天然气汽车供气系统
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维修技巧Maintenance Skill栏目编辑:高中伟 ******************772014/01·汽车维修与保养CNG\LNG重卡供气系统的原理、组成及案例分析(下)◆文/陕西 于健(接上期)二、LNG供气系统的工作原理及组成LNG是由天然气经脱水、脱硫、脱除杂质等净化处理后,再通过多级节流(或深冷)技术将甲烷的温度降至-162℃,得到的一种无色、无味、无毒、易蒸发的液体。
作为车用燃料,与汽油相比LNG具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、可降低运输成本等优点。
LNG除兼备CNG的相应特点外,其更具安全、高效、环保、续行里程长等多方面的优势,液化后的天然气体积比气态体积减少了625倍左右,具有储存效率高的特点,LNG车载瓶又具有压力小、质量轻等优点,LNG被公认为是目前最安全、最环保的车用燃料。
1.工作原理陕西重汽LNG重卡燃料供应系统由单只气瓶或多气瓶组成,在多气瓶供气系统中瓶组的连接以及供气、加气管路的连接均采用并联形式。
车辆正常行驶时,LNG通过供气管路、气化装置、稳压阀(防止气化后燃料的压力波动)向发动机提供恒定压力的气体燃料,保证发动机工作正常。
2.组成LNG车载燃料系统主要由车载LNG低温绝热气瓶、连接管路、汽化装置、调压装置、安全装置及控制系统等组成。
⑴LNG气瓶LNG液体属于低温液体,承载低温液体的容器属于低温绝热压力容器,其材料均采用304不锈钢材料。
管、阀件采用含镍的不锈钢或镍和铜的合金材料,具体可参考《GB/T19204-2003液化天然气的一般特性》。
车载LNG气瓶作为一种低温绝热压力容器,设计为双层(真空)结构。
内胆用来储存低温液态的LNG,在其外壁缠有多层绝热材料,具有超强的隔热性能,保证内胆中LNG始终处于低温状态。
同时内胆与外壳之间的空间被抽成高真空,以形成良好的绝热系统。
外壳和支撑系统的设计能够承受运输车辆在行驶时所产生的相当于气瓶自身重力及压力8倍的外力的冲击。
摘要天然气汽车减压装置是天然气的汽车的一个重要部件,它的质量好坏车的性能有很大的关系,它在天然气汽车中主要起减压和稳压的作用。
因此,通过利用减压装置,可以把2-20MPa的压缩天然气压力降到1-2.5kPa进入混合器,以便与空气混合进入汽缸,由于高压气瓶中的CNG气体压力随着燃料充装和使用不断变化,要保持较稳定的空燃比控制,还要求无论瓶内压力如何变化,减压调节器也应保证进入混合器的燃气压力基本恒定,以此实现比较稳定的燃气与空气混合比控制。
从而实现减压和稳压的作用。
本次毕业设计在原有减压产品的基础上,对其结构布局及形状进行了修改,并对输入发动机过程中的天然气压力的变化值进行了精确的设计,主要是对一级减压阀的缝隙减压和二级减压阀的缝隙减压,以及三级减压阀利用真空度进行减压进行计算,使其能够满足减压至预期的要求。
而且对各主要受载荷的零部件进行了强度校核,使选择的材料满足强度要求。
预计本次设计出来的减压装置具有结构简单,外行美观,精度高的特点,可提高同类产品的质量,可以满足广大用户的需求。
关键词:天然气汽车;减压装置;减压阀ABSTRACTThe natural gas automobile decompressor is a natural gas automobile important part, its quality quality vehicle performance has the very big relations, it is main the reduced pressure in the natural gas automobile and the constant voltage function. Therefore, through use decompressor, may 1-20MPa compression natural gas pressure drop to 1-2.5kPa enters the mixer, in order to enters the cylinder with the air mix, because in the high-pressure bottle CNG gas pressure changes, must maintain the stable air-fuel ratio control, also requests regardless of how the bottle internal pressure does change, the reduced pressure regulator also should guarantee enters the mixer basically the fuel gas pressure constant, by this realization quite stable fuel gas and air mixture ratio control. Thus realization reduced pressure and constant voltage function. This graduation project in original reduced pressure product foundation, have carried on the revision to its structural configuration and the shape, and to input in the engine process the natural gas pressure change value to carry on the precise design, mainly is to the level pressure relief valve slit reduced pressure and two level of pressure relief valve slit reduced pressure, as well as three levels of pressure relief valves carry on the reduced pressure using the vacuum degree to carry on the computation, enables its to satisfy the reduced pressure to the anticipated request. Moreover to each mainly has been carried on the load spare part the intensity examination, causes the choice the material to satisfy the intensity request. Estimated this time designs the decompressor has the structure simply, the layman is artistic, precision high characteristic, may enhance the similar product the quality, May satisfy the user community the demand.Key words: Natural gas automobile; decompressor; pressure relief valve目录摘要.................................................................ІABSTRACT..........................................................П绪论.. (1)0.1天然气汽车减压装置的用途和功能 (1)0.2天然气汽车减压装置在我国的发展概况 (1)0.3天然气汽车减压装置设计的目的和意义 (1)1 设计任务书 (3)1.1设计题目 (3)1.2题目说明 (3)1.2.1设计参数规范 (3)1.2.2符合标准 (3)1.2.3设计思路 (3)1.3设计方案 (3)1.4资料调研 (4)1.4.1减压阀的定义 (4)1.4.2减压阀的工作原理 (4)1.4.3减压阀的工作过程 (7)2 设计方案的研究与选择 (9)2.1减压调节器的分类 (9)2.2方案选择 (9)2.2.1方案一及其优缺点 (9)2.2.2方案二及其优缺点 (9)2.2.3 设计方案的选择 (10)3 总体方案设计 (11)3.1一级减压阀的设计 (11)3.1.1一级减压阀的工作原理 (11)3.1.2一级减压阀阀室的设计 (11)3.1.3一级减压阀杠杆、弹簧与阀口的设计 (11)3.2二级减压阀的设计 (19)3.2.1二级减压阀的工作原理 (19)3.2.2二级减压阀阀室及盖板、杠杆、上档板的设计 (19)3.2.3二级减压阀弹簧的设计 (19)3.3三级减压阀的设计 (22)3.3.1三级减压阀的工作原理 (22)3.3.2三级减压阀盖板、杠杆、上挡板、阀口的设计 (22)3.3.3三级减压阀调节弹簧的设计 (22)3.3.4 三级减压阀膜片的设计与校核 (25)3.4怠速阀的设计 (26)3.4.1怠速阀的工作原理 (26)3.4.2怠速阀阀室及阀体的设计 (26)3.4.3怠速阀芯及怠速阀弹簧的设计 (28)3.5其他重要零部件的设计 (29)3.5.1高压电磁阀阀芯、先导阀、弹簧的设计 (29)3.5.2安全阀及其弹簧的设计 (30)3.5.3进气接头的设计 (31)3.5.4一级阀盖连结螺柱和三级阀盖连结螺栓的选择 (32)4 天然气汽车减压装置的使用说明 (35)4.1天然气汽车减压装置的使用注意事项 (35)4.2天然气汽车减压装置的拆装、检查与调整 (35)4.2.1拆卸 (35)4.2.2清洗、检查、更换 (35)4.2.3组装、调整 (36)5 总结 (38)谢辞 (39)参考文献 (40)绪论0.1 天然气汽车减压装置的用途和功能以天然气作为燃料的汽车叫做天然气汽车。
lng车载供气系统原理
Lng车载供气系统是指将液化天然气(LNG)作为燃料供给车辆发动机的系统。
其原理如下:
1. 液化天然气储存:LNG车载供气系统首先需要将天然气液化,将气体冷却至约-162°C,使其转化为液态。
液化天然气可以在较小的体积中储存更多的能量。
2. 储存罐:液化天然气储存在车辆上的储存罐中。
这些储存罐通常由高强度材料制成,以承受低温和高压。
3. 气化系统:当车辆需要燃料时,液化天然气从储存罐中抽取,并通过气化系统将其转化为气态。
气化系统通常包括加热器和调压阀等设备。
4. 燃料供给系统:气态天然气通过燃料供给系统输送到发动机。
这个系统包括燃料过滤器、燃料泵和喷油嘴等组件,确保燃料的正常供给和燃烧。
5. 发动机适配:为了适应LNG作为燃料的特性,发动机需要进行适配。
这包括调整燃烧室设计、燃油喷射系统和点火系统等,以确保燃料的有效燃烧和发动机的正常运行。
总的来说,LNG车载供气系统通过将液化天然气储存和气化,然后将气态天然气供给发动机,实现了车辆的燃料供给。
这种系统可以提供较高的能量密度和较低的排放,是一种环保和高效的燃料选择。
车辆工程技术23车辆技术液化天然气,简称LNG,是清洁能源中的一种,相较于传统的燃油模式,具有石油消耗量少、能源安全性高的优势,对社会经济和环境质量方面都有较好的作用。
而且,燃烧之后产生的气体排入大气,污染量和污染范围较小,能环保、节能效果能够适应现阶段的客观需求。
LNG近年来已经成为车辆燃料的一项重要选择,逐渐被市场所认可和推广,相应的技术和应用研究工作的开展,是创新优化的必要准备,具有重要的现实意义。
1 LNG车载气瓶1.1 主要结构LNG气瓶是燃料的存储和供取装置。
液化天然气在汽车运行中,会因自身气化压力的作用,从管道溢出,顺着燃料截止阀、过流阀的方向,进入汽化器装置内,而相对高温环境能够使其转化为气体,为汽车运行提供燃料。
LNG气瓶是一种低温绝热压力容器,是外壳、内胆、支撑系统、绝热结构共同构成的装置,气瓶整体在-40℃~60℃环境下使用,内胆温度适用于≥-196℃,工作压力为0.8MPa~3.5MPa。
具体来说,内胆是直接盛装LNG的容器,与外壳的连接要保持良好的绝热性;绝热结构是多层的高真空绝热材料构成,因其性能良好,成为超级绝热;外壳主要用来与内胆形成夹层空间和把内胆支撑起来的作用,通过支撑系统支撑着瓶体结构,对内胆也有保护作用,能够保障系统的隔热效果和整体强度。
车辆的往来运输,会造成内胆的震荡,液体充盈的LNG气瓶会在震荡中,因自重过大使支撑臂弯曲,且内封头连接位置所受的压力最大。
需要经过严格的试验,确保支撑系统的设计能够承受足够的运行震动和磨损。
1.2 基本原理开启增压阀后,瓶体内部的液体,经过增压阀后流经翅片管组件后与外部空气进行热交换,从而使管子内部的液体转换成气体,经过增压阀门调节,使气体会在其作用下回归气瓶,增大了瓶内气体的压力。
增压阀需要在整个过程中保持开启状态,管道内液体的流动状态是由增压阀进行管控,瓶内压力如果已经达到预定压力值时,增压系统会自动做出反应,进行闭合。
汽车天然气工作原理
汽车天然气工作原理:
汽车天然气(Compressed Natural Gas,简称CNG)是将天然气经过压缩后用作汽车燃料的一种清洁能源。
天然气主要由甲烷(CH4)组成,其具有较高的燃烧效率和低排放特性。
CNG系统包括燃料储存、供气装置、燃烧控制系统等主要组成部分。
下面介绍CNG工作原理:
1. 燃料储存:CNG系统将天然气压缩储存于气瓶中。
气瓶主要采用钢瓶或纤维复合材料瓶,能够承受高压。
气瓶内有压力表显示燃料剩余量。
2. 供气装置:在发动机运行时,CNG系统通过高压泵将气瓶中的天然气送入气体压力调节器。
压力调节器能够将高压天然气调整为供应发动机所需的适宜压力。
然后,天然气经过滤器和干燥器处理,保证燃料的纯净性和干燥度。
3. 燃烧控制系统:天然气进入燃烧控制系统后,与空气混合形成可燃混合物。
燃烧控制系统包括进气管、气体控制阀门和喷油器。
进气管将天然气和空气混合物输送到发动机燃烧室,气体控制阀门根据发动机负荷和转速控制天然气流量,喷油器将适量燃料雾化喷入燃烧室。
4. 燃烧:发动机在压缩上行程时,电子控制单元发送信号,燃烧控制系统向燃烧室注入天然气和空气混合物。
气体在燃烧室
内受到发动机火花塞的点火后燃烧,产生爆发力推动活塞下行,由此生成动力推动车辆行驶。
总结:汽车天然气工作原理是将压缩储存的天然气送入发动机燃烧室与空气混合燃烧,从而产生动力推动汽车行驶。
由于天然气资源丰富且燃烧效率高,汽车天然气成为了环保、节能的燃料选择之一。