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1、CNG汽车维修培训(结构原理部分）,自贡市蓝天天然气科技有限公司 2013年2月,课程目标,目标1：了解CNG汽车的发展及相关法律法规目标2：认识CNG汽车系统组成、工作原理及常见故障处理目标3：掌握CNG汽车安全使用常识,课程安排,一、我国CNG汽车发展概况二、相关的法律法规及标准（安装、维护、检验）三、CNG汽车定义、分类及特点四、CNG汽车专用装置系统组成五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能六、CNG汽车常见改装方案七、CNG汽车使用中的常见故障及处理八、CNG汽车安全使用常识九、介绍GB/T27876-2011检验单的填写,一、我国CNG汽车发展慨况,CNG汽车作为清洁能源汽车，得到
2、了世界各国的重视和发展（优点），据资料介绍，目前保有量已经超过1400万辆，我国CNG汽车经过20多年的规模推进和发展，保有量已经超过150万辆，位居世界第五；四川多年来都处于领先地位，但目前新疆CNG汽车发展势头迅猛；自贡市保有量约1.4万辆。表1 世界排名表,一、我国CNG汽车发展慨况,表2 国内排名表,一、我国CNG汽车发展慨况,表3 川内排名表2012年北京CNG汽车高峰论坛专家提供资料,二、相关的法律法规及标准,四川省压缩天然气汽车安全管理办法（省政府令256号）GB7258-2012 机动车运行安全技术条件GB/T27876-2011 压缩天然气汽车维护技术规范GB/T18437.
3、1-2009 燃气汽车改装技术要求第1部分：压缩天然气汽车GB/T19240-2003 压缩天然气汽车专用装置的安装要求车用气瓶安全技术监察规程GB/T17676-1999 天然气汽车和液化石油气汽车 标志DB51/T929-2012 在用汽车压缩天然气专用装置检验规范对读标准的几点说明：标准的重要性、如何解读标准、我国标准存在的问题,三、CNG汽车分类及特点,CNG汽车的定义与分类：CNG汽车是天然气汽车的一种，天然气汽车包括CNG汽车和LNG（常压，-162摄氏度，液态）汽车两种。CNG(compressed natural gas)汽车以压缩天然气为燃料，通过车载储存、管输、减压、混合、
4、燃烧为汽车提供动力。按燃料的使用不同，分类如下表。,三、CNG汽车分类及特点,对CNG汽车按燃料的控制方式不同常见分类如下：,四、CNG汽车专用装置系统组成,CNG汽车专用装置主要包括以下部件：CNG气瓶、过流保护阀、充气阀、截止阀、减压器、混合器、燃气喷轨、高压管路、低压管路、转换开关、电脑板、仿真器、点火提前器、压差传感器、传感压力表、泄漏报警装置等。（见下图）说明：以上部件为CNG汽车常见全部主要部件，并不是一台CNG汽车都具有以上全部部件。工作原理：结合图介绍,四、CNG汽车专用装置系统组成,CNG小车安装部件组成实物布局图（自然吸气式）,四、CNG汽车专用装置系统组成,CNG小车安装
5、部件组成实物布局图（直喷式）,四、CNG汽车专用装置系统组成,CNG小车安装部件组成示意图（直喷式）,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,CNG气瓶1、作用及气瓶分类CNG气瓶是CNG供给系统中储存天然气的容器，最高工作压力为20MPa，分为钢质储气瓶和复合材料储气瓶。钢质储气瓶：采用无缝钢管，利用特殊工艺两端收口而成。复合材料储气瓶：采用钢质或铝合金内胆，外部缠绕玻璃纤维或碳纤维而成。钢质储气瓶重量大，单位重量的容积小，但制造工艺成熟，成本较低；复合材料储气瓶重量比钢质储气瓶大大降低，单位重量的容积大，但制造工艺复杂，成本较高。储气瓶其容积为65L。在加注压力为20Mpa时，理论上可加注
6、13方天燃气。（气瓶个数X容积X压力/100),五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,2、CNG储气瓶实物图片,3、储气瓶的使用与维护 3.1严禁超压使用和私自拆装，额定气压20Mpa。（改装厂或瓶检单位)3.2CNG气瓶上有瓶阀，使用时气瓶阀应全开。3.3气瓶瓶阀上有安全阀，包括易熔塞和爆破片，当温度达100或压力达26Mpa时，自动排气。3.4目前轿车多使用压缩天然气复合缠绕瓶，客、货大车多使用钢瓶，目前生产厂家有约20多家，如北京天海、自贡大业、中材等。3.5气瓶的使用按相关规定有明确的使用周期，在使用期内定期检验，合格使用，超过使用期的强制报废。（私家车10年，出租车5年）3.6气瓶
7、的安装强度足够，同时不能影响车辆的通过性能（离去角、最小转弯半径和通过半径）。3.7当气瓶钢体出现损伤时严禁焊接操作，对缠绕气瓶的可修复性操作只有具备相关资质单位才能进行。,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,4、气瓶安装、使用不规范图片,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,5、常见故障及处理 5.1缠绕层开裂、断裂：按GB24162-2009规定，达3级损伤就报废，即缠绕层断裂或裂纹深度达1.25mm。5.2钢瓶瓶体磨损：按GB19533-2004规定，瓶体磨损深度达1.5mm时即报废。5.3瓶阀开启和关闭失效：当出现性能失效时更换瓶阀。6、气
8、瓶的安装：符合GB18437.1-2009,充气阀1、作用：向气瓶内加入压缩天然气，检修需要时释放天然气。,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,2、充气阀使用不规范图片,3、常见故障及处理（1）盘根及进气、出气接头漏气：检查密封圈、密封垫及接头螺纹，必要时更换。密封圈为特殊材料，防腐性强；接头螺纹为锥度螺纹。（2）无法正常充装、关闭天然气：检查阀芯密封垫是否完好，阀芯推进螺纹是否完好，必要时更换。（3）当阀芯充气阀防尘塞无法拔出时，一定要先关闭气瓶阀，燃尽天然气后再拔除，以免伤人。4、充气阀的安装：符合GB18437.1-2009,五、CNG汽车装置
9、主要零部件结构及功能,减压器1、作用：指将20Mpa的高压天然气经逐级减压至接近满足发动机工作的压力（常压），并通过一系列控制装置提供给发动机燃烧。减压器是燃气供给系统的关键部件。它由减压阀体、电磁阀（高或低）、安全阀、皮膜、弹簧、调节杠杠、阀芯等组成。减压过程是一个吸热过程，一般将发动机循环水引入减压器内的水套，利用循环水的热量给减压腔加热。,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,2、分类及技术指标：常见的CNG汽车减压器有直喷式和非直喷式两种。对非直喷式（自然吸气）减压器为三级减压，它将高压天然气减压至常压，一般情况，一级腔压力为0.4MPa，二级
10、腔压力0.1MPa，三级腔压力为0-50mmH2O（与三级怠速调节螺钉位置有关）对直喷式减压器为二级减压，一般情况，一级腔压力为0.8MPa，二级腔压力0.08MPa，该减压器采用了反向力作用原理，出口恒压功能更强，以满足燃料精确控制需要。（1MPa=10kgf/cm2）3、结构及恒压原理：非直喷式减压器，开启气瓶和高压电磁阀，天然气进入一级腔推动皮膜组件向上移动，压缩一级弹簧，当弹簧力、皮膜伸展力与腔内天然气作用在皮膜上的力平衡时，皮膜组件静止，一级腔内压力即为一级减压压力，二三级减压原理相同。发动机工作时，真空吸力使三级腔压力下降，皮膜组件向下运动，三级阀口开度开大，流量增加防止三级压力进
11、一步下降，直到力的平衡，一二级稳压原理相同。值得一提的是对直喷减压器的二级减压结构原理却恰好相反，它是靠进口压力密封的阀口，所以一级提供压力越低，反而减压后二级压力越高，也就是说随着气瓶内使用压力的降低，减压出口压力不会降低，反而略有上升的趋势。,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,4、常见故障及处理过滤器堵塞：供气不足，发动机加速无力，甚至熄火，更换过滤件。一级阀芯压痕过深：供气不足，发动机加速无力，甚至熄火，必要时更换。（在调节一级阀开度间隙时一定要检查一级阀芯）减压器结冰：供气不足，发动机加速无力，甚至熄火，检查循环水道是否堵塞，必要时更换。密封件漏气：O型密封圈老化，更换。安全阀漏
12、气：安全阀调节弹簧锈蚀，一级腔压力升高，更换安全阀总成，同时检查一级腔内部件的完好性。（切勿将调节帽旋进到极限位置）各腔压力升高：弹簧疲劳，减压阀芯、阀口损伤，阀口密封垫损坏，更换。怠速不稳：三级杠杆变形，三级阀口或密封垫损坏，三级调节螺钉调节位置不匹配。,混合器1、作用：将减压后的天然气通过发动机真空吸力或按设定的控制程序与空气按理想的空燃比混合均匀，供发动机燃烧做功的装置。按照燃料的控制方式不同，它包括稳定真空度式混合器、文丘里式混合器，以及电脑控制的燃气喷轨。,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,2、结构及原理,五、CNG汽车装置主要零部件结构
13、及功能,3、常见故障及处理稳定真空度：有怠速，加速无力，甚至放炮熄火：阀芯脱落，检修恢复。无怠速（或不稳），加速有力：阀芯磨损，防回火装置漏空气，皮膜有裂纹。无怠速、加速无力：皮膜损坏。文丘里：加速无力：喉管内圈脱落，动力阀调节不当。（该混合器必须与动力阀配合使用，才能正常工作。燃气喷轨：怠速不稳，加速无力：高频电磁阀损坏,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,卡套式管接头作用：连接高压管路相关部件结构：如右图注意事项：1、高压管断面与高压管中心轴线尽量垂直2、安装时高压管靠拢管接头底端,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,燃气ECU（电脑板）1、作用：ECU电控单元具有自诊断及自适应功
14、能，在监测发动机工作状况后，根据车辆行驶要求提供适合的燃料供给的装置，其工作温度为：-40-100，并具有可用PC机编程的功能。,油气转换开关 1、作用：转换开关的主要功能是进行油气转换、气量显示、启动方式的选择。在汽车使用CNG燃料时，切断汽油的喷射；在汽车使用汽油时，切断CNG供给。在发动机停止运转时，切断CNG供给。使用CNG燃料时，采用汽油启动发动机，在一定条件下（加速或减速）转换至使用CNG。显示储气瓶内CNG的储量。,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,仿真器1、作用：转换喷油信号，同时输出模拟信号。当汽车使用汽油时，保持汽油喷射电路的接
15、通；使用CNG时，切断汽油喷射电路，同时提供模拟汽油喷射动作的信号，保证发动机ECU能够正常工作。对CNG直喷系统而言，该装置已经集成到了燃气ECU中。,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,点火提前器1、作用：点火提前角调节器的功能是在使用CNG工作时将点火时间提前一定的角度，而在使用汽油工作时恢复发动机ECU控制的点火提前角。,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,压差传感器作用：辅助实现燃料的精确控制。作用体现在两方面，一是接通喷轨两端的真空，使压力平衡，不受发动机真空变化的影响；二是当喷轨进气压力发生变化时，通过真空变化补偿调节减压阀，进一步稳定压力。,五、CNG汽车装置主要零部件
16、结构及功能,传感压力表 压力传感器是测量和显示储气瓶内CNG的压力，并将其转换成与转换开关匹配信号的部件，转换后的信号通过电缆线输送到转换开关。该表与转换开关配套显示气量 该表螺纹有公制和 英制,高压电磁阀 1、作用:高压电磁阀是安装在储气罐与减压装置的气路中，用它来控制天然气从气瓶出来供给减压阀的通断。,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,2、不规范图片,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,过流保护阀作用：CNG汽车高压燃气管路出现漏气时，当单位时间内的泄漏量达到设计量时，自动关闭阀口，切断天然气。,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,泄漏
17、报警装置作用：当储气瓶、高压管路等专用装置出现漏气时，达到一定浓度，报警装置指示灯闪烁或尖叫，提醒驾驶员。,五、CNG汽车装置主要零部件结构及功能,步进电机,CNG汽车常见安装配置方案（顶置式略）,六、CNG汽车常见改装方案,六、CNG汽车常见改装方案,安装布局示意图北京现代,六、CNG汽车常见改装方案,大客车（50L）,六、CNG汽车常见改装方案,微型客车,常见故障及处理方法 CNG供给系统的常见故障主要归属于以下方面：点火系统故障、燃料供给系统故障、动力系统、燃料控制系统故障等，现象和处理方法如下表。,七、CNG汽车使用中的常见故障及处理,七、CNG汽车使用中的常见故障及处理,七、CNG汽
18、车使用中的常见故障及处理,七、CNG汽车使用中的常见故障及处理,七、CNG汽车使用中的常见故障及处理,七、CNG汽车使用中的常见故障及处理,八、了解CNG汽车安全使用常识,1、气瓶中的天然气不允许全部用完，应保持瓶内压力（一般在0.1MPa以上），防止空气进入。对灯显CNG汽车，当发现气量指示灯红灯亮时，表示天然气即将用完，应及时到加气站进行充气。2、汽车行驶中如闻到有天然气泄漏的气味，应立即停车检查，关闭气瓶阀门，到改装厂或定点维修企业去进行检修。3、CNG装置属于特种设备范畴，严禁个人私自拆装，调试。4、CNG钢瓶属于缠绕气瓶，后备箱载物时严禁尖锐物体划伤气瓶纤维缠绕层，否则会影响钢瓶使用
19、质量，发生危险。5、天冷时，因气体的热系数较小，加气量会相对稍多，属于正常现象，如百公里耗气量明显增加，需要及时去改装厂找技术人员进行调试。,八、了解CNG汽车安全使用常识,6、CNG汽车应定期到改装厂进行维护保养调试，确保行车安全。7、严禁明火检查供气系统各加连接部位的密封性。一般用天然气气体泄漏检测仪或肥皂水检查。8、车辆行驶中应保持冷却水温在85度左右，否则汽车的动力性能会下降，气耗增加。9、平时要勤检查高压线及火花塞，防止因漏电造成回火放炮。10、天然气减压过程中需要吸收大量热量，减压器由发动机冷却水循环加热供给热量，平时要经常检查此冷却管路是否堵塞，影响车辆正常工作。,九、介绍GB/T27876-2011检验单的填写,1、进厂检验单2、过程检验单3、竣工检验单,
