天然气汽车基本知识

天然气汽车是以天然气作为燃料的汽车。按照天然气的化学成分和形态，可分为压缩天然气(CNG)汽车、液化天然气(LNG)汽车和液化石油气(LPG)汽车三种。目前推广应用比较广泛的是CNG汽车，比如应用在出租车和公交车上。由于天然气目前是被世界公认的替代车用汽油和柴油的代用燃料，因此天然气汽车在世界和我国都得到了广泛推广应用。

天然气汽车的主要优缺点： 1、天然气汽车是清洁燃料汽车

天然气汽车的排放污染大大低于汽车为燃料的汽车，尾气中不含硫化物和铅，一氧化碳降低80%，碳氢化合物降低60%，氮氧化合物降低70%。因此，许多国家已将发展天然气汽车作为一种减轻大气污染的重要手段。

2、天然气汽车有显著的经济效益 可降低汽车营运成本。目前天然气的价格比汽油和柴油低得多，燃料费用一般节省50%左右，使营运成本大幅降低。

可节省维修费用。发动机使用天然气做燃料，运行平稳、噪音低、不积炭，能延长发动机使用寿命，不需经常更换机油和火花塞，可节约50%以上的维修费用。

3、比汽油汽车更安全

首先与汽油比，压缩天然气本身就是比较安全的燃料，主要表现在：

(1)燃点高。天然气燃点在650℃以上，比汽油燃点(427℃)高出223℃，所以与汽油相比不易点燃。

(2)密度低。与空气的相对密度为0.48，泄漏气体很快在空气中散发，很难形成遇火燃烧的浓度。

(3)辛烷值高。可达130，比目前最好的96号汽油辛烷值高得多，抗爆性能好。 释放过程是一个吸热过程。当压缩天然气从容器或管路中泄出时，泄孔周围会迅速形成一个低温区，使天然气燃烧困难。

其次，压缩天然气汽车所用的配件比汽油车要求更高。表现在：

(1)国家颁布有严格的天然气汽车技术标准。从加气站设计、储气瓶生产、改车部件制造到安装调试等，每个环节都形成了严格的技术标准。

(2)设计上考虑了严密的安全保障措施。对高压系统使用的零部件，安全系数均选用1.5~4以上，在减压调节器、储气瓶上安装有安全阀，控制系统中安装有紧急断气装置。

(3)储气瓶出厂前要进行特殊检验。气瓶经常规检验后，还需充气作火烧、爆炸、坠落、击等试验， 合格后方能出厂使用。

(4)CNG汽车的动力性略有降低。燃用天然气时，动力性略下降5~15%。不过，目前通过加装顺喷装置，可以解决动力不足的情况。

压缩天然气汽车专用装置技术条件 QC/T 245-2002

本标准非等效采用了联合国欧洲经济委员会ECE Rll0《关于CNG专用装置及安装了 CNG专用装置的机动车报批的统一规定》、国际标准ISO 15500《压缩天然气汽车燃料系统部件》的有关条款。本标准替代了QC/T 245《压缩天然气汽车专用装置和安装要求》中有关压缩天然气汽车专用装置的技术要求部分。

本标准由原中国机械工业联合会提出。 本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。

本标准起草单位：重庆汽车研究所、四川石理局南充机械厂、四川西恩基机电有限责任公司。 本标准主要起草人：陈万应、汪凯、张海辉、邓 杰、李 刚。 本标准首次发布。

本标准由全国汽车标准化技术委员会负责解释。 1 范围

本标准规定了压缩天然气汽车专用装置(以下简称专用装置)的定义和技术要求。

本标准适用于使用符合GB 18047要求的汽车用压缩天然气(以下简称CNG)、额定工作压力为20MPa的专用装置。

2 规范性引用文件

下列文件的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 17258 汽车用压缩天然气钢瓶 GB 18047 汽车用压缩天然气

GB/T 175 天然气汽车和液化石油气汽车 词汇 GB/T 14976 液体输送用不锈钢无缝钢管 GB/T 18363 汽车用压缩天然气加气口 QC/T 625 汽车用涂镀层和化学处理层 QC/T 671 汽车用压缩天然气减压调节器 QC/T 674 车用压缩天然气电磁阀 QC/T 675 车用汽油电磁阀 3 定义

GB/T 175确定的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 过流阀 Excess flow valve

安装在CNG管路中，当CNG流量超过其设计流量值时，能自动截断CNG供给的部件。 3.2 气体流量调节阀 Gas flow adjustor 安装在减压器下游，控制CNG流量的部件。 3.3 燃料轨 Fuel rail

连接燃料喷射装置的分配管或输送管。

3.4 点火时间控制装置 Ignition timing control device

安装在两用燃料汽车上，控制汽油和CNG两种燃料所需不同点火提前角的调节装置。 4 技术要求 4.1 一般要求

4.1.1 专用装置应按经规定程序批准的产品图样和其它技术文件制造，并应符合本标准的规定。 4.1.2 专用装置应能适应的工作环境温度范围如下： a)安装于发动机舱，-40℃～120℃; b)安装于其它部位，-40℃～85℃。

4.1.3 专用装置中其正常性能和安全功能易受到CNG、高压或振动影响的零部件，需要符合GB/T 18363、QC/T 671、QC/T 674、QC/T 675、GB 17258等相应零部件标准的有关要求。

4.1.4 专用装置零部件中，与CNG接触的零部件，其材质应与CNG相容，若所用金属材料为黑色金属，应采用电镀、化学处理或涂漆等防腐措施，涂镀层和化学处理层应符合QC/T 625的规定。

4.2 系统要求

4.2.1 CNG系统应至少包括以下专用装置 a)加气口 b)车用气瓶 c)车用气瓶附件 d)气压(量)显示器 e)截止阀 f)高压管线及接头 g)线束总成 h)电磁阀 i)减压调节器 j)气体混合器或喷射器 k)低压气管及循环水软管 1)过流阀 m)滤清器

4.2.2 CNG系统也可包括以下专用装置 a)气密盒 b)单向阀

c)两用燃料控制开关或双燃料控制开关 d)气体流量调节阀 e)燃料轨

f)压力或温度传感器 g)防护罩 h)预热器 i)卸压器 j)电子控制单元 k)点火时间控制装置

4.2.3 在下列情况之一时，专用装置应能自动切断CNG供给。 a)点火开关未打开; b)发动机未运转; c)CNG燃料管线断裂。 4.3 部件要求 4.3.1 加气口

CNG汽车上应至少安装一个加气口，且加气口上的防尘罩应能方便地固定在汽车上。 4.3.2 气瓶

4.3.2.1 气瓶应当配有气瓶阀和气瓶安全阀等气瓶附件; 4.3.2.2 如有必要，宜装气密盒和通风管等附件。 4.3.3 气压(量)显示器

气压(量)显示器可采用压力表或其它气量显示装置。若采用压力表时，其压力表量程应为储气系统额定工作压力的1.5～3.0倍，推荐采用2.0倍。采用其它气量显示时，宜采用压力传感器及气量显示器。

4.3.4 截止阀

由储气瓶到减压阀调节器之间应设置压缩天然气手动截止阀，阀体上应注明额定工作压力值，并标明介质流向。

4.3.5 气密盒

气密盒应有总截面大于450 mm2的通风出口。

4.3.6 减压调节器

4.3.6.1 减压调节器应设置加热防冻装置; 4.3.6.2 减压调节器应有易于排放杂质的功能; 4.3.6.3 减压调节器应有手动调节减压室压力的部件;

4.3.6.4 当减压调节器一级压力调节失效时，应有过压保护装置。 4.3.7 滤清器

在储气瓶到减压调节器之间应设置CNG滤清器，滤清器的滤芯应可清洗或更换。滤清器可单独安装在管路中，也可组合安装在减压调节器里。

4.3.8 混合器

当采用膜片式混合器时，应设置回火装置。 4.3.9 燃料控制开关及线束总成

两用燃料或双燃料汽车的燃料控制开关档位应标识清楚，能分别控制天然气、燃油的供给和停止。线束应包扎牢固，接头采用插接件，线路中应设置过电流保护装置。

4.3.10 过流阀

在储气瓶到减压调节器之间应设置过流阀，过流阀应有在过流保护后，恢复正常时可以自动或手动复位的功能。

4.3.11 天然气电磁阀

在储气瓶到减压调节器之间应设置高压天然气电磁阀。