天然气汽车供气系统

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目录 CONTENTS
2 供气系统基本组成部件
2.1 过流保护集成阀 2.2 加气面板 2.3 常见充气阀 2.4 粗滤器 2.5 高压精滤器 2.6 高压电磁阀 2.7 压力传感器 2.8 显示器 2.9 车用燃气报警器
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目录 CONTENTS
3. 安全性 4. 装配注意事项
4.1 基本连接件 4.2 气瓶组连接 4.3 管路铆接注意事项 4.4 实车装配案例图 4.5 管路密封性检查 4.6 气体置换介绍
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2.2 加气面板
加气面板 2 9
加气面板
主要组成零部件: 充气阀、 充气截止阀、 系统排空阀、 压力表、 压力传感器、 安装面板
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加气面板
加气过程:
打开充气截止阀(常闭),快插式(或直插式)加气枪通过充气阀的加气口加注 CNG高压气体,高压气体冲开充气阀的单向阀,气体通过充气截止阀的通道向钢瓶充 气(通向气瓶组的总截止阀事先需要打开),这时可以通过压力表看到气瓶组的压力情 况!压力升到加气机的额定工作压力,加气结束!关闭充气截止阀。
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气瓶技术要求
制造标准:ISO11439-2000CNG-1。 使用温度:-40℃ ~ 65℃。 充装介质:压缩天然气(符合GB18047-2000) 材质:30CrMo 最大工作压力(在15℃气温时):200 bar 在任何情况下,充气压力不得超过260 bar 水压试验压力:300 bar 最大爆破压力:500 bar 使用寿命:15年或充装15000次
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当过流保护集成阀后端的管路发生断开或严重泄漏时,左端的压力会突 然减小,右端与左端的压力差造成阀芯左移,气体流经的斜面截面积减少 直至封闭,起到了安全保护作用。
导通
关闭
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过流保护集成阀的恢复:泄漏故障排除,管路接好,这时可以点开电磁 阀(这个电磁阀是以点动开关或翘板开关来控制的),阀芯两端的压力平 衡后,阀芯在弹簧的推动下,恢复了气流从中间阀芯的主通道流经的状态。
从燃气压力来看,在上述的供气系统中,可分为压力变化状态部分和压力稳 压状态部分。
压力变化状态部分:在这部分中,压力会产生变化,如采用CNG,从气瓶到 减压器进气端为高压气体,压力变化为:从20MPa逐步减小!如采用LNG,从储 液瓶到汽化器到缓冲罐到发动机前端的减压器进气端,燃气压力是变化的。
我们所讲的供气系统,就是针对这部分而言的。重点介绍CNG供气系统。
直插式充气阀
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快插式充气阀(QF-T3H1)
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加气口
NGV1
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我国加气站常见的加气枪枪头形式:
1)直插式枪头 2)快插式枪头(GB19236天然气加气机加气枪)
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2.4 粗过滤器
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2.4 粗过滤器
技术参数 a.额定压力: 20MPa b.过滤精度: ≤50μm c.环境温度: -40℃~+120℃ d.使用介质: 压缩天然气
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2.8 显示器
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2.9 车用燃气报警器
技术参数
a.检测气体: 天然气
b.报警浓度: 5000ppm ~ 10000ppm(0.5% ~ 1%)
c.供电电压: 12V或24V
d.静态功耗: ≤210mV
e.工作环境温度: -40℃ ~ +70℃
f.响应时间: ≤20秒
g.恢复时间: ≤60秒
h.启动时间: ≤180秒
I.有效期:
5年
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2.9 车用燃气报警器
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2.9 车用燃气报警器
应用范围 以天然气为燃料的各类载客车辆(乘用车、客运车、校车、
员工接送车、公交车)。 主要用途
燃气汽车的供气系统采购高压管路的硬链接,存在着气体 泄漏的潜在危险,可燃气体一旦泄露,会给乘客和车辆带来 严重后果。燃气泄漏报警器可实时检测车辆供气系统在有泄 漏时对乘客所在空间的浓度值,当泄露浓度值达到设定值 (0.5% ~ 1%)时,报警器将及时发出报警信号,警示司机 采取应急措施,避免事故的发生。
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客车
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1.2 宜春公交车改装案例
客车
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改装前
改装后
改装前后对比
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百度文库
1.5 常用气瓶
气瓶容积的选择
所有钢瓶必须符合GB17258《汽车用压缩天然气钢瓶》。
根绝发动机功率和车辆厂家要求每次加气后车辆行驶里程来完成。
气瓶加气量A(m³)= L × P × N/1000
L —— 气瓶水容积(升)
在供气系统中,从钢瓶的瓶阀出气端到减压器进气端之间的管路中,存在着压力气 体!若在这之间的任何零部件需要检修或更换,都必须把段压力管路中的压力气体排放 掉,否则不能进行检修或更换操作!系统排空阀的作用:当关闭了总截止阀或各个瓶阀 后,打开系统排空阀,就能瞬间排放掉管路中的压力气体,为检修或更换零部件提供安 全保障。
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自主开发加气面板的特点:
用自行设计研发的充气截止阀替代了球阀,大大减少了故障率, 增加了使用寿命;
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自主开发加气面板的特点:
用自行设计研发的充气截止阀替代了球阀,大大减少了故障率,增加了使用 寿命。
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自主开发加气面板的特点:
对QF-T3的通用阀进行定制,增加了阀的功能;
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2.3 常见充气阀形式
当故障排除后,打开钥匙电门2~3次,每次间隔3秒,或只需在驾驶室 仪表台上按2~3下过流保护电源开关(自动复位开关),即可恢复其功能。
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过流保护集成阀的工作原理:
从加气面板的加气口加入CNG时,过流保护集成阀相当于单向阀打开, 气体顺畅流入钢瓶组。
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当钢瓶组向发动机供气时,当流量在一定的范围里,过流 保护集成阀能让气体顺畅流入减压阀。
P —— 气瓶内气体压强(大气压)
N —— 气瓶个数(个)
气瓶加气量G(Kg)= A × ρ
ρ —— 天然气密度(Kg/m³)
发动机续航里程粗算
S —— 设计续航里程(Km)
Q—— 发动机最低燃油消耗(g/kw.h)
,W—— 发动机功率(kw)
V —— 车辆设计时速(Km/h)
根据车辆设计续航里程确定气瓶数量。
压力显示:
加气面板总成上装有指针式压力表1个、压力传感器1个!指针式压力表可以直接 监视加气过程压力值和钢瓶组通向发动机管路上的压力值。压力传感器把气瓶组的压力 转换成电压信号,然后与驾驶室里安装的显示器连接,把电压信号转换成压力值(数字 显示),使得驾驶员能随时监视钢瓶组的天然气的压力情况。
排气功能:
技术参数
a.额定电压: DC24V
b.电压范围: DC16V~DC32V
c.工作压力: 1~20MPa
d.最大工作电流: 3A
e.维持电流: 0.5A~1A(使用脉宽调制器)
f.环境温度: -40℃~+85℃
g.使用介质: 压缩天然气
高压电磁阀工作原理
高压电磁阀又称先导式电磁阀,由先导阀与主阀组成,两者有通道相联系,当电 磁阀线圈通电,动铁芯与静铁芯吸合使导阀孔开放,阀芯背腔的压力通过导阀孔流 向出口,此时阀芯背腔的压力低于进口压力,利用压差使阀芯脱离主阀口,介质从 进口流向出口。当线圈断电,动铁芯与静铁芯脱离,关闭了导阀孔,阀芯背腔压力 受进口压力的补充逐渐趋于和进口平衡,阀芯因弹簧力作用下把阀门紧密关闭。
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3. 安全性
CNG燃气汽车的安全性是社会公众所关心的问题,这么多年燃气车的使用 中,并没有发生令人吃惊的安全事故。
首先,从燃料本身的特点来说,天然气的燃点一般在650摄氏度以上,而 汽油为427摄氏度。这说明天然气不如汽油容易被点燃。其次,天然气在空 气中燃烧时的体积界限是5%至15%,而汽油是1%至7%,即大气中有1%的 汽油浓度就很容易发生爆炸,而天然气要积累到5%才到达燃烧下限。更重要 的是,天然气比空气轻,其密度只有空气的55%,稍有泄漏,很容易向大气 中扩散,不至于达到低燃烧界限。一般情况下,使用时还要在天然气里放加 臭剂,以便及时发现天然气是否泄漏。退一步说,天然气在空气中的比例即 使达到爆炸极限度,没有火源也不会发生爆炸,所以在存放天然气的地方必须 严禁烟火。
功能及使用说明 a.精滤器能过滤气体中的微小颗粒、收集润滑油等,保护下游的各型阀能正常工
作。 b.底部的排污螺栓可定期打开,排出使用中产生的杂质。 c.内部滤芯要定期清理(3个月)或更换(1年),以防杂质堵塞气体流通,影
响发动机的正常使用。
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高压虑芯
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2.6 高压电磁阀
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2.6 高压电磁阀
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2.7 压力传感器
功能:把气瓶中剩余气量的压力转换成电信号,电信号连 接数字式显示器,再把电信号转换成压力值在显示器显示出来。
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2.7 压力传感器
压力传感器特性曲线。
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2.8 显示器技术参数
技术参数
a.额定电压: DC24V b.电压范围: DC8V ~ 32V c.输出电压: DC12V±10%(给压力传感器YP4033K供电) d.输入信号: DC0.25V~4.75V e.显示及测量范围: 0~20MPa f.显示精度: 1MPa g.测量精度: 0.2%FS h.环境温度: -40℃~+85℃ i.功 率: 2W
功能及使用说明 a粗滤器能过滤气体中的微小颗粒,保护下游的各型阀能正常工作。 b内部滤芯要定期清理或更换(一般行使2万公里需要清洗,行使4
万公里需要清洗或更换),以防杂质堵塞气体流通,影响发动机的正 常使用。
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2.5 高压精虑器
排油污口
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2.5 高压精虑器
技术参数 a.额定压力: 20MPa b.额定流量: ≥80Nm3/h c.过滤精度: ≤1μm d.过滤材质: 玻璃纤维 e.环境温度: -40℃~+85℃ f.使用介质: 压缩天然气
过流保护集成阀(电动)
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过流保护集成阀
主要技术参数 a.额定压力: 20MPa b.工作环境温度: -40℃~+85℃ c.额定关断流量: 60+6/70+7/80+8Kg/h(可根据发动机的最大耗气 量进行标定)
功能及使用 当CNG供气系统出现超量泄露时,该装置能够自动关闭系统能源,以达
到安全、保护的功能。该装置日常免维护,无需人为操作。 过流保护集成阀
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目录 CONTENTS
5 使用注意事项 5.1 试车前的检查和调整 5.2 常见问题 5.3 行驶中故障的紧急处理 5.4 汽车检修的要求 5.5 注意事项
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1 供气系统原理
1.1 典型示意图
双燃料车 6
重型卡车 7
公交车 8
客车 9
LNG车用钢瓶
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1.2 供气系统
在天然气汽车中,燃气从储气装置到发动机进气端所流经的装置组成的系统 称为供气系统。
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QF-5T阀:安装后根据气瓶间距, 汇总管路采用焊接形式,便于批量安装 和减少渗漏点。
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QF-T1阀:气瓶间连接管使用卡套 螺母以及接头进行连接,通用性强,缺 点是漏点多。
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2 供气系统基本组成部件
2.1 过流保护集成阀(手动)
过流保护集成阀(手动)
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过流保护集成阀(电动)
天然气汽车 供气系统
目录 CONTENTS
1 供气系统原理 1.1 典型示意图 1.2 供气系统 1.3 CNG供气系统 1.4 宜春公交车改装案例 1.5 常用CNG气瓶
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目录 CONTENTS
2 供气系统基本组成部件
2.1 过流保护集成阀 2.2 加气面板 2.3 常见充气阀 2.4 粗滤器 2.5 高压精滤器 2.6 高压电磁阀 2.7 压力传感器 2.8 显示器 2.9 车用燃气报警器
CNG供气系统.
组成:a.最简单的供气系统——双燃料车
气瓶(气瓶接头)、充气阀、减压器进气端(减压器带高压电磁阀和压 力表接口)
气瓶(气瓶接头)、充气阀+高压电磁阀、压力表(压力表三通)、 减压器进气端(不带电磁阀)
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b.重卡或公交车的CNG供气系统
①采用气瓶组作为储气装置:
♦重卡车或公交车相对于小车的区别: ♦小车本身重量轻,国家规定加装的装置总重量不能超过车自重的5%, 所以小车只能装一个气瓶!而且小车的结构紧凑,空间位置小,也只能装一个 气瓶(除非特殊设计的车型)。 ♦大车本身自重大,续航里程长,考虑加气后能跑更多的里程,所以、 一 般采用瓶组作为储气装置。如陕汽拖车头采用8个140升+4个80升的瓶组。重汽 的拖车头采用8个140升瓶组。金华青年公交汽车、采用8个120升的气瓶组。 ♦在用公交车油改气采用4个及以上的瓶组。 ②从气瓶组到减压器进气端之间增加安全件、快速加气、要求更高的 过滤以及控制: ♦气瓶组、过路保护集成阀、手动截止阀、加气面板、剩余气量显示、粗 虑器、高压精滤器、高压电磁阀
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