一、什么是天然氣汽車
??????? 簡單說，天然氣汽車是以天然氣為燃料的一種氣體燃料汽車。
??????? 天然氣的甲烷含量一般在90%以上，是一種很好的汽車發(fā)動機燃料。目前，天然氣被世界公認為是最為現實和技術上比較成熟的車用汽油、柴油的代用燃料。
??????? 目前推廣應用的是可分別燃用壓縮天然氣或汽油、壓縮天然氣-汽油兩用燃料汽車，簡稱CNG汽車，今后還將大力推廣應用單燃料天然氣汽車。車用壓縮天然氣的壓力一般在20MPa左右?？蓪⑻烊粴?，經過脫水、脫硫凈化處理后，經多級加壓制得。其使用時的狀態(tài)為氣體。車用天然氣除被壓縮到高壓以外，與民用和工業(yè)用天然氣沒什么區(qū)別。壓縮天然氣（CNG）是指壓縮到3000-3600psig（20.7-24.8MPa）的天然氣。
??????? 壓縮天然氣（CNG）汽車燃料系統(tǒng)通常包括：天然氣氣瓶、減壓調壓器、各類閥門和管件、混合器（或者天然氣噴射裝置）、各類電控裝置等。 　　
??????? CNG氣瓶是壓縮天然氣汽車的主要設備之一。氣瓶的設置和生產都由嚴格的標準控制。
??????? CNG車用氣瓶可以分為四類：
??????? 第一類氣瓶是全金屬氣瓶，材料是鋼或鋁；
??????? 第二類氣瓶采用金屬內襯，外面用纖維環(huán)狀纏繞；
??????? 第三類氣瓶采用薄金屬內襯，外面用纖維完全纏繞；
??????? 第四類氣瓶完全是由非金屬材料制成，例如玻璃纖維和碳纖維。 　
??????? 　 盡管一般認為由于天然氣積碳少，機油更換的次數可以少一些，甚至例行的維護也可以少作一些，但我認為汽車、發(fā)動機和改裝系統(tǒng)的定期維護可以保障天然氣汽車與汽油車和柴油車相比具有更好的性能。 　　
??????? 天然氣汽車主要部件：減壓器，混合器或噴規(guī)；開環(huán)防真器1套或燃氣電腦一只；轉換開關總成 1套；動力調節(jié)閥 或天然氣過濾器1只；高壓鋼管φ6×1：0.8KG；導氣管1只；排氣管1米；穩(wěn)固件包1包；低壓管φ19：1米；低壓管φ16 0.3米；卡箍φ16-27 4只；卡箍φ22-φ32 1只；卡箍φ34 1只；充氣閥1只 。氣瓶及氣瓶支架一組。
??????? 二、天然氣汽車的主要優(yōu)缺點
??????? （1）天然氣是清潔燃料。排放污染大大低于以汽油為燃料的汽車，尾氣中不含硫化物和鉛，一氧化碳降低80%，碳氫化合物降低60%，氮氧化合物降低70%。因此，許多國家已將發(fā)展天然氣汽車作為一種減輕大氣污染的重要手段。
??????? （2）天然氣汽車有顯著的經濟效益。
??????? ●可降低汽車營運成本。目前天然氣的價格比汽油和柴油低得多，燃料費用一般節(jié)省50%左右，使營運成本大幅降低。由于油氣差價的存在，改車費用可幾個月內收回。
??????? ●可節(jié)省維修費用。發(fā)動機使用天然氣做燃料，運行平穩(wěn)、噪音低、不積炭，能延長發(fā)動機使用壽命，不需經常更換機油和火花塞，可節(jié)約50%以上的維修費用。
??????? （3）比汽油汽車更安全? 燃點高：天然氣燃點在650。C以上，比汽油燃點（427。C）高出223。C，所以與汽油相比不易點燃。
??????? 密度低：與空氣的相對密度為0.48，泄漏氣體很快在空氣中散發(fā)，很難形成遇火燃燒的濃度。
??????? 辛烷值高：可達130，比目前最好的96號汽車辛烷值高得多，抗爆性能好。
??????? 爆炸極限窄：僅5~15%，在自然環(huán)境下，形成這一條件十分困難。
??????? 釋放過程是一個吸熱過程。當壓縮天然氣從容器或管路中泄出時，泄孔周圍會迅速形成一個低溫區(qū)，使天然氣燃燒困難。
??????? 其次，壓縮天然氣汽車所用的配件比汽油車要求更高。表現在：國家頒布有嚴格的天然氣汽車技術標準。從加氣站設計、儲氣瓶生產、改車部件制造到安裝調試等，每個環(huán)節(jié)都形成了嚴格的技術標準。
??????? 設計上考慮了嚴密的安全保障措施。對高壓系統(tǒng)使用的零部件，安全系數均選用1.5~4以上，在減壓調節(jié)器、儲氣瓶上安裝有安全閥，控制系統(tǒng)中，安裝有緊急斷氣裝置。
??????? 儲氣瓶出廠前要進行特殊檢驗。氣瓶經常規(guī)檢驗后，還需充氣作火燒、爆炸、墜落、槍擊等試驗，合格后，方能出廠使用。 CNG汽車采用定型汽油車改裝，在保留原車供油系統(tǒng)情況下，增加一套"CNG型車用壓縮天然氣裝置"。
??????? 改裝部分由以下三個系統(tǒng)組成：
??????? （1）天然氣系統(tǒng)。主要由充氣閥、高壓截止閥、天然氣鋼瓶、高壓管線、高壓接頭、壓力表、壓力傳感器及氣量顯示器等組成。
??????? （2）天然氣供給系統(tǒng)。主要由天然氣高壓電磁閥、三級組合式減壓閥、混合器等組成。
??????? （3）油氣燃料轉換系統(tǒng)。主要由三位油氣轉換開關、點火時間轉換器、汽油電磁閥等組成。
??????? （4）CNG汽車的動力性略有降低。燃用天然氣時，動力性略下降5~15%。
??????? （5）改裝一次性投資較大。
??????? 三、CNG汽車的結構簡介
??????? 首先與汽油相比，壓縮天然氣本身就是比較安全的燃料。這表現在： 天然氣鋼瓶的瓶口處安裝有易熔塞和爆破片兩種保安裝置，當氣瓶溫度超過100。C或壓力超過26MPa時，保安裝置會自動破裂卸壓；減壓 閥上設有安全閥；氣瓶及高壓管線安裝時，均有防震膠墊，卡固牢固。因此，該系統(tǒng)在使用中是安全可靠。
??????? CNG汽車以天然氣作燃料時，天然氣經三級減壓后，通過混合器與空氣混合進入氣缸，壓縮天然氣由額定進氣壓力20MPa減為負壓，其真空度為49~69kPa。減壓閥與混合器配合可滿足發(fā)動機不同工況下混合氣的濃度要求。
??????? 減壓閥總成設有怠速電磁閥，用以供給發(fā)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，因此在減壓閥上還設有利用發(fā)動機循環(huán)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(tǒng)一控制油氣電磁閥及點火時間轉換器；點火時間轉換器由電路系統(tǒng)自動轉換兩種燃料的不同點火提前角；儀表板上氣量顯示器的5只紅綠燈顯示氣瓶的儲氣量；燃料轉換開關上還設有供發(fā)動機起動的供氣按鈕。
??????? 四、CNG汽車的工作原理
??????? 該系統(tǒng)分天然氣氣路、汽油油路和控制電路三大部分。
??????? 充氣站將壓縮天然氣，通過充氣閥充入貯氣瓶至20MPa。當使用天然氣作燃料時，手動截止閥打開，安裝在駕駛室內的油氣燃料轉換電開關，扳到"氣"的位置，此時天然氣電磁閥打開，汽油電磁閥關閉，貯氣瓶內的20MPa高壓天然氣通過高壓管路進入減壓調節(jié)器減壓，再通過低壓管路、動力閥進入混合器，并與經空氣濾清器進入的空氣混合，經化油器通道進入發(fā)動機氣缸燃燒。減壓調節(jié)器與混合器相匹配，根據發(fā)動機的各種不同工況產生不同的真空度，自動調節(jié)減壓調節(jié)器的供氣量，并使天然氣與空氣均勻混合，滿足發(fā)動機不同工況的使用要求。動力閥是一個調節(jié)天然氣管道截面積的裝置，可調節(jié)混合氣的空燃比，使空燃比達到最佳狀態(tài)。
??????? 油路中安裝一個汽油電磁閥，其余部件均保留不變。當使用汽油作燃料時，司機將油氣燃料轉換開關扳到"油"的位置，此時天然氣電磁閥關閉，汽油電磁閥打開，汽油通過汽油電磁閥進入化油器、并吸入氣缸燃燒。燃料轉換開關有三個位置，當撥到中位時，油、氣電磁閥均關閉，該功能是專門用來由汽油轉換到天然氣時，燒完化油器室里殘存汽油而設置的，以免發(fā)生油氣混燒現象。
??????? 五、CNG汽車的主要技術性能
??????? 天然氣燃料車輛主要技術性能如下：
??????? 發(fā)動機額定功率: 不低于原車的85%
??????? 發(fā)動機最大扭矩: 不低于原車的90%
??????? 汽車最高車速: 不低于原車的90%
??????? 汽車加速性能:不低于原車的85%
??????? 直接檔最低穩(wěn)定車速: 不高于原車的5%
??????? 天然氣額定充氣壓力: 20MPa
??????? 1立方米天然氣可代替汽油 0.8kg以上
??????? 一次充天然氣行駛里程 客車、貨車不低于180km
??????? 轎車、微車不低于200km 【65瓶為例】
??????? 汽車污染物排放:CO含量≤1.5% HC含量≤1000PPM 六、CNG汽車的改裝
??????? 為確保CNG汽車的安全和改裝質量，國家對CNG汽車的改裝制定了嚴格的管理規(guī)定。定型在用汽車改裝成CNG汽車，必須在經過認證的指定改裝廠進行改裝。
??????? 1、車輛改裝手續(xù)辦理方法
??????? （1）車輛改裝前，應由車主向當地機動車輛管理部門提出申請，經車輛管理部門認可，填寫車輛改裝申請表，方可到指定的CNG汽車改裝企業(yè)進行改裝。
??????? （2）車輛改裝完畢后，應持改車單位發(fā)給的車輛改裝合格證，連同改裝申請表一起到車輛管理部門辦理機動車輛異動手續(xù)。
??????? （3）CNG汽車駕駛員應經市車管所培訓，并取得合格證，在車輛管理部門注冊后，方能駕駛天然氣汽車。
??????? 2、對被改裝車輛的技術要求
??????? 車輛改裝前，應進行車輛性能檢查，主要檢查發(fā)動機的起動性和動力性，要求發(fā)動機起動性能良好，加速靈敏，最大功率和最大扭矩不得低于發(fā)動機設計標定值的90%，否則該車不宜改裝。送改車的主要技術性能指標應滿足下表的要求，方能改裝。
??????? 發(fā)動機技術指標 ：
??????? （1）最大功率、最大扭矩不得低于發(fā)動機設計標定值的90%
??????? （2）發(fā)動機壓縮比>7.3
??????? （3）各汽缸壓力>0.85MPa，且壓力差不得超過平均缸壓的5%
??????? （4）怠速時進氣管的真空度<-0.0567MPa（負氣壓）
??????? （5）發(fā)動機在使用汽油時，各轉速工況下運行穩(wěn)定，突然加速或減速時不得有突爆，化油器不回火，機油壓力穩(wěn)定
??????? 電氣技術指標：（1）蓄電池空載電壓>12.4V；起動電壓>8.5V
??????? （2）發(fā)動機正常發(fā)電；起動機正常工作
??????? （3）分電器白金電壓<0.2V，分度誤差<1.，火花塞間隙調正確，不積碳
??????? 整車技術指標：
??????? （1）整車各總成工作正常
??????? （2）整車技術附合GB7258-1997《機動車安全運行技術條件》要求
??????? 3、改裝系統(tǒng)的安裝
??????? （1）天然氣鋼瓶安裝。
??????? 氣瓶應安裝在汽車的安全部位，不得影響汽車行駛性能。根據各車型具體情況，可安裝在汽車車架旁、副縱梁上或駕駛室與車箱之間。氣瓶與固定卡子間應墊膠墊，安裝必須牢固。氣瓶固緊后，沿汽車縱向施加8倍于氣瓶重量的力，不得發(fā)生位移或松動。
??????? （2）高壓管線安裝
??????? 高壓管線用卡套式高壓接頭與氣瓶連接，氣瓶間及靠近減壓閥處管線應有抗震彎，管線固定卡子間距不得大于600mm，卡子及穿越孔板處應安裝橡膠墊。安裝在駕駛室、載人車廂或行李廂的氣瓶或管線接頭，必須設置能將泄漏氣體排出駕駛室或車廂外的通風口等裝置。
??????? （3）減壓閥安裝
??????? 減壓閥安裝在振動較小的駕駛室前擋板或發(fā)動機的其它地方，減壓閥膜片應垂直于地面，遠離排氣管和其它熱源，盡可能與化油器靠近。減壓閥安裝好后，將發(fā)動循環(huán)水接到減壓閥水道上。
??????? （4）安裝其它附件
??????? 1安裝高壓截止閥、壓力表、連接高壓管線；
??????? 2安裝混合器與低壓管線，連接減壓閥及混合器；
??????? 3在化油器和輸油泵之間安裝汽油電磁閥，注意電磁線圈應向上；
??????? 4在適當位置安裝充氣閥；
??????? （5）安裝電器部件? 根據選用電器部件的多少，按有關說明要求進行接線和安裝。安裝時應注意以下兩點：
??????? 1）在駕駛室內便于操作和觀察的位置，安裝燃料轉換開關及氣量顯示器，在適當的位置裝點火時間轉換器；
??????? 2）按電路圖連接所有電器線路，注意電器部件良好搭鐵。
??????? 七、CNG汽車的調試使用維護保養(yǎng)
??????? 1、CNG汽車的調試
??????? （1）天然氣泄漏試驗
??????? 先緩慢充天然氣到大約10MPa，使用檢漏液檢查有關部位，經確認無漏氣后再充氣到20MPa，進一步仔細檢漏。
??????? （2）燃料轉換調試
??????? 先用汽油起動發(fā)動機，然后再把燃料開關扳到中間位置，切斷兩種燃料供應，使發(fā)動機轉速保持在2000轉/分左右，待化油器內剩余的汽油將用完，發(fā)動機開始抖動時（或聲音變化），立即將燃料轉換開發(fā)板到天然氣位置，發(fā)動機運動正常說明天然氣燃燒良好。如果發(fā)動機運轉不正常，可調整點火時間或檢查其它電路系統(tǒng)。 （3）點火正時調整
??????? 將燃料轉換開關置于"氣"位置，啟動發(fā)動機，按原調節(jié)經驗整分電盤位置，使點火時間達到最佳后，固定分電盤。然后將燃料轉換開關置于"油"位置，通過調整點火時間轉換器上的旋鈕或數字調節(jié)進行調整，調到最佳點火時間為止。
??????? （4）怠速和起動調式
??????? 1）用汽油運行發(fā)動機，按原汽油車調整方法調好汽油的怠速。
??????? 2）用天然氣運行發(fā)動機，調整減壓閥上的怠速調節(jié)手柄，直到獲得穩(wěn)定的最低空轉轉速。方法是：先將減壓閥怠速調節(jié)手柄旋死，旋松1.5圈左右即可，如不理想，再配合化油器調節(jié)螺釘進行微調。
??????? 3）熄火后用天然氣直接起動，看天然氣起動是否容易、迅速，如啟動性能不良，應重新調整。
??????? （4）加速性調式
??????? 用天然氣運行發(fā)動機，在原地讓發(fā)動機怠速動轉，然后反復快速猛轟油門，看發(fā)動機轉速變化是否迅速圓滑，如果不行，調整減壓閥三級閥調節(jié)旋鈕，直到滿意為止。
??????? （5）天然氣與空氣的空燃比調整
??????? 1）在底盤測功機上，發(fā)動機使用天然氣燃料用直接檔加載運轉，使發(fā)動機處于最大扭矩工況，然后用廢氣分板儀測試發(fā)動機尾氣，調整動力閥調整螺釘，使CO值為1.0~1.5%，固定動力閥調整螺釘，然后再將怠速、啟動和加速復查一遍，反復調整。
??????? 2）在車輛運行中，也可根據經驗，直接調整動力閥，校正發(fā)動機空燃比。
??????? （6）松動壓力傳感器外殼固定螺釘，左右微動外殼（內有滑動電阻），觀察壓力表和顯示燈亮熄情況，調整合適后鎖緊外殼固定螺釘。