天然气汽车供气系统

天然气汽车供气系统1目录CONTENTS1.1典型示意图1.2供气系统1.3CNG供气系统1.4宜春公交车改装案例1.5常用CNG气瓶1供气系统原理2目录CONTENTS2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3目录CONTENTS2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4目录CONTENTS3.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5目录CONTENTS5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61供气系统原理1.1典型示意图双燃料车重型卡车7公交车8客车9LNG车用钢瓶10111.2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。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。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）12b.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、高压电磁阀客车13141.2宜春公交车改装案例客车15改装前后对比改装前改装后161.5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/1000L——气瓶水容积（升）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×ρρ——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。17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）：200bar在任何情况下，充气压力不得超过260bar水压试验压力：300bar最大爆破压力：500bar使用寿命：15年或充装15000次18QF-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。19产品型号QF-5TProducttypeNo.QF-5T公称工作压力（MPa）20PN（MPa）20公称通径（mm）4DN（mm）4出口连接螺纹DIN477W21.8×1/4-LHOutletJointThreadDIN477W21.8×1/4-LH与气瓶连接螺纹PZ27.8JointThreadtoCylinderPZ27.8安全装置温度或压力33±2MPa100℃±5℃Temp./PressureofSafetyDevice33±2MPa100℃±5℃20QF-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。21产品型号QF-T1QF-T1AProducttypeNo.QF-T1QF-T1A公称工作压力（MPa）2020PN（MPa）2020公称通径（mm）44DN（mm）44出口连接螺纹内螺纹2-NPT1/4内螺纹2-NPT1/4OutletJointThreadFemaleThread2-NPT1/4FemaleThread2-NPT1/4与气瓶连接螺纹PZ27.8PZ27.8JointThreadtoCylinderPZ27.8PZ27.8安全装置温度或压力33±2MPa100℃±5℃33±2MPa100℃±5℃Temp./PressureofSafetyDevice33±2MPa100℃±5℃33±2MPa100℃±5℃222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）23过流保护集成阀（电动）过流保护集成阀（电动）24过流保护集成阀主要技术参数a.额定压力：20MPab.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。25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。26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。27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28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。292.2加气面板加气面板30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31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。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：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。32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；33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。34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；352.3常见充气阀形式直插式充气阀36快插式充气阀（QF-T3H1)37加气口NGV138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）392.4粗过滤器402.4粗过滤器技术参数a.额定压力：20MPab.过滤精度：≤50μmc.环境温度：-40℃～+120℃d.使用介质：压缩天然气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。412.5高压精虑器排油污口422.5高压精虑器技术参数a.额定压力：20MPab.额定流量：≥80Nm3/hc.过滤精度：≤1μmd.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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。43高压虑芯442.6高压电磁阀452.6高压电磁阀技术参数a.额定电压：DC24Vb.电压范围：DC16V～DC32Vc.工作压力：1～20MPad.最大工作电流：3Ae.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。462.7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。472.7压力传感器压力传感器特性曲线。482.8显示器技术参数技术参数a.额定电压：DC24Vb.电压范围：DC8V～32Vc.输出电压：DC12V±10%（给压力传感器YP4033K供电）d.输入信号：DC0.25V～4.75Ve.显示及测量范围：0～20MPaf.显示精度：1MPag.测量精度：0.2%FSh.环境温度：-40℃～+85℃i.功率：2W492.8显示器502.9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24Vd.静态功耗：≤210mVe.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512.9车用燃气报警器522.9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。533.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