天然氣(CNG)汽車基本常識(shí)

天然氣(CNG)汽車基本常識(shí)一、什么是自然?氣汽車

簡潔說，自然?氣汽車是以自然?氣為燃料的一種氣體燃料汽車。

自然?氣的甲烷含量一般在90%以上，是一種很好的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。目前，自然?氣被世界公認(rèn)為是最為現(xiàn)實(shí)和技術(shù)上比較成熟的車用汽油、柴油的代用燃料。

目前推廣應(yīng)用的是可分別燃用壓縮自然?氣或汽油、壓縮自然?氣-汽油兩用燃料汽車，簡稱CNG汽車，今后還將大力推廣應(yīng)用單燃料自然?氣汽車。車用壓縮自然?氣的壓力一般在20MPa左右。可將自然?氣，經(jīng)過脫水、脫硫凈化處理后，經(jīng)多級(jí)加壓制得。其使用時(shí)的狀態(tài)為氣體。車用自然?氣除被壓縮到高壓以外，與民用和工業(yè)用自然?氣沒什么區(qū)分。壓縮自然?氣（CNG）是指壓縮到3000-3600psig（20.7-24.8MPa）的自然?氣。

壓縮自然?氣（CNG）汽車燃料系統(tǒng)通常包括：自然?氣氣瓶、減壓調(diào)壓器、各類閥門和管件、混合器（或者自然?氣噴射裝置）、各類電控裝置等。

CNG氣瓶是壓縮自然?氣汽車的主要設(shè)備之一。氣瓶的設(shè)置和生產(chǎn)都由嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)掌握。

CNG車用氣瓶可以分為四類：

第一類氣瓶是全金屬氣瓶，材料是鋼或鋁；

其次類氣瓶采納金屬內(nèi)襯，外面用纖維環(huán)狀纏繞；

第三類氣瓶采納薄金屬內(nèi)襯，外面用纖維完全纏繞；

第四類氣瓶完全是由非金屬材料制成，例如玻璃纖維和碳纖維。

盡管一般認(rèn)為由于自然?氣積碳少，機(jī)油更換的次數(shù)可以少一些，甚至例行的維護(hù)也可以少作一些，但我認(rèn)為汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)和改裝系統(tǒng)的定期維護(hù)可以保障自然?氣汽車與汽油車和柴油車相比具有更好的性能。

自然?氣汽車主要部件：減壓器，混合器或噴規(guī)；開環(huán)防真器1套或燃?xì)怆娔X一只；轉(zhuǎn)換開關(guān)總成1套；動(dòng)力調(diào)整閥或自然?氣過濾器1只；高壓鋼管φ6×1：0.8KG；導(dǎo)氣管1只；排氣管1米；穩(wěn)固件包1包；低壓管φ19：1米；低壓管φ160.3米；卡箍φ16-274只；卡箍φ22-φ321只；卡箍φ341只；充氣閥1只。氣瓶及氣瓶支架一組。

二、自然?氣汽車的主要優(yōu)缺點(diǎn)

（1）自然?氣是清潔燃料。排放污染大大低于以汽油為燃料的汽車，尾氣中不含硫化物和鉛，一氧化碳降低80%，碳?xì)浠衔锝档?0%，氮氧化合物降低70%。因此，很多國家已將進(jìn)展自然?氣汽車作為一種減輕大氣污染的重要手段。

（2）自然?氣汽車有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。

●可降低汽車營運(yùn)成本。目前自然?氣的價(jià)格比汽油和柴油低得多，燃料費(fèi)用一般節(jié)約50%左右，使?fàn)I運(yùn)成本大幅降低。由于油氣差價(jià)的存在，改車費(fèi)用可幾個(gè)月內(nèi)收回。

●可節(jié)約修理費(fèi)用。發(fā)動(dòng)機(jī)使用自然?氣做燃料，運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低、不積炭，能延長發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命，不需常常更換機(jī)油和火花塞，可節(jié)省50%以上的修理費(fèi)用。

（3）比汽油汽車更平安

燃點(diǎn)高：自然?氣燃點(diǎn)在650。C以上，比汽油燃點(diǎn)（427。C）高出223。C，所以與汽油相比不易點(diǎn)燃。

密度低：與空氣的相對(duì)密度為0.48，泄漏氣體很快在空氣中散發(fā)，很難形成遇火燃燒的濃度。

辛烷值高：可達(dá)130，比目前最好的96號(hào)汽車辛烷值高得多，抗爆性能好。

爆炸極限窄：僅5~15%，在自然環(huán)境下，形成這一條件非常困難。

釋放過程是一個(gè)吸熱過程。當(dāng)壓縮自然?氣從容器或管路中泄出時(shí)，泄孔四周會(huì)快速形成一個(gè)低溫區(qū)，使自然?氣燃燒困難。

其次，壓縮自然?氣汽車所用的配件比汽油車要求更高。表現(xiàn)在：國家頒布有嚴(yán)格的自然?氣汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。從加氣站設(shè)計(jì)、儲(chǔ)氣瓶生產(chǎn)、改車部件制造到安裝調(diào)試等，每個(gè)環(huán)節(jié)都形成了嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

設(shè)計(jì)上考慮了嚴(yán)密的平安保障措施。對(duì)高壓系統(tǒng)使用的零部件，平安系數(shù)均選用1.5~4以上，在減壓調(diào)整器、儲(chǔ)氣瓶上安裝有平安閥，掌握系統(tǒng)中，安裝有緊急斷氣裝置。

儲(chǔ)氣瓶出廠前要進(jìn)行特別檢驗(yàn)。氣瓶常常規(guī)檢驗(yàn)后，還需充氣作火燒、爆炸、墜落、槍擊等試驗(yàn)，合格后，方能出廠使用。CNG汽車采納定型汽油車改裝，在保留原車供油系統(tǒng)狀況下，增加一套”CNG型車用壓縮自然?氣裝置”。

改裝部分由以下三個(gè)系統(tǒng)組成：

（1）自然?氣系統(tǒng)。主要由充氣閥、高壓截止閥、自然?氣鋼瓶、高壓管線、高壓接頭、壓力表、壓力傳感器及氣量顯示器等組成。

（2）自然?氣供應(yīng)系統(tǒng)。主要由自然?氣高壓電磁閥、三級(jí)組合式減壓閥、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(diǎn)火時(shí)間轉(zhuǎn)換器、汽油電磁閥等組成。

（4）CNG汽車的動(dòng)力性略有降低。燃用自然?氣時(shí)，動(dòng)力性略下降5~15%。

（5）改裝一次性投資較大。

三、CNG汽車的結(jié)構(gòu)簡介

首先與汽油相比，壓縮自然?氣本身就是比較平安的燃料。這表現(xiàn)在：自然?氣鋼瓶的瓶口處安裝有易熔塞和爆破片兩種保安裝置，當(dāng)氣瓶溫度超過100。C或壓力超過26MPa時(shí)，保安裝置會(huì)自動(dòng)裂開卸壓；減壓閥上設(shè)有平安閥；氣瓶及高壓管線安裝時(shí)，均有防震膠墊，卡固堅(jiān)固。因此，該系統(tǒng)在使用中是平安牢靠。

CNG汽車以自然?氣作燃料時(shí)，自然?氣經(jīng)三級(jí)減壓后，通過混合器與空氣混合進(jìn)入氣缸，壓縮自然?氣由額定進(jìn)氣壓力20MPa減為負(fù)壓，其真空度為49~69kPa。減壓閥與混合器協(xié)作可滿意發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況下混合氣的濃度要求。

減壓閥總成設(shè)有怠速電磁閥，用以供應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)怠速用氣；壓縮自然?氣減壓過程中要膨脹做功對(duì)外吸熱，因此在減壓閥上還設(shè)有利用發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)水的加溫裝置；為提高該車的操作性能，駕駛室設(shè)置有油氣燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)，用來統(tǒng)一掌握油氣電磁閥及點(diǎn)火時(shí)間轉(zhuǎn)換器；點(diǎn)火時(shí)間轉(zhuǎn)換器由電路系統(tǒng)自動(dòng)轉(zhuǎn)換兩種燃料的不同點(diǎn)火提前角；儀表板上氣量顯示器的5只紅綠燈顯示氣瓶的儲(chǔ)氣量；燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)上還設(shè)有供發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的供氣按鈕。

四、CNG汽車的工作原理

該系統(tǒng)分自然?氣氣路、汽油油路和掌握電路三大部分。

充氣站將壓縮自然?氣，通過充氣閥充入貯氣瓶至20MPa。當(dāng)使用自然?氣作燃料時(shí)，手動(dòng)截止閥打開，安裝在駕駛室內(nèi)的油氣燃料轉(zhuǎn)換電開關(guān)，扳到”氣”的位置，此時(shí)自然?氣電磁閥打開，汽油電磁閥關(guān)閉，貯氣瓶內(nèi)的20MPa高壓自然?氣通過高壓管路進(jìn)入減壓調(diào)整器減壓，再通過低壓管路、動(dòng)力閥進(jìn)入混合器，并與經(jīng)空氣濾清器進(jìn)入的空氣混合，經(jīng)化油器通道進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸燃燒。減壓調(diào)整器與混合器相匹配，依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的各種不同工況產(chǎn)生不同的真空度，自動(dòng)調(diào)整減壓調(diào)整器的供氣量，并使自然?氣與空氣勻稱混合，滿意發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況的使用要求。動(dòng)力閥是一個(gè)調(diào)整自然?氣管道截面積的裝置，可調(diào)整混合氣的空燃比，使空燃比達(dá)到最佳狀態(tài)。

油路中安裝一個(gè)汽油電磁閥，其余部件均保留不變。當(dāng)使用汽油作燃料時(shí)，司機(jī)將油氣燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)扳到”油”的位置，此時(shí)自然?氣電磁閥關(guān)閉，汽油電磁閥打開，汽油通過汽油電磁閥進(jìn)入化油器、并吸入氣缸燃燒。燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)有三個(gè)位置，當(dāng)撥到中位時(shí)，油、氣電磁閥均關(guān)閉，該功能是特地用來由汽油轉(zhuǎn)換到自然?氣時(shí)，燒完化油器室里殘存汽油而設(shè)置的，以免發(fā)生油氣混燒現(xiàn)象。

五、CNG汽車的主要技術(shù)性能

自然?氣燃料車輛主要技術(shù)性能如下：

發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率:不低于原車的85%

發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩:不低于原車的90%

汽車最高車速:不低于原車的90%

汽車加速性能:不低于原車的85%

直接檔最低穩(wěn)定車速:不高于原車的5%

自然?氣額定充氣壓力:20MPa

1立方米自然?氣可代替汽油0.8kg以上

一次充自然?氣行駛里程客車、貨車不低于180km

轎車、微車不低于200km【65瓶為例】

汽車污染物排放:CO含量≤1.5%HC含量≤1000PPM六、CNG汽車的改裝

為確保CNG汽車的平安和改裝質(zhì)量，國家對(duì)CNG汽車的改裝制定了嚴(yán)格的管理規(guī)定。定型在用汽車改裝成CNG汽車，必需在經(jīng)過認(rèn)證的指定改裝廠進(jìn)行改裝。

1、車輛改裝手續(xù)辦理方法

（1）車輛改裝前，應(yīng)由車主向當(dāng)?shù)貦C(jī)動(dòng)車輛管理部門提出申請(qǐng)，經(jīng)車輛管理部門認(rèn)可，填寫車輛改裝申請(qǐng)表，方可到指定的CNG汽車改裝企業(yè)進(jìn)行改裝。

（2）車輛改裝完畢后，應(yīng)持改車單位發(fā)給的車輛改裝合格證，連同改裝申請(qǐng)表一起到車輛管理部門辦理機(jī)動(dòng)車輛異動(dòng)手續(xù)。

（3）CNG汽車駕駛員應(yīng)經(jīng)市車管所培訓(xùn)，并取得合格證，在車輛管理部門注冊(cè)后，方能駕駛自然?氣汽車。

2、對(duì)被改裝車輛的技術(shù)要求

車輛改裝前，應(yīng)進(jìn)行車輛性能檢查，主要檢查發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)性和動(dòng)力性，要求發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)性能良好，加速靈敏，最大功率和最大扭矩不得低于發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)定值的90%，否則該車不宜改裝。送改車的主要技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)滿意下表的要求，方能改裝。

發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)指標(biāo)：

（1）最大功率、最大扭矩不得低于發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)標(biāo)定值的90%

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比7.3

（3）各汽缸壓力0.85MPa，且壓力差不得超過平均缸壓的5%

（4）怠速時(shí)進(jìn)氣管的真空度-0.0567MPa（負(fù)氣壓）

（5）發(fā)動(dòng)機(jī)在使用汽油時(shí)，各轉(zhuǎn)速工況下運(yùn)行穩(wěn)定，突然加速或減速時(shí)不得有突爆，化油器不回火，機(jī)油壓力穩(wěn)定

電氣技術(shù)指標(biāo)：（1）蓄電池空載電壓12.4V；起動(dòng)電壓8.5V

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)正常發(fā)電；起動(dòng)機(jī)正常工作

（3）分電器白金電壓0.2V，分度誤差1.，火花塞間隙調(diào)正確，不積碳

整車技術(shù)指標(biāo)：

（1）整車各總成工作正常

（2）整車技術(shù)附合GB7258-1997《機(jī)動(dòng)車平安運(yùn)行技術(shù)條件》要求

3、改裝系統(tǒng)的安裝

（1）自然?氣鋼瓶安裝。

氣瓶應(yīng)安裝在汽車的平安部位，不得影響汽車行駛性能。依據(jù)各車型詳細(xì)狀況，可安裝在汽車車架旁、副縱梁上或駕駛室與車箱之間。氣瓶與固定卡子間應(yīng)墊膠墊，安裝必需堅(jiān)固。氣瓶固緊后，沿汽車縱向施加8倍于氣瓶重量的力，不得發(fā)生位移或松動(dòng)。

（2）高壓管線安裝

高壓管線用卡套式高壓接頭與氣瓶連接，氣瓶間及靠近減壓閥處管線應(yīng)有抗震彎，管線固定卡子間距不得大于600mm，卡子及穿越孔板處應(yīng)安裝橡膠墊。安裝在駕駛室、載人車廂或行李廂的氣瓶或管線接頭，必需設(shè)置能將泄漏氣體排出駕駛室或車廂外的通風(fēng)口等裝置。

（3）減壓閥安裝

減壓閥安裝在振動(dòng)較小的駕駛室前擋板或發(fā)動(dòng)機(jī)的其它地方，減壓閥膜片應(yīng)垂直于地面，遠(yuǎn)離排氣管和其它熱源，盡可能與化油器靠近。減壓閥安裝好后，將發(fā)動(dòng)循環(huán)水接到減壓閥水道上。

（4）安裝其它附件

1安裝高壓截止閥、壓力表、連接高壓管線；

2安裝混合器與低壓管線，連接減壓閥及混合器；

3在化油器和輸油泵之間安裝汽油電磁閥，留意電磁線圈應(yīng)向上；

4在適當(dāng)位置安裝充氣閥；

（5）安裝電器部件

依據(jù)選用電器部件的多少，按有關(guān)說明要求進(jìn)行接線和安裝。安裝時(shí)應(yīng)留意以下兩點(diǎn)：

1）在駕駛室內(nèi)便于操作和觀看的位置，安裝燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)及氣量顯示器，在適當(dāng)?shù)奈恢醚b飾火時(shí)間轉(zhuǎn)換器；

2）按電路圖連接全部電器線路，留意電器部件良好搭鐵。

七、CNG汽車的調(diào)試使用維護(hù)保養(yǎng)

1、CNG汽車的調(diào)試

（1）自然?氣泄漏試驗(yàn)

先緩慢充自然?氣到大約10MPa，使用檢漏液檢查有關(guān)部位，經(jīng)確認(rèn)無漏氣后再充氣到20MPa，進(jìn)一步認(rèn)真檢漏。

（2）燃料轉(zhuǎn)換調(diào)試

先用汽油起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，然后再把燃料開關(guān)扳到中間位置，切斷兩種燃料供應(yīng)，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在2000轉(zhuǎn)/分左右，待化油器內(nèi)剩余的汽油將用完，發(fā)動(dòng)機(jī)開頭抖動(dòng)時(shí)（或聲音變化），馬上將燃料轉(zhuǎn)換開發(fā)板到自然?氣位置，發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)正常說明自然?氣燃燒良好。假如發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，可調(diào)整點(diǎn)火時(shí)間或檢查其它電路系統(tǒng)。（3）點(diǎn)火正時(shí)調(diào)整

將燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)置于”氣”位置，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，按原調(diào)整閱歷整分電盤位置，使點(diǎn)火時(shí)間達(dá)到最佳后，固定分電盤。然后將燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)置于”油”位置，通過調(diào)整點(diǎn)火時(shí)間轉(zhuǎn)換器上的旋鈕或數(shù)字調(diào)整進(jìn)行調(diào)整，調(diào)到最佳點(diǎn)火時(shí)間為止。

（4）怠速和起動(dòng)調(diào)式

1）用汽油運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)，按原汽油車調(diào)整方法調(diào)好汽油的怠速。

2）用自然?氣運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)，調(diào)整減壓閥上的怠速調(diào)整手柄，直到獲得穩(wěn)定的最低空轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速。方法是：先將減壓閥怠速調(diào)整手柄旋死，旋松1.5圈左右即可，如不抱負(fù)，再協(xié)作化油器調(diào)整螺釘進(jìn)行微調(diào)。

3）熄火后用自然?氣直接起動(dòng)，看自然?氣起動(dòng)是否簡單、快速，如啟動(dòng)性能不良，應(yīng)重新調(diào)整。

（4）加速性調(diào)式

用自然?氣運(yùn)行發(fā)動(dòng)機(jī)，在原地讓發(fā)動(dòng)機(jī)怠速動(dòng)轉(zhuǎn)，然后反復(fù)快速猛轟油門，看發(fā)動(dòng)