对称与平衡平面构成:天然气汽车改装总体布置和燃气系统

天然气汽车改装总体布置
　　在燃气汽车改装总体布置中，一般燃气供给系统元件(减压调节器、混合器等)均安装在发动机舱内，不同车型的总体布置方案主要差异在于储气瓶数量和安装位置不同，或加气口、主控阀、手动截止阀等元件安装位置有所不同。
　　下面介绍国内燃气汽车的几种典型的改装总体布置方案。
　　典型压缩天然气汽车
　　1、上海别克天然气汽车
　　图2-1是上海通用汽车公司开发的天然气双燃料别克轿车的专用装置总体布置示意图。储气瓶用钢带固定在固定架上成一体，在撞车时，储气瓶及管口阀也仅随固定架一起移动，而不会造成管道破裂等。


　　该车装置的是碳纤复合材料气瓶，布置在后行李箱内，高压管线从整车左侧底部延伸到前部发动机舱内。减压器布置在发动机舱内。天然气经闭环控制式混合器在缸外与空气预混合后进入发动机气缸燃烧。加气口采用按ISODIS14469规定的快换式充气插口，安装在发动机舱内前部。天然气／汽油转换开关布置在仪表台左手侧。
　　由于采用了闭环式控制系统，排放达到符合美国；加州的低排放车辆法规。
　　2．天津夏利改装天然气汽车
　　图2-2是夏利轿车采用CYTZ-100型调压减压器改装为天然气汽车的平面布置示意图。气瓶安装在后部行李箱内。由于夏利车的行李箱与乘客舱是连通的，防止天然气泄漏进入乘客舱更应特别注意，改装时在气瓶阀座上加上了橡胶密封罩，同时两侧安装导气管直通行李舱地板下面，形成通风导走气瓶阀的微弱漏气。


　　1-空滤器；2-混合器；3-水管；4-水管；5-低压胶管；6-动力调节阀；7-减压阀总成；8-钢管(CNG管路)；9-充气阀；10-高压电磁阀；11-气量显示器;12-油气转换开关；13-主气阀；14-过滤器；15-天然气钢瓶；16-气瓶座；17-导气胶管；导气大胶管(气密盒)；19-油管；20-汽油电磁阀；21-油管；
　　3、北京天然气公交客车
　　图2-3是北京客车厂生产的BK61110CNG型天然气汽车。该车的特点是CNG气瓶安装在车顶上，使气瓶布置更方便。当有少量气体遗漏，更易向上逸散，不易聚积形成可燃浓度的混合气。当然，这样安装，对原车车身骨架必须进行加强处理。

　　4、中巴车改装天然气汽车
　　图2-4是某型中巴车改装布置示意图，该车安装了4个气瓶，全部集中在后部，使得改装后后轴负荷增加太多，可能导致原车的操纵稳定特性改变，因此是一个不太好的改装总体布置方案。


　　1-充气阀；2-气瓶；3-卡箍；4、5-高压管膨胀圈；6-减压阀；7-低压管；8-混合器；9-空气滤清器
　　5、天然气载货汽车
　　图2-5是某些中型货车改装布置示意图。该车的气瓶是横向分布安放在车架大梁和货箱之间。这种气瓶安装方式不会影响原车通过性，安装气瓶增加的重量较均匀的分布在前、后轴上，对原车重心位置变动不大。但这种安装气瓶方式必须在副车架上开半圆形槽，对原车的车架强度有所削弱。该车充气阀安装在车尾，储气瓶串联充气，在充气过程中，由于管线长，流速高，在脱水露点温度不够时，易形成冰堵，降低充气效率。同时在追尾撞车时，易损坏高压管道，造成高压CNG泄漏。
　　
　　 1-混合器；2-空气滤清器；3-压力传感器；4-气量显示器；5-点火时间转换器；6-燃料转换开；7-充气阀；8-贮气瓶；9-燃油箱；10-汽油泵；11-高压电磁阀；12-减压阀；13-加热器；14-化油器；15-汽油电磁阀
　　压缩天然气汽车燃气系统
　　目前，在用CNG／汽油两用燃料汽车按燃气混合供给控制装置不同，可分为机械式混合器、带电控动力阀的混和器、电控燃气喷射三大类，其专用装置的不同之处主要体现在对混合气的形成方式、对混合气浓度是否形成闭环控制，以及是否多点控制等少数部件上，其它专用装置基本相同，图2-6为采用文丘里式混合器的CNG汽车的专用装置系统原理图。如要求更精确稳定地控制混合气空燃比，则需要在调压调节器和混合器之间安装采用电子控制单元和闭环控制天然气流量控制阀件。图2-7为采用步进电动机动力阀控制CNG空燃比的比例调节式混合器CNG汽车的专用装置系统原理图。图2-8为将带闭环控制多点燃油喷射系统改装为文丘里式混合器式CNG汽车的专用装置系统原理图。图2-9美国IMPCO公司的一种在气瓶内内置式高压减压调节器、带闭环控制多点CNG多点喷射喷射系统专用装置组成原理图。


　　 2A-充气阀；2B-气瓶阀；2C-气瓶；5-高压管路；6-外套管；8-混合器；9-汽油电磁阀；10-回油单向阀；11-汽油泵；12-化油器；13-供气三通管；19-减压器；21-减压器电磁阀；22-CNG进气口；23-CNG输出口；24-压力表(选购件)；25-散热器；26-加热水入口；28-恒温器；29-怠速调节螺钉；32-蓄电池；33-点火开关；34-高压线圈；35-熔断器；37-电控燃料选择开关；44-点火提前调节器





　　2A-充气阀；2B-气瓶阀；2C-气瓶；5-高压管路；6-外套管；8-混合器；9-汽油电磁阀；10-回油单向阀；11-汽油泵；12-化油器；13-供气三通管；14-吸／喷多功能单元；15-喷油器；16-真空管；17-真空稳定器；18-电控空燃比调节器；19-减压器；21-天然气电磁阀；22-CNG进气口；23-CNG输出口；24-压力表；25-散热器；26-加热水入口；28-恒温器；29-怠速调节螺钉；30-L型；31-空气流量计；32-蓄电池；33-点火开关；34-高压线圈；35-熔断器；37-电控燃料选择开关；38-ECON-EC电控系统；39-λ传感器；41一λ传感器加热电源线；42-喷油器电插座转接头；43-喷油器电插座


　　从图2-6、图2-7、图2-8和图2-9可以看出，组成CNG,汽车基本专用装置的主要部件，按功能可划分为三类：
　　1)储气部件：储气瓶、充气阀、高压线及高压接头，手动截止阀，气压显示装置。
　　2)燃气供给部件：天然气过滤器、减压调节器、混合器、CNG喷嘴、低压气软管及循环水软管。
　　3)燃料转换部件：燃料转换开关。
　　4)控制部件：天然气电磁阀、汽油电磁阀、空燃比调节器、电控单元、质量流量传感器、氧传感器。