CNG燃气供给系统内培稿.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,CNG燃气供给系统内培稿PPT讲座,目 录,一、,CNG,汽车燃气供给系统的原理、,主要技术参数,及,构成,二、,CNG,系统设计规范,三、,系统主要零部件的相关技术参数及功能,四、,CNG,燃气系统的使用方法,五、,CNG车辆紧急状态下的处理方法,六、,其它应特别注意的问题,七、,CNG,汽车燃气供给系统常见故障及故障判别修理方法,1,、原理,一、,CNG,汽车燃气供给系统的原理、,主要技术参数,及,构成,2,、系统主要技术参数：,工作压力；一级减压器之前：,20MPa,；减压后工作压力,0.8MPa,（稳定值）,；,工作电压：,DC24V6/DC12V6,；,工作环境：,-40,85,；,安全要求：具有可靠的手动和自动,CNG,紧急关断功能。,一、,CNG,汽车燃气供给系统的原理、,主要技术参数,及,构成,3,、系统构成：,储气系统：气瓶组、高压管路、操控面板总成（充气阀、充气截止阀、压力表、系统排空阀）及剩余气量显示系统等；,调压系统：高压球阀、高压过滤器、高压电磁阀等；,安全保护及电控系统：,充气单向阀、过流保护装置等。,也可以按以下分类理解：,a,、整车储气系统：充气装置、储气瓶、高压管线及高压接头、气压显示装置、手动截至阀、高压滤清器。,b,、天然气供应系统：天然气过滤器（低压）、减压器、热交换、低压气软管及循环水软管。,二、,CNG,系统设计规范,1,、天然气发动机燃料供应系统所采用的零部件（如气瓶、供气管、电磁阀等）必须全部符合相关标准。,主要相关标准目录如下：,QC/T 691 2002,车用天然气单燃料发动机技术条件,GB 18047-2000,车用压缩天然气,GB/T 11062-1998,天然气发热量、密度、相对密度和沃泊指数的计算方法,GB/T20368-2006,液化天然气（,LNG,）生产、储存和运装,GB/T17258,汽车用压缩天然气钢瓶,GB19533-2004,汽车用压缩天然气钢瓶定期检验与评定,QCT245-1998,压缩天然气汽车专用装置和安装要求,GB2270-80,不锈钢无缝钢管,QCT 257-1998,压缩天然气汽车定型试验规程,QC/T 674-2000,汽车用压缩天然气电磁阀,ISO 6976-1995,天然气,.,热值、密度和相对密度的计算,2,、充气装置按照相关标准。,（一）、标准的符合性,二、,CNG,系统设计规范,注：沃泊指数：沃泊指数（,Wobbe Index,，也叫华白指数），指在规定参比条件下的体积高位发热量除以在相同的规定计量参比条件下的相对密度的平方根。计算公式如下。,沃泊指数是重要的燃气参数之一，其意义在于：具有相同沃泊指数的不同的燃气成份，在相同的燃烧压力下，能释放出相同的热负荷。,应考虑的要素：（,1,）车辆使用当地天然气成分和热值；,（,2,）特殊地区应考虑天然气成份和热值，必要时应予以修正。滤清器应能过滤掉,0.3-0.6,的微粒，滤清效率应,95%,。,二、,CNG,系统设计规范,（二）供气系统相关设计与计算,1,、储气瓶的设计容量应考虑下面的,3,个问题：,车辆使用当地天然气成分和热值；,车辆使用当地加气站布局情况，即车辆的续航里程；,整车的布置空间。对于国内大多数地区，可按照下面的公式计算：,适用条件,（,1,）,假设充气压力,20Mpa,，特殊地区应考虑天然气成份和热值，必要时应予以修正。,（,2,）发动机额定功率燃气耗率推荐按,230g/(kw.h),。,2,、,高压滤清器为必装件，其设计流量可按以下公式计算：,（三）供气系统管路设计规范,1,、应遵从的标准：,QC/T 245,压缩天然气汽车专用装置技术条件,；,在车辆上的安装应符合,GB/T 19240,；,3,、技术要求：,每一个,CNG,钢瓶要经国家指定质检部门检测合格，,并,颁发合格证。车上搭载的每个钢瓶的合格证要作为随车技术文件交给用户，以便其加补,CNG,燃气与钢瓶年检。,CNG,钢瓶的安装应远离热源，气瓶瓶口阀与车辆轮廓边缘的距离不应小于,200 mm,。,CNG,供给系统各部件与排气管的距离不应小于,75 mm,，距离在,75 mm,200 mm,之间时，应设置固定牢固的隔热防护板。,CNG,高压管线、卡套接头一经拆下，只能更换新的，不允许重复使用。,CNG,钢瓶至调压器之间应安装滤清装置，并易于检查、清洗和更换。,减压器应安装在靠近发动机进气管且振动小的位置。减压器,不能倒装。其,至发动机,CNG,喷射器或气轨之间应采用柔性连接，连接处应密封可靠。,热交换器的安装高度应低于发动机散热器顶部或膨胀水箱的最低水位高度，水管接头处不得漏水。,高压管路的特殊部位（如相对移动的部件之间）应采用柔性管线，其余部位应采用刚性管线。高压柔性管路应采用弹性的固定卡固定，固定间隔不大于,300mm,，并在每一弯曲前、弯曲后进行卡固。柔性管弯曲半径不得小于,30 mm,。柔性管路与发动机排气管的间距不得小于,100 mm,。,刚性高压管路应排列整齐、布置合理、固定有效，不允许与相邻部件碰撞和摩擦，所有高压管路和高压管接头应得到有效的保护。高压钢性管固定卡间距应不大于,600 mm,。,气压显示装置应具备向整车仪表盘显示气压的信号，并具备气压报警功能。,供气管路中必须装配手动截止阀，以备特殊情况下切断气路。,当,CNG,系统补充加气时，应注意防静电问题。,CNG,加气站在加气口处应设有一个搭铁，加气时，将该搭铁固定在车辆加气口近端即可。,CNG,气量显示表亮灯提示：供气管路,CNG,压力为,3 MPa,时，黄灯亮；气路中压力,1 MPa,时，红灯亮，此时车辆不可以再运行。,CNG,车辆应存放在密闭空间且顶部应设有排风装置,应关闭瓶口阀、关闭全车电路，远离火源和易燃物质。若需要较长时间存放时，车用气瓶内压力不超过,5 MPa,，不低于,2 MPa,，并定期通风。,三、,系统主要零部件的相关技术参数及功能,1,、,过流保护装置,：,主要功能,超量泄漏时，过流保护集成阀能够自动关断系统气源，以达到安全、保护的功能。该装置日常免维护、无需人为操作。,相关技术参数,：,额定工作压力：20,MPa,额定工作温度：-40+85,额定关断流量：808Nm,3,/h,2,、,操控面板总成,：,主要零部件及功能：,a,、充气阀,实现对气瓶的快速充气,b,、压力表,显示气瓶中的剩余压力,c,、充气截止阀,充气结束后，安全截断充气通路,d,、系统排空阀,系统维修时，安全排空供气管路中的余气,相关技术参数,：,工作压力：20,MPa,适用温度：-40+85,适用介质：油品、天然气,三、,系统主要零部件的相关技术参数及功能,3,、,手动截止阀,：,主要功能,实现对发动机供气的手动截止功能。,相关技术参数,：,额定工作压力：20,MPa,适用温度：,-40,+85,规格：,8,4,、,高压滤清器,：,主要功能：,过滤气体中的水和杂质，以保证气路的畅通。,相关技术参数,：,工作压力：20,MPa,过滤精度：,0.3,工作环境温度：,-40,+85,三、,系统主要零部件的相关技术参数及功能,5,、,高压电磁阀,：,主要功能,断电时自动切断发动机的供气通路。,相关技术参数,：,额定工作压力：20,MPa,额定工作电压：,24VDC/12VDC,工作环境温度：,-40,+85,6,、,剩余气量显示系统,：,主要功能：,在仪表板上显示气瓶内的剩余气量，便于提示司机及时加气。,相关技术参数,：,工作压力：20,MPa,显示器额定工作电压：,24VDC/12VDC,适用温度：,-40,+85,气量传感器,气量显示器,四、,CNG,燃气系统的使用方法,1,、,车辆、起动、驾驶,CNG,车辆与常见的燃油（汽油和柴油）车辆驾驶规则无甚区别。车辆起动前，驾驶员只需打开位于车辆后部的手动截止阀（使手柄与管线平行），即可按汽油或柴油车辆的驾驶操作规程进行起动驾驶。,2,、车辆在,CNG,加气站充气,CNG,车辆就位，人从车上下来，关闭整车电源。打开操控面板室门，取下充气阀上的堵盖。,接地线，插加气枪头，打开,K1,球阀（手柄呈水平状）。,开始充气，充到,20MPa,，停止充气，关闭,K1,球阀（手把呈垂直状），拔下枪头。,套上充气阀堵盖，关闭操控面板室门。,车辆驶离加气站区。,注意：,a,、充完气的车辆（充气至,20MPa,）放置,6,小时后，压力降低至,18,17MPa,，是正常的，因系统温度下降所致；,b,、加气时，应严格执行,CNG,加气站的操作规程，,CNG,的充气压力不得高于,20MPa,；,c,、若储气瓶组压力为零,（或小于,1MPa,）,，则必须充装氮气置换储气系统内的,CNG,残气后，方可再次充装,CNG,。,D,、在车辆充气过程中，必须关断车辆总电源，周边严禁烟火。,3,、车辆停驶,CNG,车辆停驶超过三小时，则需驾驶员，在离车时关掉位于客车后部的手动截止阀（使手柄呈垂直状）。,CNG,车辆停驶超过,24,小时，则需驾驶员除关闭位于客车后部的手动截止阀（使手柄呈垂直状）外，尚需关闭全部气瓶阀门，以确保车辆的安全。,4,、系统定期保养及功能件检测,本系统每满一个月，要求进行一次系统例行保养。,CNG,钢瓶每满三年进行一次气密和强度检测；复合材料瓶每满三年进行检测，超过六年，则每满二年检测一次。,CNG,高压压力表每满一年校验一次。,其它件的定期检测请参照系统例行保养中的相关规定。,五、,CNG车辆紧急状态下的处理方法,1,、,CNG,车辆在行驶中发现燃气供给系统有损坏，,CNG,气体发生泄漏：,若嗅到或发现,CNG,气体发生泄漏时：,应立即靠边停车关闭发动机、关断总电源、关闭,CNG,储气瓶手动截止阀、联系报修；,等,待专业人员到来检修无泄漏后，方可继续行驶；,CNG,高压管路破裂、,CNG,气瓶或系统中的高压配件脱落，在系统过流保护装置失效造成,CNG,气体大量泄漏时：,立即疏散车上人员；,关断总电源；,关闭,CNG,储气瓶手动截止阀；,紧急报修；,封闭现场，不准车辆、行人靠近，严格控制并隔离火源，待抢修车排除险情后，方可移动车辆；,2,、车辆行驶中，发生火灾：,立即疏散人员，救护伤员；,迅速切断总电源、关闭,CNG,储气瓶手动截止阀；,迅速报警、同时用车上灭火器进行灭火；,3,、发生撞车交通事故时：,立即关闭总电源、关闭,CNG,储气瓶手动截止阀；,检查车辆特别是检查,CNG,燃气系统是否完好，确认无任何问题后，方可继续行驶；,六、,其它应特别注意的问题,1,、,CNG,发动机必须使用,CNG,发动机专用机油,；,2,、生产单位及用户在维护燃气系统时的注意事项：,维修场地严禁吸烟，场内应有防火消防措施。如气瓶已充气，车辆与周围明火距离不得小于,10,米。,维修,CNG,供气系统管路各部件时，操作工人的手及所用工具应清洁，严禁手上带油操作。,维修车辆时，严禁敲击或碰撞气瓶、减压阀、管线、钢瓶及各种阀体。,在车辆维护和故障排除过程中，如涉及燃气装置的管路接头、阀门、仪表、减压装置的拆装、调整等作业时，维修人员应首先断开蓄电池供电电路，关闭总气阀与瓶阀，待卸压后方可拆卸故障部位。如漏气或故障部位准确诊断困难，在保证车辆周围,10,米内无明火的前提下，允许开启总气阀进行带压检查。漏气部位明确后，应立即关闭总气阀和全部钢瓶阀，待卸压后方可拆卸、维修。,禁止随意敲击、扭曲、挪动全车燃气管路。,在排除供气系统故障时，必须关闭总气阀和全部钢瓶气阀，进行管路卸压，严禁在带压状态下进行修理作业。,应严格检查,CNG,管路用卡套是否完好无损。高压管线、卡套接头一经拆下，只能更换新的，不允许重复使用。在维修好后，应采用气体检测仪或肥皂水进行泄露检验。,吹管处理：在拆检管路和各种接头后，必须对管路进行吹管处理。,清洗车辆上,CNG,供气系统时，应特别注意避开发动机电控系统部件，如节流装置、高压电磁阀等。,CNG,车辆需要较长时间存放时，如车用气瓶内压力不超过,2 MPa,，但不低于,0.5 MPa,时，应关闭瓶口阀、关闭全车电路，远离火源和易燃物质；如车用气瓶内压力大于,2 MPa,时，此基础上还应将供气管路中的手动截止阀操作至关闭状态。手动截止阀的手柄与管线平行为开启状态；与管线垂直为关闭状态。存放车辆的密闭空间顶部应设有排风装置，并定期通风。,七、,CNG,汽车燃气供给系统常见故障及故障判别修理方法,序号,故障类型,故障原因判别方法,处理方式,1,发动机不着车,查看,CNG,操控面板上的压力表，指针若为零时,(,确认气瓶组内应该有气,),；,请驾驶员反复按下驾驶室仪表板上的过流复位开关,2,3,次，每次间隔,3,5,秒，观察操控面板上的压力表指针，若读数正常，即可启动发动机；,2,发动机容易灭火,a,、检查供气系统有无堵塞现象,a,、自行处理，或向兰天达公司报修；,3,加气站加气时，加不进气,a,、检查充气球阀手柄是否打开；,b,、检查气瓶阀是否打开；,c,、充气阀、球阀或压力表故障,a,、自行排除；,b,、自行排除；,c,、更换或向兰天达公司报修；,4,充气阀漏气,a,、阀芯密封失效；,a,、更换充气阀阀芯或向兰天达公司报修；,5,压力表漏油,a,、表体密封失效（液面低于,1/3,须更换压力表）；,a,、更换或向兰天达公司报修；,6,车辆加气后隔,12,小时，压力表显示降低,2,4MPa,左右,a,、车辆在加气过程中，由于,CNG,气体分子间的高速摩擦和碰撞产生热量，气体温度升高，压力也随之升高，此时压力表为,20MPa,，待气体冷却到常温时，压力表指针下降,2,4MPa,左右，是属于,CNG,气瓶和管路系统内温度降低所造成的现象，是正常的；,附：,CNG,系统设计与使用中应撑握的相关知识：,天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，主要成分以甲烷（,CH4,）为主。压缩天然气（,CNG,）是天然气加压并以气态储存在容器中，将天然气压缩增压至,20Mpa,时，天然气体积缩小,200,倍。当天然气在大气压下，冷却至约,-162,时，天然气气态转变成液态，称液化天然气（,LNG,）。液化天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的,1/600,，液化天然气的重量仅为同体积水的,45%,左右。,使用天然气可以给用户节省至少,30%,的燃料费用，有的地区可以达到,50%,。,除特殊说明外，天然气系列发动机的功率均为标准环境（,GB/T18297-2001,上规定为,25,气温、,99kPa,干空气压）下的天然气发动机总功率。,对于增压天然气发动机，在使用范围内环境温度每上升,5,，天然气发动机性能指标（功率、气耗）约恶化,0.75%,，反之则相反；对于增压中冷天然气发动机，只要能保持中冷后温度不变，性能指标的变化可以忽略不计。,天然气发动机采取稀薄燃烧技术（稀燃），具有较强的高原适应性，在海拔,2000,米时，功率比在平原地区最多下降,5%,，气耗上升不超过,6%,；在海拔,3000,米时，功率下降不超过,10%,，气耗上升不超过,10%,。使用海拔超过,3000,米时需要单独标定。为满足排放法规要求，,CNG,稀燃发动机必须保证在,30%,35%,的稀燃界限内燃烧。,除特殊说明外，车辆装用的,CNG,均以,GB 18047-2000-12T,车用压缩天然气,规定为基准燃料。,天然气发动机燃料采用天然气，压缩天然气（,CNG,）和液化天然气（,LNG,）对于发动机的要求几乎完全相同，唯一的区别是,LNG,发动机需要提供蒸发器加热水源。只要减压器天然气进口压力不低于,20bar,，两者性能完全一致。但,CNG,发动机的排放性能与经济性优于,LNG,发动机。（,LNG,的为储运要求较高，相应成本也就高）,CNG,的能量密度较小，,CNG,汽车的续驶量程低于,LNG,汽车。,与汽油车相比，,CO,排放下降,20%,以上，,NOX,排放下降,40%,50%,，,NMHC,（不含甲烷的未燃碳氢化合物）排放下降,70%,左右。另外，完全可以消除铅、苯和芳香烃等危害。,“稀燃”：指的是燃烧完成后还有过量的空气剩余，即空气多燃气少。优点是燃料经济性好、排放温度低、传给冷却液的温度少；缺点是需要高能长时间的点火，需要小的火花间隙、空气湿度太大容易导致失火。,柴油燃烧形成的碳会润滑气门与气门座圈。,CNG,的燃烧温度比柴油机高且燃烧充分，燃烧气体的润滑性不好，不会产生碳烟增加润滑，且火花塞会因机油油灰影响点火性能，故,CNG,发动机要使用具有较低硫酸盐灰份、较高的抗氧化性能与抗磨损性能、低含硫、含锌添加剂的机油。,谢谢,