天然氣雙燃料汽車

天然氣雙燃料汽車是目前世界上公認的節能、低污染、經濟、安全的新型代用燃料汽車。一般具有兩套燃料供應系統,系統一套供給天然氣或液化石油氣,另一套供給天然氣或液化石油氣之外的燃料,兩套燃料供給系統按預定的配比向氣缸供給燃料,在缸內混合燃燒的汽車,如CNG柴油雙燃料的汽車,或LPG柴油雙燃料的汽車。此類車輛燃用CNG(或LPG)為主燃料,柴油起引燃作用。 目前汽車主要燃料有:汽油、柴油、天然氣、乙醇汽油、二甲醚等。隨著近二十多年來,世界天然氣需求持續穩定增長(平均增長率保持在2%,預計2020年其在世界能源組成匯總的比重將會增加到30%),天然氣雙燃料汽車將成為資源緊缺時代汽車產業發展的必然方向。 我國天然氣汽車推廣套用示範省、市由12個增至19個,實際上開展這項工作的省市遠多於19個。 天然氣是一種潔淨的能源,其主要成分是甲烷,燃燒後主要生成物為二氧化碳和水。與汽油汽車相比,其尾氣排放中CO下降約90%,HC下降約50%,NO下降約30%,SO2下降約70%,CO2下降約23%,微粒排放下降約40%,鉛化物可降低100%。

基本工作原理

天然氣雙燃料汽車的基本原理與汽油動力汽車的原理一樣。 也就是說,天然氣在四衝程發動機的氣缸中與空氣混合,通過火花塞點火,推動活塞上下移動。 儘管天然氣與汽油相比,可燃性和點火溫度存在一些差別(參見下表),但天然氣汽車採用的是與汽油動力汽車基本理念一致的運行方式。

將高壓氣瓶中儲存的天然氣經過減壓後送到混合器中,在此與空氣混合,進入汽缸。仍然使用原汽油機的點火系統中的火花塞點火。原汽油機的壓縮比不改變,原來發動機的結構基本不變,只是另外加上天然氣的儲氣瓶、減壓閥及相應的開關。

特 性 天然氣 汽 油 柴 油
可燃性極限 (在空氣中的容積百分比) 5-15 1.4-7.6 0.6-5.5
自動點火溫度(℃) 450 300 230
最高燃燒溫度(℃) 1884 1977 2054

供氣系統區別

單點就是汽油化油器的形式和化油器的工作原理一樣,就是燃氣不用每個缸經過噴油嘴,根據需要獨立供氣。直噴就是燃油噴射的方式,和單點最大的區別就是和燃油噴射一樣,也就是每個缸加裝噴嘴來噴射天然氣,單點和直噴就相當於化油器和電噴車的區別。

單點與直噴系統圖 單點與直噴系統圖

系統優劣勢

單點系統

優點:

結構簡單

價格便宜

維修方便

缺點:

穩定性差

故障發生率高(小毛病多)

動力下降15-20%,在爬坡和加速時感覺明顯,但平路行駛基本不受影響

直噴系統

優點:

與汽油的燃油順序相同

動力損失小,下降約5-8%

動力性、穩定性和減速度均高於單點

缺點:

價格較高

結構複雜

採用ECU控制,維修時需要專業儀器

車輛優點

1、使用CNG比使用汽油可節省燃料費用達60以上。天然氣雙燃料車價格高於汽油車的那部分成本在3至4個月即可收回。

2、在歷史上,與基於石油的燃料價格相比,天然氣價格更加穩定。

3、天然氣系統維護成本低,使用壽命長。

4、天然氣的燃料儲罐都做過抗壓測試,比起汽油或柴油罐更加結實。

5、天然氣的自然溫度高達680-750攝氏度,遠高於汽油的260-370攝氏度。

安全性

首先,從燃料本身的特點來說,天然氣的燃點一般在650℃以上,而汽油為427℃。天 然氣比汽油高出200℃以上,這說明天然氣不象汽油那樣容易被點燃。其次天然氣在空氣中燃燒時的體積界限是5%~15%,而汽油是1%~7%。即大氣中有1%的汽油濃度就很容易發生著火爆炸。天然氣要比汽油好的多,因為它要積累到5%才到達它的燃燒下限。更重要的是天然氣比空氣輕,其密度只是空氣的55%,稍有泄漏,很容易向大氣中擴散,不至於達到低燃燒界限。使用時還要在天然氣里放加臭劑以提高對天然氣泄漏的及早發現,從而採取預防措施。最重要的是,天然氣在空氣中的比例即使達到爆炸極限度,沒有火源也不會發生爆炸。 所以在存放天然氣的地方必須嚴禁菸火。

其次,天然氣 發動機的燃料系統所用元器件不多,主要是一些開關和減壓閥、混合器等,這些部件的關鍵是密封問題。選材、加工、安裝、高度等都是在嚴格的質量保證的條件下進行的,不應有安全問題。汽車上的油氣轉換開關能使發動機在停車後自動關閉油、氣供應。

故障及排除

1、發動機熄火或不能用汽油和CNG啟動

(1)汽車點火系故障:檢修

(2)汽油或CNG耗盡:加油或加氣

(3)發動機有故障:檢修

(4)12V直流電源不正常:檢修

(5)接線有誤或導線插頭有鬆動:檢修

(6)電池未充電或者電量不足:檢修或更換

(7)CNG電磁閥故障:檢修或更換

(8)噴油仿真器有故障:檢修或更換

(9)控制單元“ECU”故障:檢修或更換

2、發動機可用汽油工作但不能用CNG工作

(1)CNG儲氣瓶內CNG用完:加氣

(2)CNG儲氣瓶瓶口閥未開啟:開啟瓶口閥

(3)CNG供給系統導線鬆動或電路有故障:檢修

(4)CNG轉換開關有故障或接線錯誤:檢修或更換

3、發動機可用汽油工作但不能用CNG工作

(1)CNG電磁閥有故障:檢修或更換

(2)減壓器故障:檢修

(3)混合器漏氣:檢修

(4)步進電機故障:更換

(5)控制單元“ECU”故障:調整、更換

(6)低壓管路有泄漏:檢修或更改

4、發動機用CNG啟動困難

(1)電源電壓低於12V:檢修

(2)點火系統故障:檢修或調整

(3)CNG耗盡或CNG儲氣瓶瓶口閥未完全打開或開啟瓶口閥

(4)混合氣比例過高或過低:檢查、調整

(5)啟動步驟錯誤:按正確步驟啟動

(6)空氣濾請器髒:清洗或更換

(7)混合器漏氣:檢修

(8)噴油仿真器故障:調整或更換

(9)控制單元“ECU”故障:調整或更換

(10)轉換開關故障:檢查、調整或更換

5、燃用CNG狀態下發動機怠速不穩

(1)發動機有故障:檢修

(2)減壓器有故障:檢修、調整

(3)空氣濾清器太髒:清洗或更換

(4)怠速混合氣比例不合理:調整或更換

(5)火花塞或點火線路故障:檢修

(6)控制單元“ECU”故障:調整、檢修

(7)步進電機故障:更換

(8)混合器有泄漏:檢修

(9)低壓管路泄漏:檢修、更換

6、用CNG時發動機可怠速運轉但不能正常行駛

(1)混合器鬆動或安裝不當:緊固

(2)減壓器內贓物太多:檢查、清洗

(3)CNG供給不當:檢查、調整

(4)低壓管扭結、阻滯:檢查、修理

(5)CNG儲氣瓶壓力太低或瓶口閥未打開加氣或開啟瓶口閥

(6)點火正時錯誤:調整

(7)發動機缸壓太低:檢修

(8)排氣故障:檢修

7、CNG時發動機熄火

(1)空氣濾清器影響:清洗或更換

(2)噴油仿真器噴油延時調節不當:調整

(3)減壓器調節不當:調整

8、儲氣瓶瓶口閥和高壓管路溫度這低有凍結

(1)鋼壓管漏氣 : 緊固

9、減壓器凍結

(1)減壓器循環水道阻塞或連線循環水管安裝位置不當;清洗、調整

(2)冷卻系統泄漏:檢修

10、氣表顯示無故跳為油表或顯示為零?

改裝時電路有問題,最好過來調試。

11、氣壓表存在問題,手動檔有時不能轉換,氣量顯示裝置指示燈出現故障怎樣解決?

必須到我們指定的服務網點檢查,維修或更換。

12、氣瓶下面的管子有漏氣的現象?

關閉氣瓶,及時到維修站進行維修。

13、油門有問題,停車怠速不穩定?

這種問題造成的原因比較多也比較複雜,請及時到指定維修店來進行調整,維修。

14、放炮,回火現象?

這種原因主要是車輛點火系統有故障造成的。主要檢查火花塞、缸線、點火線圈,發現問題及時更換。請到指定維修店來,由專業人員檢查或更換CNG專用點火系統。

15、動力不太好啟動時困難,燒油時有影響?

檢查或更換點火系統,請到指定維修店調試或更換CNC專用點火系統。

16、收音機中電流雜音過多/插座容易鬆動,裝置不穩定?

原車接地不好,導致點火系統干擾太大。請到指定維修店檢查或維修。

17、加氣後,沒有使用CNG,過段時間為何壓力顯示會降低?

氣體熱脹冷縮的原理。剛加的氣體有溫度是熱的壓力高,這時顯示的氣壓是虛的不是實際壓力;過一段時間後氣體溫度降低,氣壓也隨之降低,這是顯示的才是實際壓力,當然氣壓表的顯示也會降低這是正常的。

18、用CNG冷車啟動發動機有無影響,油氣怎樣轉換?

(1)冷車啟動,一般不會有任何影響。實踐證明,在冬天零下20度,冷車啟動一打就著。

(2)每台車上都配有CNG轉換開關,只要輕輕一按,便可根據需要進行油氣轉換。

19、使用燃氣時空擋熄火?

這個問題主要是空氣和天然氣的混合比例不適量造成的。請到指定維修店進行調試和維修。

20、漏氣,起步時有氣味?

漏氣:按照使用手冊上的說明關掉瓶閥,不要使用CNG,並及時到指定維修店來解決。

起步時有氣味:這不一定是漏氣,有可能是點火系統不正常工作,天然氣沒有燃燒完全造成的。不過為了安全起見還是按照使用手冊上的說明關掉瓶閥,不要使用CNG,並及時到指定維修店來檢查看有沒有問題。

21、部分改裝後,故障燈為何要亮?

這種情況屬於原車行車電腦和使用CNG匹配不當造成的。原車電腦對使用CNG或汽油無法區別,當使用CNG時認為有故障,造成故障燈亮。如在使用CNG後故障燈偶爾亮,這時又不影響CNG的使用;轉換到汽油故障燈又熄滅,也不影響汽油的使用,這種情況屬正常的。反之如其它情況就需要做近一步詳細的檢查。

22、燒氣時有油味?

天然氣未燃燒完全,或者油氣混澆,按照使用手冊的說明關掉瓶閥,不要使用CNG再確認有沒有此現象。

23、轉換為燒油時無力?

轉油後氣還未斷乾淨,造成油氣混燒,所以感覺無力,建議安裝獨立式高壓電磁閥就能解決此類問題。

24、改裝幾年的車,為何現在加氣加不滿?

氣瓶使用年限長,瓶子內積留有油性溶液,占去了部分容積,所以氣就加不滿了。

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