某款微卡两用燃料车型CNG供气系统设计

时间：2021-02-09 12:01:35　来源：雅意学习网本文已影响人

　　摘要：目前我国北方、西北等地区拥有丰富的天然气资源，加上国家排放要求的提高，低端轻卡产品的价格普遍提高，竞争力较低，发展天然气汽车对于解决环境问题和能源问题都具有重要意义。CNG供气系统是针对天然气汽车的开发的一套用于天然气的储存、供给及控制的系统，利用车用壓缩天然气钢质内胆环向缠绕气瓶进行天然气的储存，通过专用的高压供气管路将高压燃气输入减压器，经过降压，再经燃气喷轨直喷至发动机，达到燃气供给作用。同时通过集成式ECU控制、燃油燃气精细标定、自带起停功能、油气智能切换功能达到燃气燃油两用燃料自由切换、独立工作的目的。
　　关键词：天然气；CNG供气系统；气瓶；减压器；两用燃料；CAE分析
　　中图分类号：U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988（2018）01-64-03
　　Abstract： At present， our country has abundant natural gas resources in the northern and northwestern parts. As the national emission requirements improve， the price of the low-end light trucks generally rise and the competitiveness decrease， the development of natural gas vehicles is of great significance to solve the environmental problems and energy issues. CNG gas supply system targeted at natural gas vehicles is a set of systems which are used for natural gas storage， supply and control. The CNG gas is stored in a cylinders twined by steel tank circumferentially， input pressure reducer by special high pressure gas supply pipe and decreased to engine by the gas gush rail in order to achieve the purpose of gas supply. Meanwhile， CNG gas is controlled by integrated ECU and finely demarcated gas and fuel with start-stop and intelligent switching function to achieve the purpose of gas- fuel switch freely and independent work.
　　Keywords： Natural gas； CNG supply system； Gas cylinder； Pressure reducing valve； Dual fuel； CAE analysis
　　CLC NO.： U462.1 Document Code： A Article ID：1671-7988（2018）01-64-03
　　1 引言
　　1.1 天然气汽车概述及分类
　　天然气是一种优质的能源，具有高效、低污染、低排放等优点。相对于煤炭而言，粉尘、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等污染物质的排放量都明显降低。天然气广泛应用于交通、冶金、电力、轻工等行业的内燃机、汽车、炼钢、热处理、印染、纺织等诸多方面，同时也大量供给居民作为生活燃料。天然气汽车以天然气为燃料，提供动力。天然气的甲烷含量90%以上，是很好的汽车发动机燃料。天然气汽车在世界和我国各省市得到了推广应用。目前市场上的天然气发动机主要有两种，分别为CNG（压缩天然气）发动机和LNG（液化天然气）发动机。
　　1.2 天然气汽车的现状及发展前景
　　在汽车领域，天然气发动机使用成本低，但目前普及不广泛，仅占市场份额的3—4%，且主要以后期改装较多，每年的改装规模在百万辆左右，原厂生产的两用燃料车市场近几年也在逐步扩大。随着国家排放标准的不断提高，低端轻卡产品的价格普遍提高，竞争力较低，发展天然气汽车对于解决环境问题和能源问题都具有重要意义。我国天然气资源储备丰富，相对较为便宜的燃气价格是驱动天然气汽车产业发展的直接力，同时天然气汽车的减排效益显著，有利于汽车行业的可持续发展。
　　2 CNG供气系统结构及工作原理
　　2.1 CNG供气系统的结构
　　燃气贮存系统：燃气贮存系统主要用于天然气的储存，主要零部件包括气瓶总成、气瓶固定支架、气瓶防护罩、气瓶下护板、缓冲胶垫、高压管路、充气阀总成、充气阀固定支架等。
　　燃气供给系统：燃气供给系统主要用于天然气的降压、过滤以及喷射，主要零部件包括减压器及高压电磁阀、压力表、低压燃气滤清器、燃气喷轨及相关附件、进出水管、低压燃气软管、燃气喷射管等。
　　燃气控制系统：燃气控制系统主要用于控制燃气模块工作过程，包括燃气喷射量控制，燃气温度控制，压力控制，泄漏报警，油气切换等，主要零部件包括气轨压力温度传感器、整车ECU模块（集成CNG控制系统）、燃气泄漏报警传感器、泄漏报警蜂鸣器、油气转换开关等。
　　2.2 CNG供气系统工作原理
　　整体供气系统的工作原理如图1表示。其中，粗实线为高压燃气管路，细实线为低压燃气管路，双点划线为水管管路，单点划线为真空管管路，细虚线为车架轮廓线，粗虚线为控制系统线束。

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