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1、Beijing-NGV,1,现代汽油 CNG两用燃料车,北京恩吉威公司 2009年03月,Beijing-NGV,2,培训内容,一、天然气及其特性 二、天然气汽车及其特性 三、常用燃气系统介绍 四、 NC-AEB燃气喷射系统 五、用户使用注意事项 六、故障诊断和判断,Beijing-NGV,3,一、天然气及其特性,Beijing-NGV,4,用途广泛的天然气,我国有非常丰富的天然气资源； 基于能源的综合利用和环境保护的需要，世界上许多国家和地区在汽车上推广使用天然气为燃料； 在汽车上应用天然气已有数十年的历史； 初期基本为在用车的改装； 政府推广力度的加大，各汽车厂纷纷推出天然气汽车车型。,B
2、eijing-NGV,5,天然气,天然气Natural Gas，简称NG 天然气的主要成分为甲烷（CH4） 甲烷的特性决定了天然气的性能 产地不同，天然气中的甲烷含量不同,Beijing-NGV,6,天然气的特性（1）,1、比重： 常温、常压下的甲烷、天然气以及与空气的比值： 天然气比重小于空气，当从储存容器、管道中泄漏出来后，天然气将向上移动，扩散到空气中。,Beijing-NGV,7,天然气的特性（2）,2、热值： 热值是指单位重量或体积的燃料完全燃烧后产生的热量，分为高热值和低热值。 天然气 主要成分的热值： 汽油的低热值为4.44X104kJkg。 天然气的单位重量热值高于汽油。 按体
3、积计量计算，立方米天然气的热值高于一升汽油的热值。,Beijing-NGV,8,天然气的特性（3）,3、状态、沸点： 在常温、常压下，天然气为气体状态； 甲烷的沸点-162C，在此温度以上，天然气呈气态。 由于非常低的沸点，天然气非常难于液化，一般采用气体状态储存和输送天然气。,Beijing-NGV,9,天然气的特性（4）,4、颜色、味道和毒性 甲烷（天然气）是一种无色、无味的物质，且没有毒性； 天然气在空气中的浓度较高时，对人体有一定的麻醉作用。 为便于识别其在空气中的存在，在生产过程中添加了少量的臭味剂(硫醇、硫醚等物质）。,Beijing-NGV,10,天然气的特性（5）,5、点火（爆
4、炸）极限： 气态的天然气与空气形成混合气，混合气浓度在一定范围内时能够被点燃、燃烧，超过这个范围将不能被点燃，这个范围的上下限即为点火下限和点火上限。 天然气的点火上限和点火下限分别为5%和15%。,Beijing-NGV,11,天然气的特性（6）,6、理论空燃比： 单位重量（或体积）燃料完全燃烧需要的空气重量（或体积）即为该燃料的理论空燃比； 汽油、甲烷的（重量）理论空燃比分别为14.7、16.7。 相同质量的燃料完全燃烧，天然气需要更多的空气。 按照体积计算，天然气的理论空燃比约为和10：1。,Beijing-NGV,12,天然气的特性（7）,7 、辛烷值： 辛烷值是燃料抗爆震燃烧的能力，
5、辛烷值越高，表示抗爆性越好，发动机可以采用更高的压缩比。 目前使用的汽油辛烷值一般为90、93。 天然气的辛烷值一般在120130之间，其抗爆性要好于汽油。,Beijing-NGV,13,天然气的特性（8）,8、自燃温度： 在没有外界火源的条件下，由于天然气内部的氧化、本身温度或介质温度变化而引起天然气自行着火燃烧，天然气自行着火燃烧的最低温度即为自燃温度； 天然气的自燃温度为630730度； 汽油的自燃温度为220471度； 较高的自燃温度表明天然气的安全性好于汽油。,Beijing-NGV,14,天然气的特性（9）,9、起燃方式： 天然气自燃温度高，难于压燃，适宜外火源点燃，同时高的辛烷值
6、，适合在较高的压缩比下点燃工作。 天然气在汽车上使用一般采取两种方式工作： 在天然气单燃料或两用燃料车上，采用电火花点燃的工作方式； 在柴油天然气双燃料车上，在天然气工作时，一般喷射少量的柴油，利用被压燃的柴油点燃天然气的工作方式。,Beijing-NGV,15,车用天然气技术要求,Beijing-NGV,16,车用天然气技术要求,Beijing-NGV,17,天然气的储存,常温、常压下的天然气密度非常低，为有效的储存天然气，一般采用以下方式储存天然气，以提高天然气的储存压力： 1、压缩天然气Compressed Natural Gas简称CNG（压缩天然气），汽车上使用的CNG的最高压力为2
7、0MPa（相当于将天然气压缩200倍）； 2、液化天然气Liquefied Natural Gas简称LNG（液化天然气），液化后的天然气的密度是常温、常压下的气态天然气密度的625倍； 3、吸附天然气Adsorbed Natural Gas简称ANG（吸附天然气），储存的能量密度介于CNG和LNG之间，且储存压力大为降低（在4MPa左右）。,Beijing-NGV,18,二、天然气汽车及其特性,Beijing-NGV,19,天然气汽车的分类（按储存方式分）,1、压缩天然气汽车Compressed Natural Gas Vehicle简称CNGV，储存的天然气量相对较少，且储存容器的重量造成
8、整车重量增加很多。 2、液化天然气汽车Liquefied Natural Gas Vehicle简称LNGV，天然气的储存密度大为增加，但整车成本增加很多，且储存容器的热交换，造成容器内的压力升高，在一定条件下，将向外界排出天然气，以避免容器内的压力升高，保证安全使用 3、吸附天然气汽车Adsorbed Natural Gas Vehicle 简称ANGV，天然气储存的一个研究方向，目前还没有成熟的产品投入商业使用。,Beijing-NGV,20,天然气汽车分类（按使用燃料种类）,1、单一燃料的CNG汽车： 使用按照CNG特性设计的发动机，整车性能大为提高，但由于使用条件的限制，使用量较少，单
9、车成本高； 2、汽油CNG两用燃料汽车： 在汽油车的基础上增加CNG系统而成的既能使用CNG、又能使用汽油的两用燃料车；目前广泛使用，改装方便、成本低，但整车性能下降较多。 3、柴油CNG双燃料汽车： 在柴油车上增加CNG系统而成的能够单独使用汽油，又能使用CNG柴油混合燃料的双燃料车。控制较为复杂，天然气的替代率低、成本相对较高。,Beijing-NGV,21,天然气汽车特点（1）,1、排放性能： 天然气作为一种气体燃料，与空气混合更均匀，燃烧更加充分，排放的CO 、HC等有害物质更少；其他一些没有受排放法规控制的有害成分（如对区域环境影响的毒性物质、烟雾、酸性物质等也比汽油、柴油要少； 在
10、所有碳氢燃料中，天然气的碳氢比小，碳与氢的比例为4：1，CO2排放量比汽油少25%左右，有利于保护全球的环境质量。发达国家基于天然气的这一特性，将天然气确定为真正的清洁燃料而加于推广使用。,Beijing-NGV,22,天然气汽车特点（2）,2、经济性： 维护费用：天然气 不会稀释润滑油，燃烧后没有积碳，可减少发动机磨损，延长润滑油更换周期，维护保养费用低，延长发动机寿命; 燃料费用：按1立方米天然气相当1.1升汽油计算，可减少燃料费用50%以上。使用CNG作为汽车燃料，可大大降低燃料费用。,Beijing-NGV,23,天然气汽车特点（2）,Beijing-NGV,24,天然气汽车特点（3）
11、,3、动力性： 目前的CNG车基本是在汽油车上增加CNG系统而成的两用燃料车，发动机的压缩比、点火系统、进气系统等均没有变动，使用CNG时的性能没有得到充分发挥； 天然气的理论空燃比为10：1，在进入发动机时，天然气将占有约10%的体积空间，导致吸入发动机的空气量减少约10% ，进气效率下降，从而引起动力性的下降； 天然气性质稳定，燃烧速度慢，点燃需要更多的能量； 与使用汽油相比，使用CNG时的动力性约下降15%。,Beijing-NGV,25,天然气汽车特点（4）,4、安全性： 系统的每一个部件的设计、生产、检验充分考虑了安全性： 储气瓶必须有指定的专业厂家生产； 储气瓶的承压能力是CNG工
12、作压力的数倍； 每一支储气瓶出厂之前必须进行检验； 储气瓶发上设有安全阀、手动截止阀，保证安全使用和便于维护；减压器上设有安全阀，保证在系统出现故障时的安全性； 天然气性质稳定，密度小，自燃温度温度高，安全性好于汽油燃料。 国内外的使用经验表明，因CNG系统发生的安全事故要远低于汽油车、柴油车。,Beijing-NGV,26,天然气汽车的特性(5),5、续驶里程：压缩储存天然气，储存燃料的能量密度低，相同体积的储存容器，续驶里程仅相当于汽油的1/4，且储存容器的重量大， 导致整车自重增加。对于小型车，在设计时考虑到自重增加的限制，以及车上有限的空间，不允许安装过多的天然气储气瓶，使用天然气的续
13、驶里程较少。,Beijing-NGV,27,三、常用燃气系统,Beijing-NGV,28,CNG供给系统分类,1、混合器方式的开环供给系统：类似于汽油机化油器技术的CNG系统，利用发动机的真空度进行供气，使用在化油器式汽车上； 2、混合器方式的闭环供给系统：在开环拱给系统的基础上增加闭环控制系统而成，应有在电喷车上； 3、CNG燃料喷射系统：完全不同于以上两种系统，供气方式由依靠发动机真空度的被动供气发展到利用燃料的压力主动供气。,Beijing-NGV,29,不同燃气系统特点（1）,混合器方式的开环供给系统： 稳定性差、需要经常调试； 可能产生回火放炮现象； 排放性能较差，不能满足高排放要
14、求； 加装成本低。,Beijing-NGV,30,不同燃气系统特点（2）,混合器方式的闭环供给系统： 稳定性较差、需要经常调试； 有可能产生回火放炮现象； 对汽油系统有影响，长时间使用CNG后再用油会产生冒黑烟或动力不足现象； 加装成本较低。,Beijing-NGV,31,不同燃气系统特点（3）,燃料喷射系统： 工作稳定性高，正常使用不需要调试； 解决了早期燃气汽车存在的回火放炮问题； 对汽油系统没有任何的影响； 加装成本高。,Beijing-NGV,32,CNG燃料喷射系统分类,1、燃料喷射点数划分： 单点喷射、多点喷射； 2、燃料喷射时间划分： 同时喷射、顺序喷射； 3、喷射燃料位置划分：
15、 缸内喷射、缸外喷射； 4、喷射状态划分： 气态喷射、液态喷射。,Beijing-NGV,33,四、NC2001燃气喷射系统,Beijing-NGV,34,NC2001燃气喷射系统组成,按照完成的功能划分，NC2001燃气喷射系统可分为两个部分： 1、CNG供给系统：充装、储存天然气，并向发动机输送天然气，对CNG压力进行调节，并执行天然气的分配和喷射 2、CNG供给控制系统：根据输入的各个发动机工作信号，对天然气的工作过程进行控制；,Beijing-NGV,35,1、CNG供给系统,Beijing-NGV,36,CNG供给系统基本功能,1、有效储存CNG 2、充装CNG 3、向发动机供给CN
16、G 4、截止CNG的供给 5、过滤CNG中杂质 6、CNG状态调节(减压、稳压） 7、燃料向发动机的定时分配 8、安全保护功能,Beijing-NGV,37,CNG供给系统组成,1、储气瓶 2、储气瓶阀 3、导气管路 4、充气阀 5、供气（充气）管路 6、减压器 7、低压管路 8、高频电磁阀组 9、分配管路,Beijing-NGV,38,CNG供给系统流程,Beijing-NGV,39,CNG储气瓶,CNG储气瓶储存CNG 的容器； CNG 储气瓶一般为中间圆柱体、两端椭圆形结构，在一端有钢瓶阀接口，整体为无缝结构；,Beijing-NGV,40,CNG储气瓶种类,1、钢瓶由无缝钢管经特殊工艺加工而成，重量大，价格便宜，不适合在小型车上使用； 2、复合材料气瓶钢质和铝合金内衬，外部环向、纵向缠绕玻璃纤维或碳纤维。与钢瓶相比，重量约少3050，但价格较高。主要类型有整体缠绕和半缠绕等几种类型。 3、全缠绕复合材料气瓶。,Beijing
