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第二章 天然气汽车(NGV) 第一节 概 述 第二节 车用天然气的物化特性 第三节 CNGV的燃料供给系统及总体布置 第四节 CNGV的燃料供给系统的类型 第五节 CNGV燃料供给系统的主要部件 第六节 CNG发动机动力性分析 第七节 CNG加气站 第八节 液化天然气汽车（LNGV） 第九节 吸附天然气汽车（ANGV）简介 日本天然气汽车—多点顺序喷射 CNG气瓶→电磁阀→两级减压器(0.255MPa) →电磁喷嘴(电控天然气喷射阀) 吉林工业大学的天然气发动机—缸内直喷 喷射阀开启和关闭时间：整个压缩行程。 喷射阀：二通常开式—电磁线圈断电时供气，通电时停止供气。 主要部件：储气瓶、阀门、减压器、混合器等 1、储气瓶 材料：合金钢 — 30CrMo、 35CrMo、 40CrMo 铝合金 复合材料—外：碳纤维或玻璃纤维，内：热塑性材料 工作压力：16MPa或20MPa 我国车用储气瓶多为钢瓶，标准 GB17258—1998 结构型式： 安全试验： 静水压力爆破试验； 压力循环试验； 火烧试验； 坠落试验； 枪击试验。 2、阀门 主要包括：输出阀、主阀、充气阀、安全阀等 输出阀： 装在CNG储气瓶上 主阀： 装在高压管路中。三通接头接压力表连接 充气阀：单向阀，提供气源与储气瓶之间的连接通道。 3、减压器 作用：减压（20MPa→0.1~1.2MPa） 分类： 按结构分 集成式 单体式 按功能 单级式 多级式 要求：① 减压至大气压左右，不受储气瓶压力影响； ② 停机时，自动关闭天然气； ③ 不泄漏，有安全阀； ④ 压力可调； ⑤ 能适应发动机工况变化； ⑥ 设有加热通道，防减压霜冻。 ⑴ 集成式减压器 两级减压器 第一级： 20MPa→0.4MPa 第二级：0.4MPa→0.1MPa 结构与原理： 混合器吸气产生真空使阀门12打开。 天然气→经球阀8→一级减压室→经阀门12 →二级减压室→经量孔1 →混合器。 大负荷时，加浓阀13打开，额外增加供气。 停机时，阀门12关闭。 三级减压器 天然气→阀3→一级减压室4(0.25MPa) →经通孔7→二级减压室8→经通孔17→三级减压室(0.178MPa)→混合器。 减压器内设置加温水套。 ⑵ 分体式减压器 由高压减压器和低压减压器 ①高压减压器 作用：高压→中压 20MPA →0.5~1.2MPa 天然气→过滤器1→阀门12 →减压室B→出口→混合器（或喷射阀，或低压减压器）。 出气量增大时，压力腔B压力下降，膜片8下移，使阀12开度增大。 调节螺杆4用于调节输出压力。 ②低压减压器 作用：中压→低压0.5~1.2MPa→0~0.02MPa 高压减压器→过滤器1→一级阀门3→一级减压腔A→二级阀门8→二级减压腔→混合器（或喷射阀）。 出气量增大时，膜片25上移，使二级阀门8开度增大。 4、混合器及喷射阀 作用：天然气与空气混合，控制进气量 混合方式：进气总管混合(混合器) 、进气歧管混合(喷射阀) 缸内混合（喷射阀） 混合器 喷射阀 5、天然气过滤器 天然气经进口→过滤器毛毡和金属滤网→电磁阀→出口 6、天然气加热器 作用：防止减压过程气体膨胀吸热而造成高凝点气体凝结堵塞管道 循环水与天然气成逆向流动，换热效果好 一、CNG发动机的类型 火花塞点燃：单燃料、双燃料 柴油引燃： 二、CNG发动机动力性分析 1、对CNG发动机动力性有利的因素 ①NG的辛烷值高（120） 许用压缩比可为10~12，理论热效率可提高7%~12% ②混合均匀，燃烧完全度高 有利于热效率的提高 2、对CNG发动机动力性不利的因素 ①混合气热值低—比汽油低12% 理论上，发动机的输出功率与混合气热值成正比 ②充气效率和空气量小 采用汽油机进气系统使NG充气效率下降1~6% NG占据容积大，使空气量减少 总进气量下降10%，动力性下降10% ③ 其它因素 点火提前角等 下图为CA6102汽油发动机以汽油和NG为燃料的外特性对比： 3000r/min时，功率：汽油89.5KW，NG：65.3KW。 扭矩：汽油285NM，N