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1天然气汽车基础知识简介天然气主要成分是甲烷(90%以上),天然气是一种高燃点(650℃)、低密度气体(空气的55%),为了增加密度,多充装一些天然气,延长行驶里程,通过压缩充装储存在钢瓶内。车用钢瓶最高充装压力为20mpa。为了使汽车发动机能正常燃用天然气,在汽车上安装一套压缩天然气的燃料供给系统装置,通过三级减压,把20mpa的高压天然气降至常压(0.3~0.6kpa)与空气混合形成可燃混合气供发动机燃用。⑴安全性①天然气燃点和爆炸极限比汽油高,那么相同温度下不易发生失火和爆炸事故。②天然气密度远远小于空气,发生泄漏易扩散,不易积聚着火。③天然气气瓶生产经过特批和各种安全测试。④气瓶温度或压力超过标准(100℃或26mpa)自动卸压,确保安全。⑵发动机着火特性由于天然气比汽油的燃点高,火焰传播速度慢(汽油39~47cm/s,天然气33.8cm/s),辛烷值高、抗爆性能好。为了2改善发动机性能,提高热功转换效率,①提高点火能量,②提前点火角度,③提高压缩比。由于天然气以气态形式进入气缸占了空气一部分空间,使空气进气量少,故充气效率比汽油低,因此,动力性和加速性比汽油差一些。1.压缩天然气燃气系统走向及装置作用气瓶⑴严禁超压充装,额定气压20mpa。⑵使用时气瓶阀应全开。⑶气瓶有安全阀,易熔片,当温度达100℃或压力达26mpa时,自动排气。单向阀充气时单向进气,不反溢气体,配合过流保护手动截止阀(关闭),排气卸压时,不需关闭所有气瓶阀,方便操作。充气阀(双向充气)通过加气枪接通气站的高压充气气路,给气瓶充装天然气。充气完毕后,关闭阀门,罩上防尘罩,防止灰尘、杂物进入。过流保护手动截止阀⑴作用:一是当cng流量超过额定的最大值时,能自动关断气源,防止天然气大量泄漏;二是可作为手动截止阀用,能切断气瓶通向减压器的气路。3⑵长时间停车如收班停车时,应关闭过流保护手动截止阀(顺时针关)。⑶工作时,应开启过流保护手动截止阀(逆时针开)。当过流保护阀阀芯起作用时,出现断气现象,发动机无法工作,此时,应关闭过流保护手动截止阀,再打开,气路能恢复正常。开启手柄动作要慢,防止过流阀芯起作用,又重新关闭气路。手柄开启角度控制在90度,过小过流保护不起作用,过大易关断气路。高压表气瓶的高压管路经过过流保护阀后安装了高压表,能指示气瓶内的压力,在行驶中可观察压力下降情况判断燃气存量。压力与储量成正比。例如:气瓶组水容积为500l,充装压力为20mpa,满装气量为0.5×200=100m3,当使用过一段时间后,气瓶高压表反映只有4mpa,此时气量为0.5×40=20m3排气阀(武汉公交提出安装,在应用中发挥了重要作用,全国首创)作用:⑴维修需要卸压时,不需要拆卸管路,先关闭手动过流保护截止阀,打开排气阀(逆时针),高压管路天然气很快排入到空气中,操作方便。⑵出现冰堵断气时,按上述方法很快排除故障,司机可以完成,不需通过修理工。过滤器4能滤除cng中的颗粒物质,避免气体中的杂质对各气阀芯、阀口的冲刷损坏导致失效,影响各阀的安全可靠性及使用寿命。主气阀气瓶至减压器之间设置主气阀,安装在驾驶室内,便于司机随时关断至减压器的高压气路。①停车十分钟以上,应关断电源总开关和主气阀。②主气阀应全开或全闭,关闭时压力不能过大。减压器⑴将20mpa的高压天然气经三级逐级减压至接近常压进入混合器,与空气混合形成可燃混合气(一级0.4~0.6mpa,二级0.08~0.09mpa,三级0.3~0.6kpa)。⑵流量调节功能减压器输出流量随发动机工况变化而变化,节气门开度大,发动机转速高,吸力大,减压器阀口开度大,输出流量增大,反之减少。⑶加热功能减压器一级减压将20mpa的cng减压至0.4~0.6mpa,最大减压比达到50倍,流量大气体膨胀吸热严重(cng沸点-162℃),减压过程中大量吸热,为了防止减压器结霜结冰,影响发动机正常工作,采用发动机循环水对减压器中的cng加热。5⑷自动排气功能为了保证减压器安全,在减压器一级腔安装了弹簧式的安全阀,当压力大于1.4mpa时,安全阀自动排气泄压。司机不能自己动手调整。低压表低压表能随时显示减压器一级腔输出压力,用于监视减压器的工作状态是否正常。司机应随时观察低压表的压力指示:静态压力为0.4~0.6mpa,动态压力为0.2~0.4mpa。压力过高、过低、波动较大均不正常,例如:①加速时,压力指示接近零,动力下降,说明cng供给量不够,可能出现冰堵或管路堵塞。②起步时,压力指示接近零,说明发动机水温偏低,应继续暖车至60℃(运行时正常温度为80~90℃)。③发动机运转时,指针波动大,说明减压器各级输出压力异常,需要更换减压器,也有可能是操作时油门踩得过猛。④停车时压力指示很快降到零,说明低压管路或混合器、动力阀漏气。⑤静态压力过高(0.6mpa),说明减压器有故障。动力阀手动调节燃气输出量,相当于油针。动力阀开启过小,发动机动力下降,开启过大耗气,又容易脱落造成漏气。只要能满足负荷在本线路上正常运行即可。6混合器是天然气与空气混合的装置,比例式混合器是根据节气门的大小利用真空信号的大小,自动同时控制空气、燃料的进气开度,按一定的比例提供混合气,满足发动机各种工况的需要。混合器上装有防爆皮碗,当发动机回火时可自动泄压,但若损坏、松动漏气,发动机不易启动、怠速不稳、加速性能差。怠速调整:混合器有怠速调整螺栓(空气补偿),对怠速进行调整,在热机状态下反复调整(旋进、旋出),若怠速还有所提高,再调整原车怠速螺栓,使发动机仍有稳定的低转速,再小范围调整混合器怠速螺栓。如怠速发生变化,在这个区域内将怠速调至转速最高、怠速最平稳为佳。混合器浓度是否正确的检查方法:用手挡住空气进口,留一指宽,①转速不变,正常,②转速提高说明混合气稀,③转速下降说明混合气过浓。混合气过浓或过稀需调整纸垫,方法如下:稀:减纸垫(使空气量减少)浓:增纸垫(使空气量增多)油气转换开关及cng电磁阀转换开关进火接点火开关,电源受其控制,只要打开点火开关,转换开关与高压电磁阀配合实现对cng的控制,即高压电磁阀能根据转换开关的指令控制天然气的通路,供气7或断气。转换开关与缠绕(5~6圈)在中央高压线上的转速信号线配合,能感知发动机是否工作,当发动机熄火或不工作时,转换开关可自动切断高压电磁阀的电源,实现断电、切断气源的目的(三秒延时断电功能)。一、使用操作基本知识1、每次出车前,应检查各部件的紧固情况,及时处理松动的紧固件,检查气瓶、管路及连接处是否有泄漏,如有泄漏应及时处理。2、每月检查减压器电磁阀阀芯密封胶垫是否变形。检查拆卸前,应将钢瓶上的高压截止阀关闭,然后把点火开关扳到“点火”位置,再将燃料开关反复扳到“气”位3-5次(每次间隙5秒钟)使高压天然气排完,然后才能拆卸电磁阀及部件,否则高压作业有较大的危险,不安全。3、驾驶人员应经常注意压力表和气量显示是否统一,如发现问题,应及时调整或更换。如显示灯灯亮情况与压力不统一,应调整传感器滑动电阻,如压力表损坏,应按第2条方法将天然气排尽,更换压力表。4、减压器电磁阀使压缩天然气系统的重要部件,要特别注意其运行情况,一但发现有打不开或漏气现象时,应进行维修保养。检查维护时,应按第2条所述方法排尽天然气,按故障诊断及排除要求处理。85、每月卸下一次减压调节器上的排污塞,放掉油污和凝结物。如果堵塞物未放出,将严重影响减压调节器的性能。6、驾驶人员应经常保持天然气系统及空气滤清器芯子的清洁。如滤清器芯子较脏或损坏,混合器处的真空度变化,将影响天然气供气系统的性能,致使天然气装置性能不佳,启动、怠速不良。7、贮气瓶一般安装在汽车底盘下,运行中附着潮湿的泥土,会对贮气瓶和接头等部件腐蚀,所以应经常清洗车辆,保持部件的清洁。8、半年应全面对天然气系统检修一次,按要求调整整个系统。9、在用贮气瓶应按国家质量技术监督总局《气瓶安全监察规定》和gb17258《车用天然气钢瓶》的规定,定期对天然气钢瓶进行检测,特殊情况下,可提前检测,不合格者应及时更换,检验后填写检测卡。10、驾驶人员应本着对工作认真负责的态度、在维护保养中,将故障处理和零部件的更换作好记录,以便专业维修人员更好地检修车辆。11、所有接头卡套、装置仪表、管路等禁止用油垢手去安装、紧固。二、驾驶操作91、打开主气阀,将转换开关拨至“气”档,开启点火钥匙,低压表指示气压正常(0.4~0.6mpa),再将点火钥匙转到启动档,可发动车辆。2、发动机冷启动后,怠速运转升温,待发动机升到60℃以上,方可起步运行,否则易产生冰堵。在运行中保持水量充足,水温正常(80~90℃)。3、天然气加速性、动力性比汽油略差一些。换档后不要急加速,逐步提高油门,应待转速正常后,才能换入高速档,勤换档不拖档,严禁踩花油。4、行驶中应注意低压表指示是否正常,若压力过高、过低或波动较大,应停车检查或保修。5、油气切换为了减少故障和成本,车辆改装时已将汽油电磁阀取消了。在油箱的出油管上装了一个机械式手动控制开关。需用油时,将转换开关置于油档或空档,打开油管手动开关,即可使用汽油,由油转换成cng时,应停车操作,关断汽油手动开关,将管内汽油使用完后,将转换开关拨至“气”档,可使用天然气。三、安全操作要求1、驾驶员必须通过系统安全技术培训,经考核合格后方能上岗。102、高压系统严禁带压操作。高压系统发生故障(气瓶至减压阀),严禁驾驶员自行动手调校、拆卸、紧固高压系统及装置。3、拆卸、紧固低压系统装置(混合器、功率阀、低压表、循环水管等)时,必须关闭主气阀,低压表指示表为零方可操作。4、启闭瓶阀、排气阀、充气阀、主气阀等,应全开、全闭,启闭手柄不能用力过猛,防止操作损坏阀体、阀芯。5、启闭各类气阀,人不得正对阀口,防止高压气体伤人。6、车厢内严禁吸烟,严禁超速行驶、强行超车,严防气瓶及高压管路受到碰撞,路面不平整尽量缓行。7、系统漏气、管路擦碰、气瓶及装置松动应排除故障后方可上路行驶。8、传动轴不得缠上带子、铁丝等物,防止拉断高压钢管。9、功率阀调整不得退出过多,防止螺钉脱落漏气。10、如发现驾驶室有天然气漏气味道,发动机罩内有烟雾现象,立即靠边停车熄火,断开总电源,关闭主气阀,准备好灭火器方可打开发动机罩检查,防止空气侵入,火苗串出,必要时实施灭火。11、车辆行驶中发生火灾,要保持镇静,冷静处理:一是立即靠边停车,切断总电源、关闭主气阀,视情形试关闭瓶阀。二是疏散人员,围隔现场,阻止行人、车辆进入,迅速通11知有关部门。三是用干粉灭火器或沙子等覆盖物灭火,设法给气瓶降温。12、行驶途中减压器安全阀排气,应立即切断总电源、关闭主气阀,靠边停车报修。严禁私自调整安全阀。13、停车超过10分钟,应关闭主气阀,切断总电源;收班停车应关闭手动过流保护截止阀。四、发动机及整车的环境安全控制cng汽车天然气系统发生泄漏,火源是导致火灾甚至爆炸的一个必要条件,因此,发动机及整车的运行状况非常关键,一定要控制、预防火源的发生。根据车辆运行和工作条件,火源可能由以下某种情况产生,应密切注意,随时排除。1、汽车电气设备高压部分跳出火花。2、电气设备执行机构失效时跳出火花。3、电线过热着火。4、金属碰撞跳出火花。5、跳出静电火花。6、进气系统中发动机回火及喷出火焰。7、外火源。五、充气安全要求1、车辆充气时必须严格执行加气站的安全操作规程,车辆按规定车速进站,切断电源、关闭主气阀,挂档拉手刹,驾驶员下车。122、充气压力不得高于20mpa,观察高压指示,严禁超压充气,完备充气计量签字手续,盖好充气口防尘罩,关好仓门,确认无漏气和异常现象,气站工作人员通知加气完毕后方可驶离气站。3、加气站严禁吸烟、打火机,人不得站在充气枪附近,防止失火或高压气体冲出伤人。4、充气阀只有在充气时打开,不要随意打开充气阀,防止高压气体冲出伤人。六、维护作业规范驾驶员日常检查(一)、关键部件的维护一周清洁空气滤清器,每两周混合器膜片保养清洁一次(不得使用汽油清洗)。(二)、出车前检查1、清洁、检查汽车外表,加气门完好。2、检查混合器、化油器
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