)性好液化后的體積為液化后的體積為NG的的1/625 2、更清潔、更清潔經(jīng)經(jīng)“三脫三脫”凈化和液化，分離出重?zé)N和雜凈化和液化，分離出重?zé)N和雜