天然气(CNG)汽车基本常识

天然气(CNG)汽车基本常识一、什么是自然 气汽车

简洁说，自然 气汽车是以自然 气为燃料的一种气体燃料汽车。

自然 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，自然 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。

目前推广应用的是可分别燃用压缩自然 气或汽油、压缩自然 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自然 气汽车。车用压缩自然 气的压力一般在20MPa左右。可将自然 气，经过脱水、脱硫净化处理后，经多级加压制得。其使用时的状态为气体。车用自然 气除被压缩到高压以外，与民用和工业用自然 气没什么区分。压缩自然 气（CNG）是指压缩到3000-3600psig（20.7-24.8MPa）的自然 气。

压缩自然 气（CNG）汽车燃料系统通常包括：自然 气气瓶、减压调压器、各类阀门和管件、混合器（或者自然 气喷射装置）、各类电控装置等。

CNG气瓶是压缩自然 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掌握。

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；

其次类气瓶采纳金属内衬，外面用纤维环状缠绕；

第三类气瓶采纳薄金属内衬，外面用纤维完全缠绕；

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。

尽管一般认为由于自然 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，但我认为汽车、发动机和改装系统的定期维护可以保障自然 气汽车与汽油车和柴油车相比具有更好的性能。

自然 气汽车主要部件：减压器，混合器或喷规；开环防真器1套或燃气电脑一只；转换开关总成1套；动力调整阀或自然 气过滤器1只；高压钢管φ6×1：0.8KG；导气管1只；排气管1米；稳固件包1包；低压管φ19：1米；低压管φ160.3米；卡箍φ16-274只；卡箍φ22-φ321只；卡箍φ341只；充气阀1只。气瓶及气瓶支架一组。

二、自然 气汽车的主要优缺点

（1）自然 气是清洁燃料。排放污染大大低于以汽油为燃料的汽车，尾气中不含硫化物和铅，一氧化碳降低80%，碳氢化合物降低60%，氮氧化合物降低70%。因此，很多国家已将进展自然 气汽车作为一种减轻大气污染的重要手段。

（2）自然 气汽车有显著的经济效益。

●可降低汽车营运成本。目前自然 气的价格比汽油和柴油低得多，燃料费用一般节约50%左右，使营运成本大幅降低。由于油气差价的存在，改车费用可几个月内收回。

●可节约修理费用。发动机使用自然 气做燃料，运行平稳、噪音低、不积炭，能延长发动机使用寿命，不需常常更换机油和火花塞，可节省50%以上的修理费用。

（3）比汽油汽车更平安

燃点高：自然 气燃点在650。C以上，比汽油燃点（427。C）高出223。C，所以与汽油相比不易点燃。

密度低：与空气的相对密度为0.48，泄漏气体很快在空气中散发，很难形成遇火燃烧的浓度。

辛烷值高：可达130，比目前最好的96号汽车辛烷值高得多，抗爆性能好。

爆炸极限窄：仅5~15%，在自然环境下，形成这一条件非常困难。

释放过程是一个吸热过程。当压缩自然 气从容器或管路中泄出时，泄孔四周会快速形成一个低温区，使自然 气燃烧困难。

其次，压缩自然 气汽车所用的配件比汽油车要求更高。表现在：国家颁布有严格的自然 气汽车技术标准。从加气站设计、储气瓶生产、改车部件制造到安装调试等，每个环节都形成了严格的技术标准。

设计上考虑了严密的平安保障措施。对高压系统使用的零部件，平安系数均选用1.5~4以上，在减压调整器、储气瓶上安装有平安阀，掌握系统中，安装有紧急断气装置。

储气瓶出厂前要进行特别检验。气瓶常常规检验后，还需充气作火烧、爆炸、坠落、枪击等试验，合格后，方能出厂使用。CNG汽车采纳定型汽油车改装，在保留原车供油系统状况下，增加一套”CNG型车用压缩自然 气装置”。

改装部分由以下三个系统组成：

（1）自然 气系统。主要由充气阀、高压截止阀、自然 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）自然 气供应系统。主要由自然 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。

（4）CNG汽车的动力性略有降低。燃用自然 气时，动力性略下降5~15%。

（5）改装一次性投资较大。

三、CNG汽车的结构简介

首先与汽油相比，压缩自然 气本身就是比较平安的燃料。这表现在：自然 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100。C或压力超过26MPa时，保安装置会自动裂开卸压；减压阀上设有平安阀；气瓶及高压管线安装时，均有防震胶垫，卡固坚固。因此，该系统在使用中是平安牢靠。

CNG汽车以自然 气作燃料时，自然 气经三级减压后，通过混合器与空气混合进入气缸，压缩自然 气由额定进气压力20MPa减为负压，其真空度为49~69kPa。减压阀与混合器协作可满意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，用以供应发动机怠速用气；压缩自然 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，用来统一掌握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。

四、CNG汽车的工作原理

该系统分自然 气气路、汽油油路和掌握电路三大部分。

充气站将压缩自然 气，通过充气阀充入贮气瓶至20MPa。当使用自然 气作燃料时，手动截止阀打开，安装在驾驶室内的油气燃料转换电开关，扳到”气”的位置，此时自然 气电磁阀打开，汽油电磁阀关闭，贮气瓶内的20MPa高压自然 气通过高压管路进入减压调整器减压，再通过低压管路、动力阀进入混合器，并与经空气滤清器进入的空气混合，经化油器通道进入发动机气缸燃烧。减压调整器与混合器相匹配，依据发动机的各种不同工况产生不同的真空度，自动调整减压调整器的供气量，并使自然 气与空气匀称混合，满意发动机不同工况的使用要求。动力阀是一个调整自然 气管道截面积的装置，可调整混合气的空燃比，使空燃比达到最佳状态。

油路中安装一个汽油电磁阀，其余部件均保留不变。当使用汽油作燃料时，司机将油气燃料转换开关扳到”油”的位置，此时自然 气电磁阀关闭，汽油电磁阀打开，汽油通过汽油电磁阀进入化油器、并吸入气缸燃烧。燃料转换开关有三个位置，当拨到中位时，油、气电磁阀均关闭，该功能是特地用来由汽油转换到自然 气时，烧完化油器室里残存汽油而设置的，以免发生油气混烧现象。

五、CNG汽车的主要技术性能

自然 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%

自然 气额定充气压力:20MPa

1立方米自然 气可代替汽油0.8kg以上

一次充自然 气行驶里程客车、货车不低于180km

轿车、微车不低于200km【65瓶为例】

汽车污染物排放:CO含量≤1.5%HC含量≤1000PPM六、CNG汽车的改装

为确保CNG汽车的平安和改装质量，国家对CNG汽车的改装制定了严格的管理规定。定型在用汽车改装成CNG汽车，必需在经过认证的指定改装厂进行改装。

1、车辆改装手续办理方法

（1）车辆改装前，应由车主向当地机动车辆管理部门提出申请，经车辆管理部门认可，填写车辆改装申请表，方可到指定的CNG汽车改装企业进行改装。

（2）车辆改装完毕后，应持改车单位发给的车辆改装合格证，连同改装申请表一起到车辆管理部门办理机动车辆异动手续。

（3）CNG汽车驾驶员应经市车管所培训，并取得合格证，在车辆管理部门注册后，方能驾驶自然 气汽车。

2、对被改装车辆的技术要求

车辆改装前，应进行车辆性能检查，主要检查发动机的起动性和动力性，要求发动机起动性能良好，加速灵敏，最大功率和最大扭矩不得低于发动机设计标定值的90%，否则该车不宜改装。送改车的主要技术性能指标应满意下表的要求，方能改装。

发动机技术指标：

（1）最大功率、最大扭矩不得低于发动机设计标定值的90%

（2）发动机压缩比7.3

（3）各汽缸压力0.85MPa，且压力差不得超过平均缸压的5%

（4）怠速时进气管的真空度-0.0567MPa（负气压）

（5）发动机在使用汽油时，各转速工况下运行稳定，突然加速或减速时不得有突爆，化油器不回火，机油压力稳定

电气技术指标：（1）蓄电池空载电压12.4V；起动电压8.5V

（2）发动机正常发电；起动机正常工作

（3）分电器白金电压0.2V，分度误差1.，火花塞间隙调正确，不积碳

整车技术指标：

（1）整车各总成工作正常

（2）整车技术附合GB7258-1997《机动车平安运行技术条件》要求

3、改装系统的安装

（1）自然 气钢瓶安装。

气瓶应安装在汽车的平安部位，不得影响汽车行驶性能。依据各车型详细状况，可安装在汽车车架旁、副纵梁上或驾驶室与车箱之间。气瓶与固定卡子间应垫胶垫，安装必需坚固。气瓶固紧后，沿汽车纵向施加8倍于气瓶重量的力，不得发生位移或松动。

（2）高压管线安装

高压管线用卡套式高压接头与气瓶连接，气瓶间及靠近减压阀处管线应有抗震弯，管线固定卡子间距不得大于600mm，卡子及穿越孔板处应安装橡胶垫。安装在驾驶室、载人车厢或行李厢的气瓶或管线接头，必需设置能将泄漏气体排出驾驶室或车厢外的通风口等装置。

（3）减压阀安装

减压阀安装在振动较小的驾驶室前挡板或发动机的其它地方，减压阀膜片应垂直于地面，远离排气管和其它热源，尽可能与化油器靠近。减压阀安装好后，将发动循环水接到减压阀水道上。

（4）安装其它附件

1安装高压截止阀、压力表、连接高压管线；

2安装混合器与低压管线，连接减压阀及混合器；

3在化油器和输油泵之间安装汽油电磁阀，留意电磁线圈应向上；

4在适当位置安装充气阀；

（5）安装电器部件

依据选用电器部件的多少，按有关说明要求进行接线和安装。安装时应留意以下两点：

1）在驾驶室内便于操作和观看的位置，安装燃料转换开关及气量显示器，在适当的位置装饰火时间转换器；

2）按电路图连接全部电器线路，留意电器部件良好搭铁。

七、CNG汽车的调试使用维护保养

1、CNG汽车的调试

（1）自然 气泄漏试验

先缓慢充自然 气到大约10MPa，使用检漏液检查有关部位，经确认无漏气后再充气到20MPa，进一步认真检漏。

（2）燃料转换调试

先用汽油起动发动机，然后再把燃料开关扳到中间位置，切断两种燃料供应，使发动机转速保持在2000转/分左右，待化油器内剩余的汽油将用完，发动机开头抖动时（或声音变化），马上将燃料转换开发板到自然 气位置，发动机运动正常说明自然 气燃烧良好。假如发动机运转不正常，可调整点火时间或检查其它电路系统。（3）点火正时调整

将燃料转换开关置于”气”位置，启动发动机，按原调整阅历整分电盘位置，使点火时间达到最佳后，固定分电盘。然后将燃料转换开关置于”油”位置，通过调整点火时间转换器上的旋钮或数字调整进行调整，调到最佳点火时间为止。

（4）怠速和起动调式

1）用汽油运行发动机，按原汽油车调整方法调好汽油的怠速。

2）用自然 气运行发动机，调整减压阀上的怠速调整手柄，直到获得稳定的最低空转转速。方法是：先将减压阀怠速调整手柄旋死，旋松1.5圈左右即可，如不抱负，再协作化油器调整螺钉进行微调。

3）熄火后用自然 气直接起动，看自然 气起动是否简单、快速，如启动性能不良，应重新调整。

（4）加速性调式

用自然 气运行发动机，在原地让发动机怠速动转，然后反复快速猛轰油门，看发动