金杯領騏CNG汽車用壓縮天然氣裝置的結構簡介

李建峰

摘 要 本文主要介紹了金杯領騏CNG汽車的雙燃料系統的結構原理，包括系統的主要結構，主要部件的連接關系及系統的設計方法等等。

關鍵詞 雙燃料 CNG 天然氣

中圖分類號：TK408 文獻標識碼：A

隨著人們環保意識的不斷增強，以及天然氣資源的不斷開發利用，再加上越來越嚴格的汽車排放法規，石油液化氣——汽油雙燃料綠色環保汽車便應運而生。由于液化石油氣的熱值高，抗爆燃能力強，可燃濃度范圍寬，臨界溫度高，又能大大降低發動機排放后有害成份，正日益受到人們的青睞。

1 CNG車用壓縮天然氣裝置由以下三個系統組成

（1）天然氣儲氣系統。主要由CNG充裝閥、限流閥、CNG儲氣瓶、高壓管路、高壓接頭、壓力表等組成。

（2）天然氣供給系統。主要由天然氣高壓電磁閥、減壓調節器、循環水管路、低壓管路、噴射裝置等組成。

（3）燃料裝換控制系統。主要由點火提前角調節器、油氣轉換開關、油氣ECU控制器、MAP傳感器、水溫傳感器、氣體溫度傳感器、燃氣控制線束總成等組成。

天然氣鋼瓶的瓶口處安裝有易熔塞和爆破片兩種保護裝置，當氣瓶溫度超過110攝氏度或是壓力達到30-33MPa時，保護裝置會自動破裂卸壓；減壓閥上設有安全閥；氣瓶及高壓管路安裝時，均有防震膠墊，卡固牢固，因此，改裝置在使用時安全可靠。

減壓閥總成設有高壓電磁閥，用以供給給發動機怠速用氣；壓縮天然氣減壓過程中要膨脹做功對外吸熱，因此在減壓閥上還要設有利用發動機循環水的加溫裝置；為提高該車的操作性能，駕駛室設置有油氣燃料轉換開關，用來統一控制電磁閥及點火時間轉換器；點火時間轉換器由電路系統自動轉換兩種燃料的不同點火提前角；儀表板上油氣轉換開關的5只紅綠燈顯示氣瓶的儲氣量。

2主要部件功能和結構

2.1CNG儲氣瓶

復合材料儲氣瓶：采用鋼制或鋁合金內膽，外部纏繞玻璃纖維或碳纖維而成。與鋼制儲氣瓶相比，復合材料儲氣瓶重量大大降低，容重比較大，但制造工藝復雜，成本較高。

2.2減壓調節器

減壓器用于將采用壓縮式儲存在儲氣瓶的天然氣的壓力降至發動機所需的壓力，經進氣接頭進入減壓調節器內的減壓腔室供應給發動機，并自動調節天然氣的供給量，以適應發動機的各種工況。

減壓過程是一個吸熱過程，需要吸收大量的熱量，在減壓器的結構中，將發動機循環水引入減壓器的水套，利用循環水的熱量給減壓腔加熱。

2.3噴射裝置

噴射裝置是根據發動機電子控制模塊發出指令經過減壓，從減壓器輸送過來的常壓天然氣分配到進氣歧管通往各個氣缸的進氣道內，使噴軌噴出的天然氣在發動機進氣行程時被完全吸入氣缸內參與燃燒。

噴射裝置由噴軌、燃氣噴嘴、低壓進氣膠管組成，該裝置采用四點噴軌結構，具有響應時間快，使用壽命長，動作性能穩定等特點

2.4油氣轉換開關

轉換開關用于轉換汽車使用汽油燃料或是CNG的儲量。轉換開關功能如下：

（1）在汽車使用CNG燃料時，保持CNG供給回路接通，或者切斷汽油的噴射：

（2）在汽車使用汽油時，保持汽油供給回路的接通或汽油噴射動作的執行，同時切斷CNG供給管路；

（3）使用CNG燃料時，在冷車狀態下，采用汽油啟動發動機。在熱車狀態下，可用燃氣直接啟動發動機。

（4）保證兩種燃料的平穩轉換；

（5）顯示儲氣瓶內CNG的儲量。

2.5 CNG充裝閥

CNG充裝閥應具有單向閥或手動轉向閥的功能。通過CNG充裝閥，可以向CNG儲氣瓶內充裝天然氣。充裝閥是由一個單向充氣頭和一個三通球閥組成。

充氣時，充氣槍充氣頭上的接口，開啟充氣機后，在壓力的作用下，充氣頭內的單向閥開啟，讓壓縮天然氣充入儲氣瓶；當儲氣瓶充滿后，充氣機停機，充氣槍排氣后，壓力降低，單向閥自動關閉。通球閥用來在充氣到儲氣瓶時，關斷通向減壓調節器供氣的管路。

2.6壓力表

壓力表是測量和顯示儲氣瓶內天然氣壓力，并將其轉換成于轉換開關相匹配的信號的部件，轉換后的信號通過電纜輸送到轉換開關。

2.7高壓管路

高壓管路為不銹鋼無縫鋼管，是輸送和充裝天然氣的管路。

2.8低壓管路

低壓管路是連接減壓器和噴射裝置，輸送減壓后的常壓天然氣的管路。

2.9循環水管路

循環水管路是將發動機冷卻液引入減壓器的管路。

2.10油氣ECU控制器

控制器通過油氣轉換開關控制請求信號，對發動機傳感信號進行分析（主要為氧傳感器和節氣門位置傳感器），區分燃油和燃氣工作狀態，控制發動機工作。

2.11點火提前角調節器

點火提前角調節器的功能是在使用CNG工作時將點火時間提前一定的角度，對發動機進行優化，提高發動機的動力性。

天然氣不僅具有調整我國能源結構的意義，又具有單位熱值高、排氣污染小、供應可靠、價格低的優點，目前已成為世界車用清潔燃料的發展方向，而天然氣汽車則已成為發展最快、使用量最多的新能源汽車。天然氣汽車技術已在世界范圍內叨叨了推廣應用，日期成熟，將成為汽油、柴油的代用燃料。

參考文獻

[1] 徐斌.新能源汽車[M].人民交通出版社，2015.