李建峰

摘 要 本文主要介紹了金杯領(lǐng)騏CNG汽車(chē)的雙燃料系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理，包括系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)，主要部件的連接關(guān)系及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法等等。

關(guān)鍵詞 雙燃料 CNG 天然氣

中圖分類號(hào)：TK408 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，以及天然氣資源的不斷開(kāi)發(fā)利用，再加上越來(lái)越嚴(yán)格的汽車(chē)排放法規(guī)，石油液化氣——汽油雙燃料綠色環(huán)保汽車(chē)便應(yīng)運(yùn)而生。由于液化石油氣的熱值高，抗爆燃能力強(qiáng)，可燃濃度范圍寬，臨界溫度高，又能大大降低發(fā)動(dòng)機(jī)排放后有害成份，正日益受到人們的青睞。

1 CNG車(chē)用壓縮天然氣裝置由以下三個(gè)系統(tǒng)組成

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

（2）天然氣供給系統(tǒng)。主要由天然氣高壓電磁閥、減壓調(diào)節(jié)器、循環(huán)水管路、低壓管路、噴射裝置等組成。

（3）燃料裝換控制系統(tǒng)。主要由點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)器、油氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、油氣ECU控制器、MAP傳感器、水溫傳感器、氣體溫度傳感器、燃?xì)饪刂凭€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(hù)裝置，當(dāng)氣瓶溫度超過(guò)110攝氏度或是壓力達(dá)到30-33MPa時(shí)，保護(hù)裝置會(huì)自動(dòng)破裂卸壓；減壓閥上設(shè)有安全閥；氣瓶及高壓管路安裝時(shí)，均有防震膠墊，卡固牢固，因此，改裝置在使用時(shí)安全可靠。

減壓閥總成設(shè)有高壓電磁閥，用以供給給發(fā)動(dòng)機(jī)怠速用氣；壓縮天然氣減壓過(guò)程中要膨脹做功對(duì)外吸熱，因此在減壓閥上還要設(shè)有利用發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)水的加溫裝置；為提高該車(chē)的操作性能，駕駛室設(shè)置有油氣燃料轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，用來(lái)統(tǒng)一控制電磁閥及點(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；儀表板上油氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的5只紅綠燈顯示氣瓶的儲(chǔ)氣量。

2主要部件功能和結(jié)構(gòu)

2.1CNG儲(chǔ)氣瓶

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

2.2減壓調(diào)節(jié)器

減壓器用于將采用壓縮式儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣瓶的天然氣的壓力降至發(fā)動(dòng)機(jī)所需的壓力，經(jīng)進(jìn)氣接頭進(jìn)入減壓調(diào)節(jié)器內(nèi)的減壓腔室供應(yīng)給發(fā)動(dòng)機(jī)，并自動(dòng)調(diào)節(jié)天然氣的供給量，以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工況。

減壓過(guò)程是一個(gè)吸熱過(guò)程，需要吸收大量的熱量，在減壓器的結(jié)構(gòu)中，將發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)水引入減壓器的水套，利用循環(huán)水的熱量給減壓腔加熱。

2.3噴射裝置

噴射裝置是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制模塊發(fā)出指令經(jīng)過(guò)減壓，從減壓器輸送過(guò)來(lái)的常壓天然氣分配到進(jìn)氣歧管通往各個(gè)氣缸的進(jìn)氣道內(nèi)，使噴軌噴出的天然氣在發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣行程時(shí)被完全吸入氣缸內(nèi)參與燃燒。

噴射裝置由噴軌、燃?xì)鈬娮?、低壓進(jìn)氣膠管組成，該裝置采用四點(diǎn)噴軌結(jié)構(gòu)，具有響應(yīng)時(shí)間快，使用壽命長(zhǎng)，動(dòng)作性能穩(wěn)定等特點(diǎn)

2.4油氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)

轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)用于轉(zhuǎn)換汽車(chē)使用汽油燃料或是CNG的儲(chǔ)量。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)功能如下：

（1）在汽車(chē)使用CNG燃料時(shí)，保持CNG供給回路接通，或者切斷汽油的噴射：

（2）在汽車(chē)使用汽油時(shí)，保持汽油供給回路的接通或汽油噴射動(dòng)作的執(zhí)行，同時(shí)切斷CNG供給管路；

（3）使用CNG燃料時(shí)，在冷車(chē)狀態(tài)下，采用汽油啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。在熱車(chē)狀態(tài)下，可用燃?xì)庵苯訂?dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

（4）保證兩種燃料的平穩(wěn)轉(zhuǎn)換；

（5）顯示儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)CNG的儲(chǔ)量。

2.5 CNG充裝閥

CNG充裝閥應(yīng)具有單向閥或手動(dòng)轉(zhuǎn)向閥的功能。通過(guò)CNG充裝閥，可以向CNG儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)充裝天然氣。充裝閥是由一個(gè)單向充氣頭和一個(gè)三通球閥組成。

充氣時(shí)，充氣槍充氣頭上的接口，開(kāi)啟充氣機(jī)后，在壓力的作用下，充氣頭內(nèi)的單向閥開(kāi)啟，讓壓縮天然氣充入儲(chǔ)氣瓶；當(dāng)儲(chǔ)氣瓶充滿后，充氣機(jī)停機(jī)，充氣槍排氣后，壓力降低，單向閥自動(dòng)關(guān)閉。通球閥用來(lái)在充氣到儲(chǔ)氣瓶時(shí)，關(guān)斷通向減壓調(diào)節(jié)器供氣的管路。

2.6壓力表

壓力表是測(cè)量和顯示儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)天然氣壓力，并將其轉(zhuǎn)換成于轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)相匹配的信號(hào)的部件，轉(zhuǎn)換后的信號(hào)通過(guò)電纜輸送到轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)。

2.7高壓管路

高壓管路為不銹鋼無(wú)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(huán)水管路

循環(huán)水管路是將發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液引入減壓器的管路。

2.10油氣ECU控制器

控制器通過(guò)油氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)控制請(qǐng)求信號(hào)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)傳感信號(hào)進(jìn)行分析（主要為氧傳感器和節(jié)氣門(mén)位置傳感器），區(qū)分燃油和燃?xì)夤ぷ鳡顟B(tài)，控制發(fā)動(dòng)機(jī)工作。

2.11點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)器

點(diǎn)火提前角調(diào)節(jié)器的功能是在使用CNG工作時(shí)將點(diǎn)火時(shí)間提前一定的角度，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行優(yōu)化，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。

天然氣不僅具有調(diào)整我國(guó)能源結(jié)構(gòu)的意義，又具有單位熱值高、排氣污染小、供應(yīng)可靠、價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)，目前已成為世界車(chē)用清潔燃料的發(fā)展方向，而天然氣汽車(chē)則已成為發(fā)展最快、使用量最多的新能源汽車(chē)。天然氣汽車(chē)技術(shù)已在世界范圍內(nèi)叨叨了推廣應(yīng)用，日期成熟，將成為汽油、柴油的代用燃料。

參考文獻(xiàn)

[1] 徐斌.新能源汽車(chē)[M].人民交通出版社，2015.