1，什麽是天然氣汽車？
簡單來說，天然氣汽車就是以天然氣為燃料的氣體燃料汽車。
天然氣的甲烷含量壹般在90%以上，是汽車發動機的良好燃料。目前，天然氣是世界公認的最現實、技術最成熟的汽車汽柴油替代燃料，天然氣汽車已在世界、中國和我市推廣應用。
目前，我市廣泛使用CNG汽車，可分別燃用壓縮天然氣或汽油。未來，CNG汽車將得到廣泛應用。車用壓縮天然氣的壓力壹般在20MPa左右。天然氣可以通過脫水、脫硫、凈化，然後多級加壓得到。它的使用狀態是氣體。
2.天然氣汽車的主要優缺點
(1)天然氣汽車是清潔燃料汽車。天然氣汽車的排放汙染遠低於以汽車為燃料的汽車。尾氣不含硫化物和鉛，壹氧化碳減少80%，碳氫化合物減少60%，氮氧化物減少70%。因此，許多國家都把發展天然氣汽車作為減少空氣汙染的重要手段。
(2)天然氣汽車經濟效益顯著。
●可以降低汽車運營成本。目前天然氣價格遠低於汽柴油，燃料成本普遍節省50%左右，大大降低了運營成本。因為油氣的區別，壹年內就能收回換車的成本。
●可以節省維護費用。發動機使用天然氣作為燃料，具有運行穩定、噪音低、無積碳等優點，可以延長發動機的使用壽命，無需頻繁更換機油和火花塞，可節省50%以上的保養費用。
(3)比汽油車安全。
首先，與汽油相比，壓縮天然氣本身是壹種更安全的燃料。這表現在:
燃點高。天然氣的燃點是650。c以上，比汽油燃點(427。c)高於223。c，所以和汽油相比不容易點燃。
低密度。與空氣的相對密度為0.48，泄漏的氣體會在空氣中迅速分布，遇火難以形成燃燒的濃度。
高辛烷值。可達130，遠高於目前最好的96車，防爆性能好。
爆炸極限很窄。只有5~15%，在自然環境中很難形成這個條件。
釋放過程是壹個吸熱過程。當壓縮天然氣從容器或管道中排出時，排出孔周圍會迅速形成壹個低溫區，使天然氣難以燃燒。
其次，壓縮天然氣汽車使用的配件比汽油車要求更高。顯示在:
國家頒布了嚴格的天然氣汽車技術標準。從加氣站的設計、氣瓶的制作、改裝車零部件的制造到安裝調試，每個環節都形成了嚴格的技術標準。
設計中考慮了嚴格的安全措施。用於高壓系統的零件，安全系數都在1.5~4以上。安全閥安裝在減壓調節器和氣瓶上，緊急氣體切斷裝置安裝在控制系統中。
氣瓶在出廠前應進行專門檢查。氣瓶經常規檢驗後，需充氣進行防火、防爆、跌落、射擊等試驗，方可出廠使用。
國內外發展天然氣60年來，從未發生過因天然氣爆炸燃燒造成的車禍或死亡事故，證明壓縮天然氣汽車非常安全可靠。
(4)4)CNG汽車動力性能略有下降。燃天然氣時，動力性能略有下降5~15%。
(5)改造壹次性投資大。目前改裝壹輛CNG汽車大約需要1萬元。
3.CNG汽車結構簡介
CNG汽車用固定汽油車改裝，在保留原車供油系統的情況下，增加壹套CNG汽車壓縮天然氣裝置。修改部分由以下三個系統組成。
(1)天然氣系統。主要由充氣閥、高壓切斷閥、天然氣瓶、高壓管道、高壓接頭、壓力表、壓力傳感器、氣量顯示器等組成。
(2)天然氣供應系統。主要由天然氣高壓電磁閥、三級組合減壓閥和混合器組成。
(3)油氣燃料轉換系統。主要由三位油氣轉換開關、點火時間轉換器和汽油電磁閥組成。
在天然氣鋼瓶的瓶口安裝有易熔塞和爆破片兩種安全裝置。當氣缸溫度超過100時。c或壓力超過26MPa時，安全裝置會自動破裂泄壓；減壓閥上設有安全閥；安裝氣瓶和高壓管道時，有防震橡膠墊，夾緊牢固。因此，該系統使用安全可靠。
CNG汽車以天然氣為燃料時，天然氣經三級減壓後通過混合器與空氣混合，壓縮後的天然氣由額定進氣壓力20MPa降至負壓，其真空度為49~69kPa。減壓閥和混合器的配合可以滿足發動機不同工況下混合氣的濃度要求。
減壓閥組件設有為發動機提供怠速氣體的怠速電磁閥；壓縮天然氣需要膨脹做功吸熱，所以減壓閥上還有壹個利用發動機循環水的加熱裝置。為了提高汽車的操作性能，駕駛室裝有油氣燃料轉換開關，統壹控制油氣電磁閥和點火時間轉換器；點火時間轉換器通過電路系統自動轉換兩種燃料不同的點火提前角；儀表盤上的氣量指示器上的五個紅綠燈顯示氣瓶的儲氣量；燃料轉換開關還設有用於啟動發動機的供氣按鈕。
4.壓縮天然氣汽車的工作原理
系統分為三部分:天然氣回路、汽油回路和控制回路。
加氣站通過充氣閥將壓縮天然氣充入儲氣瓶至20MPa。當使用天然氣作為燃料時，手動切斷閥打開，安裝在駕駛室內的油氣燃料開關轉到“gas”位置。此時天然氣電磁閥打開，汽油電磁閥關閉。儲氣罐中的20MPa高壓天然氣通過高壓管路進入減壓調節器減壓，然後通過低壓管路和動力閥進入混合器，與通過空氣濾清器進入的空氣混合，再通過化油器通道進入發動機氣缸燃燒。減壓調節器配合混合器，根據發動機的不同工況產生不同的真空度，自動調節減壓調節器的供氣量，使天然氣和空氣混合均勻，滿足發動機在不同工況下的使用要求。動力閥是調節天然氣管道截面積的裝置，可以調節混合氣的空燃比，使空燃比達到最佳狀態。
油路中安裝了壹個汽油電磁閥，其他部件保持不變。當使用汽油作為燃料時，駕駛員將油氣燃料開關轉到“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，被吸入氣缸燃燒。燃油轉換開關有三個位置。當設置在中間位置時，油氣電磁閥關閉。該功能專門用於汽油改天然氣時，將化油器室內剩余的汽油燃燒掉，避免出現油氣混燒現象。
5.壓縮天然氣汽車的主要技術性能
使用天然氣燃料，車輛的主要技術性能如下:
發動機額定功率不低於原車的85%。
發動機最大扭矩不低於原車的90%。
車速最高不低於原車的90%。
汽車加速性能不低於原車的85%。
直接檔最低穩定車速不高於原車的5%。
天然氣的額定充氣壓力為20MPa。
1 m3天然氣可替代汽油0.8kg以上。
加氣公交車、貨車壹次行駛裏程不低於180km。
轎車和微型車不小於200km。
汽車汙染物CO含量≤1.5%。
HC含量≤1000PPM
二、CNG汽車的改裝
為了保證CNG汽車的安全性和改裝質量，國家和重慶市制定了嚴格的CNG汽車改裝管理規定。在用汽車改裝成CNG汽車時，必須在經過認證的指定改裝廠進行改裝。
1，車輛改裝程序。
(1)車輛改裝前，車主應向當地機動車管理部門提出申請，經車管部門審核同意後，填寫車輛改裝申請表，然後可在指定的CNG車輛改裝企業進行車輛改裝。
(2)車輛改裝完成後，將車輛改裝單位出具的車輛改裝證明連同改裝申請表壹並提交車輛管理部門，辦理機動車交易手續。
(3)CNG汽車駕駛員應經市車管所培訓，並取得合格證。只有在車管部門註冊後，才能駕駛天然氣汽車。
2.改裝車的技術要求
車輛改裝前，要對車輛性能進行檢查，主要是檢查發動機的起動性能和動力性能。要求發動機具有良好的啟動性能和靈敏的加速性能，最大功率和扭矩不得低於發動機設計標定值的90%，否則不得改裝車輛。擬改裝車輛的主要技術性能指標應符合下表要求，方可改裝。
技術指標
頭發
移動
發動機(1)的最大功率和扭矩不得低於發動機設計標定值的90%。
(2)發動機壓縮比>；7.3
(3)每個氣缸的壓力>；0.85MPa，壓差不得超過平均氣缸壓力的5%。
(4)怠速時進氣管的真空度
(5)發動機在使用汽油時，在各種轉速條件下運行平穩，突然加速或減速時不應有突然爆炸，化油器不回火，使油壓穩定。
電流
氣體(1)電池空載電壓>:12.4v；啟動電壓>；8.5V
(2)發動機正常發電；起動機工作正常。
(3)分電器的鉑電壓
整車(1)各總成工作正常。
(2)車輛技術符合GB 7258-1997《機動車運行安全技術條件》的要求。
3.改裝系統的安裝
(1)天然氣氣瓶安裝。
氣瓶應安裝在汽車的安全部位，不得影響汽車的行駛性能。根據各車型的具體情況，可安裝在車架旁、輔助縱梁上或駕駛室與行李箱之間。氣瓶與固定夾之間應安裝橡膠墊圈，安裝必須牢固。氣瓶緊固後，沿汽車縱向施加8倍於氣瓶重量的力，不得發生位移或松動。
(2)高壓管道安裝
高壓管道通過套管式高壓接頭與氣瓶相連。氣瓶之間和減壓閥附近的管道應有抗震彎頭。管道固定卡子之間的距離不應大於600mm，卡子處和穿過孔板處應安裝橡膠墊。安裝在駕駛室、載人艙或行李艙的氣瓶或管道接頭必須配備通風口等裝置，以便將泄漏的氣體從駕駛室或艙外排出。
(3)減壓閥的安裝
減壓閥應安裝在振動較小的駕駛室前擋板或發動機的其他部位。減壓閥膜片應垂直於地面，遠離排氣管和其他熱源，並盡可能靠近化油器。減壓閥安裝後，將啟動循環水連接到減壓閥的水道。
(4)安裝其他附件
1)安裝高壓切斷閥、壓力表，連接高壓管線；
2)安裝混合器和低壓管線，連接減壓閥和混合器；
3)在化油器和輸油泵之間安裝壹個汽油電磁閥，註意電磁線圈要朝上；
4)在適當的位置安裝壹個充氣閥；
(5)電氣元件的安裝
根據所選電氣元件的數量，按照相關說明書的要求進行接線和安裝。安裝時註意以下兩點:
1)在駕駛室內便於操作和觀察的位置安裝燃油轉換開關和氣量顯示器，並在適當位置安裝點火時間轉換器；
2)按照電路圖連接所有電氣線路，並註意電氣元件的良好接地。
第三，CNG汽車的調試和使用
1，CNG汽車調試
(1)天然氣泄漏測試
先將天然氣緩慢充氣至10MPa左右，用檢漏液檢查相關部位，確認無泄漏後再充氣至20MPa，進壹步仔細檢查泄漏情況。
(2)燃料轉換和調試
先用汽油啟動發動機，然後將燃油開關轉到中間位置，切斷兩種燃油的供給，保持發動機轉速在2000轉左右。當化油器裏剩余的汽油用完，發動機開始抖動(或者聲音變了)時，馬上把燃油切換到天然氣位置。發動機正常運轉表明天然氣燃燒良好。如果發動機工作不正常，調整點火時間或檢查其他電路系統。
(3)點火正時調整
將燃油開關撥到“gas”位置，啟動發動機，根據原來的調整經驗劃分分電器位置，點火時間優化後固定分電器。然後將燃油開關置於“oil”位置，通過調節點火時間轉換器上的旋鈕或數字調節進行調節，直到達到最佳點火時間。
(4)怠速和起動模式
1)用汽油運行發動機，按照汽油車原調整方法調整汽油怠速。
2)用天然氣運行發動機，調節減壓閥上的怠速調節手柄，直到獲得穩定的最低怠速。方法如下:首先，松開減壓閥怠速調節手柄的旋律金屬約65438±0.5圈；如果不理想，用化油器的調節螺絲微調。
3)熄火後直接用天然氣啟動，看看用天然氣啟動是否輕松快捷。如果起動性能差，應重新調整。
(5)加速模式
用天然氣運行發動機，讓發動機原地怠速運轉，然後反復快速猛踩油門，看發動機轉速變化是否迅速平穩。如果不滿意，調整減壓閥三級閥的調節旋鈕，直到滿意為止。
(6)調節天然氣和空氣之間的空燃比
1)在底盤測功機上，發動機使用天然氣燃料直接掛檔運行，使發動機處於最大扭矩狀態。然後用廢氣分流器檢測發動機的廢氣，調整動力閥的調節螺釘，使CO值在1.0~1.5%，固定動力閥的調節螺釘。然後，反復檢查和調整怠速、起動和加速。
2)在車輛運行過程中，可以根據經驗直接調整動力閥來修正發動機的空燃比。
(7)松開壓力傳感器外殼的固定螺絲，微動左右外殼(內部有滑動電阻)，觀察壓力表和顯示燈是否亮或滅，調整後鎖緊外殼的固定螺絲。
2.壓縮天然氣汽車的駕駛操作
CNG汽車駕駛員必須經過技術培訓，取得證書後，方可駕駛天然氣汽車。
(1)汽車啟動前:慢慢打開每個天然氣瓶的閥門，然後慢慢打開高壓切斷閥，觀察壓力表，了解天然氣壓力，檢查管道接頭和減壓閥是否漏氣。打開氣閥時，人不應站在氣閥和氣瓶前面。
(2)天然氣啟動:將燃料轉換開關撥到“gas”位置，將點火開關撥到“ignition”位置，燃料轉換開關上的指示燈亮，即可按汽車正常操作程序啟動操作。
(3)天然氣轉換成汽油:只需將燃料開關從“氣”的位置轉到“油”的位置壹次。在轉換過程中，發動機會輕微停車，所以最好不要在交通繁忙的地方進行轉換。如果在停止狀態下進行轉換，應提高發動機轉速以避免熄火。
(4)汽油轉換天然氣:首先將燃油開關從“油”的位置轉到中間位置。當汽車在化油器油室內的油將用完時，即發動機聲音發生變化時(約1~2分鐘)，立即將開關轉到“加油”位置。在轉換的過程中，發動機還是會稍微停壹下，所以不要在人流量大的地方做。
(5)用天然氣行駛時，註意儀表上的燃氣指示燈，了解燃氣情況。當綠燈完全熄滅，紅燈亮起時，意味著天然氣即將耗盡。
(6)嚴禁油氣混燒。
(7)充氣:汽車進入充氣位置後，要拉剎車，防止汽車在充氣時移動。關閉電器設備(包括錄音機等)。)，取下充氣閥的防塵塞，插入充氣管進行充氣。充氣後，取出充氣管，裝上防塵塞，檢查接頭處是否漏氣。如果沒有泄漏，啟動車輛。
(8)漏氣處理:汽車行駛時如發生漏氣，應先切斷電源關閉發動機，並迅速關閉瓶閥，然後再進行其他處理。管道破裂氣體大量泄漏導致氣瓶無法關閉時，應立即封閉現場，隔離火源。禁止任何人或車輛進入，天然氣(比空氣輕)耗盡後要進行處理。如發生火災，除立即關閉電源和氣瓶外，還應封閉現場，用滅火器撲滅。因為氣瓶上有安全裝置，不會爆炸，可以放心處理。
(9)停車時，關閉高壓切斷閥和天然氣瓶的氣閥。
(10)停車:
1)司機出車或臨時停車超過10分鐘時，應關閉電源和供氣閥。
2)長時間停車，應排盡冷卻液和燃油，用完天然氣，斷開電源，放置在通風、防潮、防火、防曬的地方。
3)如果停在車庫內，禁止打開供氣閥，使用燃氣啟動發動機。
3.壓縮天然氣汽車安全使用規則
(1)嚴格執行氣體充裝安全操作規程。氣瓶充氣壓力不得高於20MPa。使用的天然氣應經過凈化，以符合車用氣體質量標準。
(2)嚴禁在設備故障和系統泄漏時跑氣。
(3)拆裝相關高壓部件時，應避免不安全操作。打開瓶閥時，不允許人站在氣瓶閥口前。截止閥應緩慢打開，通風後再逐漸打開，以防止沖擊儀表閥和其他部件。
(4)嚴禁用火檢查漏風。
(5)駕駛室和車輛附近不允許有明火。隨時檢查是否有天然氣泄漏。在全封閉狀態下，嚴禁在駕駛室內吸煙。
(6)行駛時避免氣瓶和管道與障礙物碰撞。如發現供氣系統漏氣，應及時排除，更換汽油燃料。
(7)車輛停止行駛時，應停放在陰涼處，防止太陽暴曬。
(8)維修車輛時，禁止敲擊或碰撞氣瓶、減壓閥和管道。氣瓶與明火的距離不得小於10m。
(9)如果汽車長期使用壓縮天然氣，應定期改用汽油壹小時，運行發動機，防止供油系統失靈。
(10)事故處理:
1)交通事故處理:斷開總電源，關閉所有氣閥；
2)火災事故處理:斷開總電源，關閉所有氣閥隔離現場，使用滅火器、沙子、蓋子等。滅火，並酌情通知消防部門，並撥打119報警。
4.CNG汽車的維護
CNG裝置的維護應與各級汽車的維護相結合。
(1)每次跳閘前，檢查各部件的緊固情況，及時處理松動的緊固件，檢查氣體、管道、接頭有無泄漏。如有泄漏，及時處理。
(2)每月檢查壹次高壓管路濾芯和電磁閥閥芯，調整各級減壓閥的壓力。
(3)每半年檢修壹次減壓閥和供氣系統，損壞的部件應及時更換。
(4)根據國家勞動局《氣瓶安全監察規定》，天然氣氣瓶每兩年檢驗壹次。測試不合格者應及時更換，測試結束後應填寫測試卡。
(5)始終保持CNG系統和空氣濾清器芯的清潔和完整。
(6)因發動機維修需要拆卸天然氣管道時，應用幹凈的棉布堵住所有接頭，避免異物進入損壞減壓器閥口。
(7)維修車輛時，檢查充氣閥、減壓器和管路卡箍的緊固情況。如發現松動、夾子丟失、不起作用，應及時處理。
(8)在維修車輛時，使用扭矩扳手測量並檢查鋼瓶的安裝和緊固是否符合要求。
(9)隨時清除鋼瓶表面的汙泥，以免影響鋼瓶閥門和安全防爆閥門的技術性能。
(10)只有在系統中的氣體被釋放並且氣瓶的所有閥門被關閉之後，才可以對氣體裝置進行維護。
(11)高壓系統出現故障時，駕駛員不得自行拆卸、改裝、修理或調整減壓器。
(12)按照相關規定和要求認真填寫和保存壓縮天然氣汽車相關技術資料。
第四，CNG加氣站的建設和管理
1，加油站的組成
(1)天然氣凈化和幹燥(包括調壓控制系統)
天然氣管網輸送的天然氣不能直接用作汽車燃料，只有經過脫水、脫烴、脫硫凈化、幹噪處理並符合相關燃氣質量標準要求後，才能用作汽車燃料。該系統主要包括:脫水、脫烴、脫硫設備和過濾器、噪聲幹燥器、天然氣回收裝置和壓力調節器。
(2)天然氣壓縮系統
凈化幹燥後的天然氣可以進入壓縮系統進行壓縮。壓縮機系統包括以下部分:進氣緩沖罐、壓縮機主機、潤滑系統、冷卻系統和其他。
入口緩沖罐的作用是減少天然氣入口壓力脈動引起的機組振動，避免機組零部件損壞。
主壓縮機是壓縮機系統和整個加油站的心臟。CNG加氣站使用的壓縮機排氣壓力高，排氣量小，壹般采用往復活塞式壓縮機。
壓縮機潤滑系統包括曲軸主軸承、曲軸連桿、十字頭、活塞和氣缸等的潤滑。CNG壓縮機壹般采用強制潤滑。
壓縮機冷卻系統的作用是保證天然氣在最終排氣壓力下的溫度不超過設計要求。冷卻系統分為兩部分:壹部分是壓縮機氣體的冷卻；壹部分是潤滑油的冷卻。壹般有兩種冷卻方式，即水冷和風冷。
其他還包括排氣量的調節、電機轉速控制、進氣卸荷控制、安全閥、泄漏氣體回收或放空裝置等輔助部件。
(3)天然氣儲存系統
氣瓶組應配置在加氣站內。壓縮機工作時，首先給氣瓶組充氣，當氣瓶組內的壓力達到設定的最大壓力時，壓縮機自動停機。此時，如果有汽車充氣，充氣程序按順序進行。首先，使用氣瓶組中的壓縮天然氣。當氣瓶組中的天然氣壓力下降到設定壓力時，壓縮機會自動啟動，給氣瓶組重新充氣。
加氣站氣瓶的設計儲存壓力與壓縮機排氣壓力相同，均為25MPa。總儲氣量根據加氣站的規模不同而不同，各加氣站廠家的設計容積也不同。但它的原則是保證加氣站的高效率和建站的經濟性。
(4)控制系統
控制系統包括電源控制、壓縮機運行控制、儲氣控制(優先/順序系統)和氣體銷售控制。
電源控制包括不同區域的電源、主電機的啟動系統、主電機和輔助電路的保護系統。
壓縮機運行控制設置有自動啟動、自動停止、故障點自動停止、緊急停機等控制項目。
儲氣控制(優先級/順序系統)通過優先級/順序控制裝置實現加氣站的儲氣控制。
售氣控制主要包含在售氣系統中，自動化程序較高，完成程序控制面板。程序控制面板是計算機系統，軟件由四部分組成，即系統自檢程序；單價設定程序；打開和關閉，電磁閥和流量檢測，測量和定價程序；顯示輸出程序。
(5)CNG氣體銷售系統
燃氣銷售系統由燃氣銷售機及其氣路系統組成。
壓縮天然氣汽車上的氣瓶充氣時，來自加氣站氣瓶組的高壓天然氣流經自動售貨機的質量流量計，流量計傳感器產生脈沖信號，通過發射器(檢測器)傳輸到電子裝置(微機裝置)。傳輸的脈沖信號被計算機識別，用於測量、定價和顯示。
自動售氣機的氣路系統負責完成售氣過程的順序控制，並在售氣結束後自動關閉電磁閥。
2.現場建立程序的程序
3.加油站的管理