文档包括:
说明书一份,39页,15800字左右.
图纸共8张:.dwg
A0-装配图.dwg
A0-壳体.dwg
A3-二级减压阀弹簧.dwg
A3-三级阀膜片.dwg
A3-一级减压阀弹簧.dwg
A3-一级减压阀杠杆.dwg
A3-一级减压阀膜片.dwg
A4-二级减压阀膜片.dwg
摘 要
天然气汽车减压装置是天然气的汽车的一个重要部件，它的质量好坏车的性能有很大的关系，它在天然气汽车中主要起减压和稳压的作用。因此，通过利用减压装置，可以把2-20MPa的压缩天然气压力降到1-2.5kPa进入混合器，以便与空气混合进入汽缸，由于高压气瓶中的CNG气体压力随着燃料充装和使用不断变化，要保持较稳定的空燃比控制，还要求无论瓶内压力如何变化，减压调节器也应保证进入混合器的燃气压力基本恒定，以此实现比较稳定的燃气与空气混合比控制。从而实现减压和稳压的作用。
本次毕业设计在原有减压产品的基础上，对其结构布局及形状进行了修改，并对输入发动机过程中的天然气压力的变化值进行了精确的设计，主要是对一级减压阀的缝隙减压和二级减压阀的缝隙减压，以及三级减压阀利用真空度进行减压进行计算，使其能够满足减压至预期的要求。而且对各主要受载荷的零部件进行了强度校核，使选择的材料满足强度要求。预计本次设计出来的减压装置具有结构简单，外行美观，精度高的特点，可提高同类产品的质量，可以满足广大用户的需求。
关键词：天然气汽车；减压装置；减压阀
ABSTRACT
The natural gas automobile decompressor is a natural gas automobile important part, its quality quality vehicle performance has the very big relations, it is main the reduced pressure in the natural gas automobile and the constant voltage function. Therefore, through use decompressor, may 1-20MPa compression natural gas pressure drop to 1-2.5kPa enters the mixer, in order to enters the cylinder with the air mix, because in the high-pressure bottle CNG gas pressure changes, must maintain the stable air-fuel ratio control, also requests regardless of how the bottle internal pressure does change, the reduced pressure regulator also should guarantee enters the mixer basically the fuel gas pressure constant, by this realization quite stable fuel gas and air mixture ratio control. Thus realization reduced pressure and constant voltage function.
This graduation project in original reduced pressure product foundation, have carried on the revision to its structural configuration and the shape, and to input in the engine process the natural gas pressure change value to carry on the precise design, mainly is to the level pressure relief valve slit reduced pressure and two level of pressure relief valve slit reduced pressure, as well as three levels of pressure relief valves carry on the reduced pressure using the vacuum degree to carry on the computation, enables its to satisfy the reduced pressure to the anticipated request. Moreover to each mainly has been carried on the load spare part the intensity examination, causes the choice the material to satisfy the intensity request. Estimated this time designs the decompressor has the structure simply, the layman is artistic, precision high characteristic, may enhance the similar product the quality, May satisfy the user community the demand.
Key words: Natural gas automobile; decompressor; pressure relief valve
目 录
摘要 .................................................................?
ABSTRACT..........................................................П
绪论 .................................................................1
0.1天然气汽车减压装置的用途和功能 1
0.2天然气汽车减压装置在我国的发展概况 1
0.3天然气汽车减压装置设计的目的和意义 1
1 设计任务书 .........................................................3
1.1设计题目 3
1.2题目说明 3
1.2.1设计参数规范 3
1.2.2符合标准 3
1.2.3设计思路 3
1.3设计方案 3
1.4资料调研 4
1.4.1减压阀的定义 4
1.4.2减压阀的工作原理 4
1.4.3减压阀的工作过程 7
2 设计方案的研究与选择............................................. 9
2.1减压调节器的分类 9
2.2方案选择 9
2.2.1方案一及其优缺点 9
2.2.2方案二及其优缺点 9
2.2.3 设计方案的选择 10
3 总体方案设计 ......................................................11
3.1一级减压阀的设计 11
3.1.1一级减压阀的工作原理 11
3.1.2一级减压阀阀室的设计 11
3.1.3一级减压阀杠杆、弹簧与阀口的设计 11
3.2二级减压阀的设计 19
3.2.1二级减压阀的工作原理 19
3.2.2二级减压阀阀室及盖板、杠杆、上档板的设计 19
3.2.3二级减压阀弹簧的设计 19
3.3三级减压阀的设计 22
3.3.1三级减压阀的工作原理 22
3.3.2三级减压阀盖板、杠杆、上挡板、阀口的设计 22
3.3.3三级减压阀调节弹簧的设计 22
3.3.4 三级减压阀膜片的设计与校核 25
3.4怠速阀的设计 26
3.4.1怠速阀的工作原理 26
3.4.2怠速阀阀室及阀体的设计 26
3.4.3怠速阀芯及怠速阀弹簧的设计 28
3.5其他重要零部件的设计 29
3.5.1高压电磁阀阀芯、先导阀、弹簧的设计 29
3.5.2安全阀及其弹簧的设计 30
3.5.3进气接头的设计 31
3.5.4一级阀盖连结螺柱和三级阀盖连结螺栓的选择 32
4 天然气汽车减压装置的使用说明 ......................................35
4.1天然气汽车减压装置的使用注意事项 35
4.2天然气汽车减压装置的拆装、检查与调整 35
4.2.1拆卸 35
4.2.2清洗、检查、更换 35
4.2.3组装、调整 36
5 总结 ..............................................................38
谢辞 39
参考文献............................................................40
绪 论
0.1 天然气汽车减压装置的用途和功能
以天然气作为燃料的汽车叫做天然气汽车。为了提高天然气汽车一次冲气行使的里程，车用天然气一般是压缩在20MPa存储在高压汽缸里，但发动机工作时，却要求燃气压力降到1-2.5kPa进入混合器，以便与空气混合进入汽缸，而且由于高压气瓶中的CNG气体压力随着燃料充装和使用不断变化，要保持较稳定的空燃比控制，还要求无论瓶内压力如何变化，减压调节器也应保证进入混合器的燃气压力基本恒定，以此实现比较稳定的燃气与空气混合比控制。因此在燃气供给系统中必须要有减压调节器。天然气汽车的核心和关键部件就是减压调节器，在CNG汽车上，减压调节器的作用主要是起减压和稳压的作用，它的性能好坏，将会直接影响到天然气汽车的性能。
0.2 天然气汽车减压装置在我国的发展概况
天然气汽车减压装置是随着天然气汽车的产生而产生的，同时，也随着天然气汽车的发展而发展。
早在1958年，四川就曾研制过天然气汽车，但是由于当时科技的发展，有一些技术问题不能解决，以及当时油价较低，而未能得到发展。1986年，四川石油管理局南充机械厂组织人员再次着手该技术的研究工作。1988年，中国石油天然气总公司从新西兰引进压缩天然气充气站装置（其中就包括了减压装置），在南充建立起了全国第一座压缩天然气充气站。南充机械厂用进口配件改装了全国首批50辆压缩天然气汽车，并结合自己的经验，根据国情，借鉴国外的先进技术，实现了天然气汽车减压装置及其他车用燃气装置的全部国产化。该装置在1991年通过技术鉴定，1993年通过部级验收，样车经测试，性能达到国外同类产品水平。目前，国内特别是四川、重庆等天然气供气减压系统生产企业已形成国产上万套的天然气汽车减压装置的产业规模，它们生产的产品成为国内各大汽车厂燃气汽车改装车用减压器的指定产品。近些年又有四川彭州兴威、重庆恩洁威、四川宜宾海家、成飞公司等CNG技术开发公司的减压调节器产品不断推出。
0.3 天然气汽车减压装置设计的目的和意义
从20世纪70年代开始，国际上燃气汽车技术逐渐进入较快的发展时期。在当今社会，天然气与柴油的热值相当，但价格仅为柴油的三分之二左右，而且天然气汽车对大气的污染小，可以大大改善环境污染和能源紧缺的问题，因此，天然气汽车以其排放清洁、技术成熟、资源丰富等特点在世界范围内已得到广泛应用。
虽然天然气汽车在在近几年来，在我国发展的很快，但是那只是相对的。预计到2010年的时候，我国民用机动车保有量将增加到4900万辆，而天然气汽车却只达到100万辆。如果以1000立方米天然气相对于1吨石油来计算，世界上天然气的储量和石油的储量是在同一数量级的。天然气汽车以其减轻环境污染、缓解石油资源的优点得到了快速发展，但是我国的天然气汽车在2010年只能达到100万辆，而与世界水平相比还有非常大的差别。这主要是由于天然气汽车在发展过程中会遇到很多困难。据统计，建设一座天然气汽车加气站一次性投资大约需要200-300万元，保证一座中等加气站有一定的效益，至少需要有100辆天然气汽车，而改装一部汽车需要投资约100万元。如此昂贵的投资，会让那些车主对汽车的改装望而却步。因此，我们必须对压缩天然气装置（包括减压装置）的制造和改装成本进行一次大的调整，对其性能进行改进，另一方面，在我国市场上销售的天然气减压装置一半是国产的，一半是进口的。国产减压调节器在国内的竞争力是有限的，在国际上更是有限。把国产产品打到国际市场上去就需要对现有产品的性能、外观、体积、质量、成本等关键问题进行改进和调整。
天然气的减压装置是天然气发动机供气系统中的关键部件，它需要根据发动机的不同工况改变供给混合器的低压天然气量从而使混合器配制不同空燃比的混合气，以满足发动机的不同工况的要求。由于发动机所需要的天然气的压力很低（通常控制在0-0.178MPa），要将20MPa的天然气压力降到如此低的气压是很难的，同时需要将气压稳定在所要求的范围内，从而达到由减压器出口流出的低压气量，仅由混合器喉管真空度所决定，保证调节可靠使发动机工况稳定，节约燃气，改善排放的目的。
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