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附錄 1 圖 紙 清 單 序 號(hào) 名 稱 編 號(hào) 大 小 總 計(jì) 1 總體布置 ZTBZ A1 2 氣瓶 QP A3 3 氣瓶架 QPJ 4 瓶口閥 PKF A2 5 瓶口閥閥體 PKF-1 6 截止閥 JZF A2 7 截止閥閥體 JZF-1 8 截止閥手輪 9 截止閥閥桿 10 截止閥閥芯 11 充氣閥 12 充氣閥加口 13 充氣閥接頭 14 減壓閥 15 減壓閥閥體 16 減壓閥閥蓋 17 減壓閥閥瓣 18 加溫器 19 加溫器內(nèi)筒 20 加溫器外殼 21 加溫器接頭 一、立題依據(jù) 隨著社會(huì)發(fā)展，汽車保有量的不斷增多，由汽車導(dǎo)致的環(huán)境污染和能源危機(jī)的問(wèn)題日益嚴(yán)重。為汽車尋找清潔而且豐富的替代燃料，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性，已成為相關(guān)研究技術(shù)人員迫切需要解決的問(wèn)題。天然氣繼煤碳、石油之后，作為三大能源之一。在煤碳、石油大量開(kāi)采和耗盡下，天然氣的儲(chǔ)量顯得比較豐富。同時(shí)它具有使用、儲(chǔ)存方便，熱效率高，燃燒清潔等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)天然氣的開(kāi)發(fā)和使用受到各國(guó)重視。 用天然氣替代常規(guī)的汽油或柴油作為汽車燃料具有很多優(yōu)點(diǎn)。最大的好處在于環(huán)保方面，不但排放性能優(yōu)，而且汽車噪音也低；同時(shí)把傳統(tǒng)汽車改裝成天然氣汽車只需要在原發(fā)動(dòng)機(jī)上加裝一套天然氣供給系統(tǒng)，改裝方便、成本低；此外，天然氣汽車安全性高。天然氣是一種高燃點(diǎn)的輕量氣體，在通常的溫度和壓力下比汽油更安全。天然氣本身無(wú)毒、無(wú)腐蝕性和非致癌的，即使泄漏也不會(huì)對(duì)土地或水形成威脅。在我國(guó)天然氣儲(chǔ)量相當(dāng)豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)天然氣總資源量約為５４萬(wàn)億立方米，天然氣可采資源總量為14 ~ 22萬(wàn)億立方米。天然氣資源總量列世界第五位、亞洲第一位。所以在我國(guó)發(fā)展天然氣汽車，開(kāi)發(fā)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)前景廣闊。 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代產(chǎn)品是機(jī)械式，第二代屬于簡(jiǎn)單閉環(huán)控制，第三代是采用電控噴射CNG技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)歷了從最先汽油機(jī)改裝到柴油機(jī)改裝，最后到專門(mén)根據(jù)天然氣特性設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)階段。同時(shí)燃料也經(jīng)歷了從雙用燃料、雙燃料到單用燃料過(guò)程。在這發(fā)展過(guò)程中，產(chǎn)生了許多技術(shù)，如：增壓中冷技術(shù)、燃燒稀燃技術(shù)、天然氣缸內(nèi)噴射技術(shù)、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)閉環(huán)電控技術(shù)、天然氣零部件開(kāi)發(fā)可靠性技術(shù)、天然氣催化器應(yīng)用技術(shù)等。 就目前我國(guó)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展上看，大多是在原汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上加裝一套天然氣供給系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)成汽油-天然氣雙用發(fā)動(dòng)機(jī)?？刂菩问蕉酁闄C(jī)械式的，天然氣供給方式多為混合器預(yù)混合式。我們知道汽油—天然氣雙用發(fā)動(dòng)機(jī)天然氣替代率低，同時(shí)機(jī)械式控制不精確的自身缺陷，混合器預(yù)混合式天然氣-空氣混合不均等原因，實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)排放性改善并不大。 鑒于以上情況和對(duì)城市環(huán)境造成很大污染的公交車大多很用柴油機(jī)，在柴油機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一款電控天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。電控天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是在原電控柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)安裝一套天然氣供給系統(tǒng)，用少量柴油引燃天然氣來(lái)工作。充分利用柴油機(jī)上的電控系統(tǒng)，來(lái)精確控制柴油引燃量和天然氣的供給量。達(dá)到提高天然氣替代率，提高原發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性的目的。 二、設(shè)計(jì)內(nèi)容 本設(shè)計(jì)是在原YC6108電控柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)安裝一套天然氣供給系統(tǒng)，并充分利用原柴油機(jī)上的電控系統(tǒng)，通過(guò)加裝相關(guān)傳感器，精確控制柴油引燃量和天然氣的供給量，來(lái)提高原發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性。具體來(lái)說(shuō)，一方面分析了電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給策略，對(duì)天然氣供給系統(tǒng)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)；另一方面重點(diǎn)設(shè)計(jì)了天然氣供給系統(tǒng)的一些主要專用裝置，如：氣瓶、瓶口閥、手動(dòng)關(guān)閉閥、充氣閥、燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器、加溫器等，對(duì)其它所需部件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了選用；同時(shí)還根據(jù)公交車車架，對(duì)天然氣供給系統(tǒng)布置與安裝進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。 三、設(shè)計(jì)方案 由電控柴油機(jī)改裝的柴油/天然氣電控發(fā)動(dòng)機(jī)原理圖如下： 天然氣由氣瓶通過(guò)高壓管流入壓力調(diào)節(jié)器。其間設(shè)置有充氣閥、手動(dòng)關(guān)閉閥、壓力表等。然后，天然氣通過(guò)電磁閥進(jìn)入氣體流量閥，由燃?xì)鈬娚淦鲊娙脒M(jìn)氣道。在進(jìn)氣道內(nèi)天然氣與空氣混合后流入進(jìn)氣歧管，最后到達(dá)各氣缸內(nèi)。在汽車的一些部位安有傳感器，通過(guò)數(shù)據(jù)采集由中央控制器控制柴油和天然氣的供給量。 1 氣瓶 氣瓶?jī)?chǔ)存壓力為20Mpa的壓縮天然氣，在其后先后接有氣瓶閥、充氣閥、手動(dòng)關(guān)閉閥及壓力表等。氣瓶閥在必要時(shí)封住瓶?jī)?nèi)氣體及防止瓶?jī)?nèi)壓力過(guò)高損壞氣瓶；充氣閥是在儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)壓力不足時(shí)向儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)充入天然氣；手動(dòng)關(guān)閉閥是當(dāng)CNG汽車因加氣、修理、入庫(kù)停車時(shí)，用來(lái)截止氣瓶到燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器之間的氣路聯(lián)接。壓力表用于表針加氣時(shí)天然氣是否加足。 2 壓力調(diào)節(jié)器 燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器可以將天然氣的壓力從20MPa降到0.5 Mpa左右，而且在壓力調(diào)節(jié)器上裝有壓力傳感器且與駕駛室內(nèi)控制面板相連，這樣在駕駛室內(nèi)即可通過(guò)壓力值了解氣瓶?jī)?nèi)天然氣的儲(chǔ)量。在壓力調(diào)節(jié)器前分別安裝有加溫器和過(guò)濾器。其中加溫器是為了給天然氣加熱，以避免因天然氣壓力降低吸收熱量而使壓力調(diào)節(jié)器凍結(jié)。過(guò)濾器是為了濾除氣體中的雜質(zhì)，以避免減壓器閥口被堵塞。燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器后連接電磁閥，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，電磁閥自動(dòng)切斷天然氣的供給。 3 氣體流量閥 氣體流量閥可精確控制雙燃料工作狀態(tài)下的燃?xì)饬髁?。其?nèi)有一小容積室，與燃?xì)鈬娚淦鳌⑻烊粴鈮毫鞲衅骱蜏囟葌鞲衅飨噙B，2個(gè)傳感器分別測(cè)出容積室中天然氣的壓力和溫度。中央控制器(ECU)將實(shí)測(cè)天然氣壓力與存儲(chǔ)在ECU內(nèi)的目標(biāo)壓力值相比較，根據(jù)二者的差值調(diào)整容積室的容積，保證確的天然氣噴射量。天然氣以1O～80 Mpa的噴射壓力噴入時(shí)進(jìn)氣道內(nèi)，與空氣充分混合后進(jìn)入氣缸。燃?xì)鈬娚淦鞯膰娍着c空氣的流向相反，使天然氣與空氣充分混合。 4 中央控制器 ECU是YC6108雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的控制核心，它接受8個(gè)傳感器的信息，通過(guò)計(jì)算分析處理后，向柴油油量控制器及氣體流量閥等主要執(zhí)行器發(fā)出指令，控制雙燃料狀態(tài)下的柴油量以及燃?xì)獾牧髁?，進(jìn)而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。ECU具有故障自診斷功能。當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)時(shí)，ECU 自動(dòng)記錄錯(cuò)誤信息，并將錯(cuò)誤代碼在控制面板上顯示出來(lái)。它可自動(dòng)記錄天然氣流量、柴油流量天然氣溫度和壓力、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力等3O余個(gè)參數(shù)隨時(shí)間變化的曲線，并進(jìn)行分析。 5 油門(mén)位置傳感器 油門(mén)位置信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)是決定燃料MAP和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度MAP的主要參數(shù)。油門(mén)位置傳感器固定在噴油泵的油門(mén)操縱桿上，并通過(guò)油門(mén)拉線與油門(mén)踏板連接，由駕駛員直接控制。ECU根據(jù)它的信號(hào)確定天然氣、空氣和柴油的供給量。 6 柴油油量控制器 柴油油量控制器安裝在噴油泵的后端。發(fā)動(dòng)機(jī)在雙燃料工作狀態(tài)時(shí)，ECU 按照其內(nèi)設(shè)定的燃料MAP，通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的行程從而控制噴油泵齒條的位移量來(lái)控制在雙燃料工作狀態(tài)的柴油油量。在純柴油工作狀態(tài)時(shí)，柴油油量控制器不起作用，由噴油泵調(diào)速器直接控制發(fā)動(dòng)機(jī)的柴油噴射量。 7 冷卻水溫度傳感器 冷卻水溫度傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的出水管上，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度在65 c以上和轉(zhuǎn)速超過(guò)900 r／min時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到雙燃料的工作狀態(tài)。轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器安裝在齒輪室罩蓋一飛輪殼上測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，其信號(hào)是決定燃料MAP和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度MAP的主要參數(shù)。 8 控制面板 控制面板固定在駕駛室內(nèi)的儀表板上?？刂泼姘迳嫌锌刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，還可以顯示雙燃料工作狀態(tài)下的天然氣替代率及氣瓶?jī)?nèi)的天然氣儲(chǔ)量。當(dāng)雙燃料工作狀態(tài)下出現(xiàn)故障時(shí)，控制面上的故障顯示燈就會(huì)提醒駕駛員，同時(shí)可以通過(guò)外接設(shè)備端口把故障的原因打印出來(lái)。 四、設(shè)計(jì)提綱 摘要 1 前言 2 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 3 各部件設(shè)計(jì) 2.1 氣瓶 2.2 手動(dòng)關(guān)閉閥 2.3 瓶口閥 2.4 充氣閥 2.5 燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器 2.6 加溫器 4 系統(tǒng)布置設(shè)計(jì) 5 設(shè)計(jì)小結(jié) 參考文獻(xiàn) 五、進(jìn)度安排 4月15日至4月20日：綜合、歸納、分析所收集資料的有關(guān)內(nèi)容。 4月21日至4月30日：完成開(kāi)題報(bào)告，翻譯英語(yǔ)文章。 5月 1 日至5月10日：完成氣瓶、瓶口閥、手動(dòng)關(guān)閉閥及充氣閥的設(shè)計(jì)。 5月11日至5月31日：完成燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器及加溫器的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 6月 1 日至6月10日：完成進(jìn)天然氣汽車供氣系統(tǒng)布置設(shè)計(jì)。 6月11日至6月15日：設(shè)計(jì)編輯整理，準(zhǔn)備答辯。 6月15日至6月20日：答辯。 六、主要參考文獻(xiàn) 1 黃海波主編 . 燃?xì)馄嚱Y(jié)構(gòu)原理與維修 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 2 孫濟(jì)美主編 . 天然氣和液化石油氣汽車 . 北京：北京理工大學(xué)出版社，2001.12 3 高獻(xiàn)坤，徐國(guó)強(qiáng)等 . CNG/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)供氣技術(shù)發(fā)展與趨勢(shì) . 柴油機(jī)，2005.2 4 羅齊江，潘志翔 . 天然氣/柴油雙燃料公交車改裝技術(shù)研究 . 小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車2001.1 5楊源泉主編 . 閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992.12 4 摘 要 為了解決日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源危機(jī)的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了一種以天然氣和柴油為燃料的電控雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。它是在電控柴油機(jī)的基礎(chǔ)上改裝而成的，采用柴油引燃天然氣的方式來(lái)工作。由于只需另外加裝一套天然氣供給系統(tǒng)，適當(dāng)改變一下燃料供給策略，對(duì)原柴油機(jī)不必作什么改動(dòng)，故改裝簡(jiǎn)單、成本低。但改裝后天然氣替代率高，發(fā)動(dòng)機(jī)排放性明顯改善。 本設(shè)計(jì)是在原YC6108電控柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)安裝一套天然氣供給系統(tǒng)，并充分利用原柴油機(jī)上的電控系統(tǒng)，通過(guò)加裝相關(guān)傳感器，精確控制柴油引燃量和天然氣的供給量，來(lái)提高原發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性。具體來(lái)說(shuō)，一方面分析了電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給策略，對(duì)天然氣供給系統(tǒng)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)；另一方面重點(diǎn)設(shè)計(jì)了天然氣供給系統(tǒng)的一些主要專用裝置，如：氣瓶、瓶口閥、手動(dòng)關(guān)閉閥、充氣閥、燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器、加溫器等，對(duì)其它所需部件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了選用；同時(shí)還根據(jù)公交車車架，對(duì)天然氣供給系統(tǒng)布置與安裝進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 柴油機(jī)； 天然氣； 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)； 供氣系統(tǒng) Abstract In order to solve the increasingly serious energy crisis and environmental pollution problems, we develop a electronically controlled dual-fuel engine natural for natural gas and diesel fuel. It is Modified by a electronically controlled engine, and work by diesel igniting the natural gas. We only add a natural gas supply system on the diesel engine, and give some appropriate changes in the fuel supply strategy, but the diesel engines emissions significantly improved. We develop this electronically controlled dual-fuel engine on the basis of the YC6108 Diesel Engine. We make full use of the electronic control system on the diesel engine and precisely control the diesel and natural gas supply to improve the engine of the economy and emissions. On the one hand, we analyze fuel supply strategy, and design the gas supply system; On the other hand, we focused on the design of the gas supply system for some major installations, such as: the cylinder, the cylinder valve, filling gas Valves, gas pressure regulator, heating regulator, etc. We also design the gas supply system layout and installation under the bus frame. Key words： Diesel engine; Natural gas; Dual-fuel diesel engine; Gas supply system 目 錄 1 前言 1 2 原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 2 2．1 柴油機(jī)數(shù)據(jù) 2 2．2 公交車數(shù)據(jù) 3 3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 4 3．1 控制原理設(shè)計(jì) 4 3．2 各部件功用 4 3．2．1 氣瓶 4 3．2．2 壓力調(diào)節(jié)器 5 3．2．3 氣體流量閥 5 3．2．4 中央控制器 5 3．2．5 油門(mén)位置傳感器 5 3．2．6 柴油油量控制器 5 3．2．7 冷卻水溫度傳感器 6 3．2．8 控制面板 6 4 儲(chǔ)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 4．1 氣瓶設(shè)計(jì) 7 4．1．1 材料選擇 7 4．1．2 儲(chǔ)氣壓力確定 7 4．1．3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 4．1．4 尺寸設(shè)計(jì) 8 4．2 手動(dòng)關(guān)閉閥設(shè)計(jì) 9 4．2．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 4．2．1 閥桿設(shè)計(jì) 10 4．3 瓶口閥設(shè)計(jì) 13 4．3．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 4．3．2 泄放直徑校核 14 4．4 充氣閥設(shè)計(jì) 15 4．5 其它部件選用 16 5 供給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 5．1 燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) 17 5．1．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 5．1．2 閥口設(shè)計(jì) 18 5．1．3 密封膜片設(shè)計(jì) 20 5．1．4 彈簧設(shè)計(jì) 21 5．3 加溫器設(shè)計(jì) 25 5．3 其它部件選用 26 6 總體布置 27 6．1 氣瓶布置 27 6．2 氣瓶架設(shè)計(jì)校核 30 7 結(jié)束語(yǔ) 32 參考文獻(xiàn) 33 致　　謝 34 1 1 前言 隨著社會(huì)發(fā)展，汽車保有量的不斷增多，由汽車導(dǎo)致的環(huán)境污染和能源危機(jī)的問(wèn)題日益嚴(yán)重。為汽車尋找清潔而且豐富的替代燃料，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性，已成為相關(guān)研究技術(shù)人員迫切需要解決的問(wèn)題。天然氣繼煤碳、石油之后，作為三大能源之一。在煤碳、石油大量開(kāi)采和耗盡下，天然氣的儲(chǔ)量顯得比較豐富。同時(shí)它具有使用、儲(chǔ)存方便，熱效率高，燃燒清潔等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)天然氣的開(kāi)發(fā)和使用受到各國(guó)重視。 用天然氣替代常規(guī)的汽油或柴油作為汽車燃料具有很多優(yōu)點(diǎn)。最大的好處在于環(huán)保方面，不但排放性能優(yōu)，而且汽車噪音也低；同時(shí)把傳統(tǒng)汽車改裝成天然氣汽車只需要在原發(fā)動(dòng)機(jī)上加裝一套天然氣供給系統(tǒng)，改裝方便、成本低；此外，天然氣汽車安全性高。天然氣是一種高燃點(diǎn)的輕量氣體，在通常的溫度和壓力下比汽油更安全。天然氣本身無(wú)毒、無(wú)腐蝕性和非致癌的，即使泄漏也不會(huì)對(duì)土地或水形成威脅。在我國(guó)天然氣儲(chǔ)量相當(dāng)豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)天然氣總資源量約為５４萬(wàn)億立方米，天然氣可采資源總量為14 ~ 22萬(wàn)億立方米。天然氣資源總量列世界第五位、亞洲第一位。所以在我國(guó)發(fā)展天然氣汽車，開(kāi)發(fā)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)前景廣闊。 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代產(chǎn)品是機(jī)械式，第二代屬于簡(jiǎn)單閉環(huán)控制，第三代是采用電控噴射CNG技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)歷了從最先汽油機(jī)改裝到柴油機(jī)改裝，最后到專門(mén)根據(jù)天然氣特性設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)階段。同時(shí)燃料也經(jīng)歷了從雙用燃料、雙燃料到單用燃料過(guò)程。在這發(fā)展過(guò)程中，產(chǎn)生了許多技術(shù)，如：增壓中冷技術(shù)、燃燒稀燃技術(shù)、天然氣缸內(nèi)噴射技術(shù)、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)閉環(huán)電控技術(shù)、天然氣零部件開(kāi)發(fā)可靠性技術(shù)、天然氣催化器應(yīng)用技術(shù)等。 就目前我國(guó)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展上看，大多是在原汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上加裝一套天然氣供給系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)成汽油-天然氣雙用發(fā)動(dòng)機(jī)?？刂菩问蕉酁闄C(jī)械式的，天然氣供給方式多為混合器預(yù)混合式。我們知道汽油—天然氣雙用發(fā)動(dòng)機(jī)天然氣替代率低，同時(shí)機(jī)械式控制不精確的自身缺陷，混合器預(yù)混合式天然氣-空氣混合不均等原因，實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)排放性改善并不大。 鑒于以上情況和對(duì)城市環(huán)境造成很大污染的公交車大多很用柴油機(jī)，在柴油機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一款電控天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。電控天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是在原電控柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)安裝一套天然氣供給系統(tǒng)，用少量柴油引燃天然氣來(lái)工作。充分利用柴油機(jī)上的電控系統(tǒng)，來(lái)精確控制柴油引燃量和天然氣的供給量。達(dá)到提高天然氣替代率，提高原發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性的目的。 題目： 電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì) 學(xué) 院: 機(jī)械自動(dòng)化學(xué)院 專 業(yè): 車輛工程 學(xué) 號(hào): 學(xué)生姓名: 指導(dǎo)教師: 日 期: 摘 要 為了解決日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源危機(jī)的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了一種以天然氣和柴油為燃料的電控雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。它是在電控柴油機(jī)的基礎(chǔ)上改裝而成的，采用柴油引燃天然氣的方式來(lái)工作。由于只需另外加裝一套天然氣供給系統(tǒng)，適當(dāng)改變一下燃料供給策略，對(duì)原柴油機(jī)不必作什么改動(dòng)，故改裝簡(jiǎn)單、成本低，但天然氣替代率高，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)排放性明顯改善。 本設(shè)計(jì)是在原YC6108電控柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)安裝一套天然氣供給系統(tǒng)，并充分利用原柴油機(jī)上的電控系統(tǒng)，通過(guò)加裝相關(guān)傳感器，精確控制柴油引燃量和天然氣的供給量，來(lái)提高原發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性。一方面分析了電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給策略，設(shè)計(jì)了天然氣供給系統(tǒng)；另一方面重點(diǎn)設(shè)計(jì)了天然氣供給系統(tǒng)的一些主要專用裝置，如：氣瓶、氣瓶閥、手動(dòng)關(guān)閉閥、充氣閥、燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器、加溫器等，對(duì)其它所需部件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了選用；同時(shí)還根據(jù)公交車車架，對(duì)天然氣供給系統(tǒng)布置與安裝進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 柴油 天然氣 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī) 供氣系統(tǒng) Abstract In order to solve the increasingly serious energy crisis and environmental pollution problems, we develop a natural gas and diesel fuel for the electronically controlled dual-fuel engine. It is Modified by a electronically controlled engine ,and work by diesel ignite the natual gas . we only add a natural gas supply system on the diesel engine, and give some appropriate changes in the fuel supply strategy, but the diesel engines emissions significantly improved. We develop this electronically controlled dual-fuel engine on the basis of the YC6108 Diesel Engine. We make full use of the electronic control system on the diesel engine and precisely control the diesel and natural gas supply to Improve the engine of the economy and emissions. On the one hand, we analysis fuel supply strategy, and design the gas supply system; On the other hand, we focused on the design of the gas supply system for some major installations, such as: the cylinder, the cylinder valve, the shuted valve, filling gas Valves, gas pressure regulator, heating regulator, etc., we also design the gas supply system layout and installation under the bus frame. Key words： Natural gas Dual-fuel diesel engine Gas supply system 附件4：《目錄格式要求》 摘 要 為了解決日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和能源危機(jī)的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了一種以天然氣和柴油為燃料的電控雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。它是在電控柴油機(jī)的基礎(chǔ)上改裝而成的，采用柴油引燃天然氣的方式來(lái)工作。由于只需另外加裝一套天然氣供給系統(tǒng)，適當(dāng)改變一下燃料供給策略，對(duì)原柴油機(jī)不必作什么改動(dòng)，故改裝簡(jiǎn)單、成本低。但改裝后天然氣替代率高，發(fā)動(dòng)機(jī)排放性明顯改善。 本設(shè)計(jì)是在原YC6108電控柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)安裝一套天然氣供給系統(tǒng)，并充分利用原柴油機(jī)上的電控系統(tǒng)，通過(guò)加裝相關(guān)傳感器，精確控制柴油引燃量和天然氣的供給量，來(lái)提高原發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性。具體來(lái)說(shuō)，一方面分析了電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)燃料供給策略，對(duì)天然氣供給系統(tǒng)進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)；另一方面重點(diǎn)設(shè)計(jì)了天然氣供給系統(tǒng)的一些主要專用裝置，如：氣瓶、瓶口閥、手動(dòng)關(guān)閉閥、充氣閥、燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器、加溫器等，對(duì)其它所需部件按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了選用；同時(shí)還根據(jù)公交車車架，對(duì)天然氣供給系統(tǒng)布置與安裝進(jìn)行了分析與設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 柴油機(jī)； 天然氣； 雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)； 供氣系統(tǒng) Abstract In order to solve the increasingly serious energy crisis and environmental pollution problems, we develop a electronically controlled dual-fuel engine natural for natural gas and diesel fuel. It is Modified by a electronically controlled engine, and work by diesel igniting the natural gas. We only add a natural gas supply system on the diesel engine, and give some appropriate changes in the fuel supply strategy, but the diesel engines emissions significantly improved. We develop this electronically controlled dual-fuel engine on the basis of the YC6108 Diesel Engine. We make full use of the electronic control system on the diesel engine and precisely control the diesel and natural gas supply to improve the engine of the economy and emissions. On the one hand, we analyze fuel supply strategy, and design the gas supply system; On the other hand, we focused on the design of the gas supply system for some major installations, such as: the cylinder, the cylinder valve, filling gas Valves, gas pressure regulator, heating regulator, etc. We also design the gas supply system layout and installation under the bus frame. Key words： Diesel engine; Natural gas; Dual-fuel diesel engine; Gas supply system 目 錄 1 前言 1 2 原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 2 2．1 柴油機(jī)數(shù)據(jù) 2 2．2 公交車數(shù)據(jù) 3 3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 4 3．1 控制原理設(shè)計(jì) 4 3．2 各部件功用 4 3．2．1 氣瓶 4 3．2．2 壓力調(diào)節(jié)器 5 3．2．3 氣體流量閥 5 3．2．4 中央控制器 5 3．2．5 油門(mén)位置傳感器 5 3．2．6 柴油油量控制器 5 3．2．7 冷卻水溫度傳感器 6 3．2．8 控制面板 6 4 儲(chǔ)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 7 4．1 氣瓶設(shè)計(jì) 7 4．1．1 材料選擇 7 4．1．2 儲(chǔ)氣壓力確定 7 4．1．3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 4．1．4 尺寸設(shè)計(jì) 8 4．2 手動(dòng)關(guān)閉閥設(shè)計(jì) 9 4．2．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 4．2．1 閥桿設(shè)計(jì) 10 4．3 瓶口閥設(shè)計(jì) 13 4．3．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 4．3．2 泄放直徑校核 14 4．4 充氣閥設(shè)計(jì) 15 4．5 其它部件選用 16 5 供給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 17 5．1 燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) 17 5．1．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 5．1．2 閥口設(shè)計(jì) 18 5．1．3 密封膜片設(shè)計(jì) 20 5．1．4 彈簧設(shè)計(jì) 21 5．3 加溫器設(shè)計(jì) 25 5．3 其它部件選用 26 6 總體布置 27 6．1 氣瓶布置 27 6．2 氣瓶架設(shè)計(jì)校核 30 7 結(jié)束語(yǔ) 32 參考文獻(xiàn) 33 致　　謝 34 32 1 前言 隨著社會(huì)發(fā)展，汽車保有量的不斷增多，由汽車導(dǎo)致的環(huán)境污染和能源危機(jī)的問(wèn)題日益嚴(yán)重。為汽車尋找清潔而且豐富的替代燃料，從而提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性，已成為相關(guān)研究技術(shù)人員迫切需要解決的問(wèn)題。天然氣繼煤碳、石油之后，作為三大能源之一。在煤碳、石油大量開(kāi)采和耗盡下，天然氣的儲(chǔ)量顯得比較豐富。同時(shí)它具有使用、儲(chǔ)存方便，熱效率高，燃燒清潔等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)天然氣的開(kāi)發(fā)和使用受到各國(guó)重視。 用天然氣替代常規(guī)的汽油或柴油作為汽車燃料具有很多優(yōu)點(diǎn)。最大的好處在于環(huán)保方面，不但排放性能優(yōu)，而且汽車噪音也低；同時(shí)把傳統(tǒng)汽車改裝成天然氣汽車只需要在原發(fā)動(dòng)機(jī)上加裝一套天然氣供給系統(tǒng)，改裝方便、成本低；此外，天然氣汽車安全性高。天然氣是一種高燃點(diǎn)的輕量氣體，在通常的溫度和壓力下比汽油更安全。天然氣本身無(wú)毒、無(wú)腐蝕性和非致癌的，即使泄漏也不會(huì)對(duì)土地或水形成威脅。在我國(guó)天然氣儲(chǔ)量相當(dāng)豐富。據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)天然氣總資源量約為５４萬(wàn)億立方米，天然氣可采資源總量為14 ~ 22萬(wàn)億立方米。天然氣資源總量列世界第五位、亞洲第一位。所以在我國(guó)發(fā)展天然氣汽車，開(kāi)發(fā)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)前景廣闊。 天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展大致經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一代產(chǎn)品是機(jī)械式，第二代屬于簡(jiǎn)單閉環(huán)控制，第三代是采用電控噴射CNG技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)歷了從最先汽油機(jī)改裝到柴油機(jī)改裝，最后到專門(mén)根據(jù)天然氣特性設(shè)計(jì)發(fā)動(dòng)機(jī)階段。同時(shí)燃料也經(jīng)歷了從雙用燃料、雙燃料到單用燃料過(guò)程。在這發(fā)展過(guò)程中，產(chǎn)生了許多技術(shù)，如：增壓中冷技術(shù)、燃燒稀燃技術(shù)、天然氣缸內(nèi)噴射技術(shù)、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)閉環(huán)電控技術(shù)、天然氣零部件開(kāi)發(fā)可靠性技術(shù)、天然氣催化器應(yīng)用技術(shù)等。 就目前我國(guó)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展上看，大多是在原汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的基礎(chǔ)上加裝一套天然氣供給系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)成汽油-天然氣雙用發(fā)動(dòng)機(jī)?？刂菩问蕉酁闄C(jī)械式的，天然氣供給方式多為混合器預(yù)混合式。我們知道汽油—天然氣雙用發(fā)動(dòng)機(jī)天然氣替代率低，同時(shí)機(jī)械式控制不精確的自身缺陷，混合器預(yù)混合式天然氣-空氣混合不均等原因，實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)排放性改善并不大。 鑒于以上情況和對(duì)城市環(huán)境造成很大污染的公交車大多很用柴油機(jī)，在柴油機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一款電控天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。電控天然氣/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是在原電控柴油機(jī)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)安裝一套天然氣供給系統(tǒng)，用少量柴油引燃天然氣來(lái)工作。充分利用柴油機(jī)上的電控系統(tǒng)，來(lái)精確控制柴油引燃量和天然氣的供給量。達(dá)到提高天然氣替代率，提高原發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性的目的。 2 原始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 本設(shè)計(jì)在YC6108電控單體泵柴油機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)一套天然氣供給系統(tǒng)，充分利用原有的電控系統(tǒng)，把原發(fā)動(dòng)機(jī)改裝成電控天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，并在使用這種發(fā)動(dòng)機(jī)的公交車上對(duì)天然氣供給系統(tǒng)布置進(jìn)行設(shè)計(jì)。 下面給出了設(shè)計(jì)時(shí)所用的柴油機(jī)和公交車的一些數(shù)據(jù)參數(shù)。 2．1 柴油機(jī)數(shù)據(jù) 圖 YC6108發(fā)動(dòng)機(jī) 缸徑行程 額定功率/轉(zhuǎn)速 最大扭矩/轉(zhuǎn)速 外形尺寸 燃油消耗率 2．2 公交車數(shù)據(jù) 圖 2.2 公交車底盤(pán) 外形尺寸 百公里油耗 Q=27L 續(xù)駛里程 S=300km 整車質(zhì)量 M = 9740kg 前軸軸載質(zhì)量 M1 = 3270kg 后軸軸載質(zhì)量 M2 = 6470kg 軸距 L = 4700mm 車架參數(shù) 縱梁 異形鋼管 通橫梁 槽形鋼 外伸橫梁 槽形鋼 3 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的電控柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)是在原YC6108柴油機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)而成，主要開(kāi)發(fā)了雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的供氣系統(tǒng)。并設(shè)置了多種傳感器，充分應(yīng)用原發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)引燃柴油量和天然氣量的精確控制。 3．1 控制原理設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)采用電控單點(diǎn)噴氣控制方式，其供氣系統(tǒng)電子控制原理如下圖3.1所示。 圖 3.1 控制原理 設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要包括天然氣的儲(chǔ)氣系統(tǒng)、供給系統(tǒng)及控制系統(tǒng)。 由圖所示，天然氣由氣瓶通過(guò)高壓管流入壓力調(diào)節(jié)器。其間設(shè)置有充氣閥、手動(dòng)關(guān)閉閥、壓力表等。然后，天然氣通過(guò)電磁閥進(jìn)入氣體流量閥，由燃?xì)鈬娚淦鲊娙脒M(jìn)氣道。在進(jìn)氣道內(nèi)天然氣與空氣混合后流入進(jìn)氣歧管，最后到達(dá)各氣缸內(nèi)。在汽車的一些部位安有傳感器，通過(guò)數(shù)據(jù)采集由中央控制器控制柴油和天然氣的供給量。 3．2 各部件功用 3．2．1 氣瓶 氣瓶?jī)?chǔ)存壓力為20Mpa的壓縮天然氣，在其后先后接有氣瓶閥、充氣閥、手動(dòng)關(guān)閉閥及壓力表等。氣瓶閥在必要時(shí)封住瓶?jī)?nèi)氣體及防止瓶?jī)?nèi)壓力過(guò)高損壞氣瓶；充氣閥是在儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)壓力不足時(shí)向儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)充入天然氣；手動(dòng)關(guān)閉閥是當(dāng)CNG汽車因加氣、修理、入庫(kù)停車時(shí)，用來(lái)截止氣瓶到燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器之間的氣路聯(lián)接。壓力表用于表針加氣時(shí)天然氣是否加足。 3．2．2 壓力調(diào)節(jié)器 燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器可以將天然氣的壓力從20MPa降到0.5 Mpa左右，而且在壓力調(diào)節(jié)器上裝有壓力傳感器且與駕駛室內(nèi)控制面板相連，這樣在駕駛室內(nèi)即可通過(guò)壓力值了解氣瓶?jī)?nèi)天然氣的儲(chǔ)量。在壓力調(diào)節(jié)器前分別安裝有加溫器和過(guò)濾器。其中加溫器是為了給天然氣加熱，以避免因天然氣壓力降低吸收熱量而使壓力調(diào)節(jié)器凍結(jié)。過(guò)濾器是為了濾除氣體中的雜質(zhì)，以避免減壓器閥口被堵塞。燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器后連接電磁閥，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，電磁閥自動(dòng)切斷天然氣的供給。 3．2．3 氣體流量閥 氣體流量閥可精確控制雙燃料工作狀態(tài)下的燃?xì)饬髁?。其?nèi)有一小容積室，與燃?xì)鈬娚淦鳌⑻烊粴鈮毫鞲衅骱蜏囟葌鞲衅飨噙B，2個(gè)傳感器分別測(cè)出容積室中天然氣的壓力和溫度。中央控制器(ECU)將實(shí)測(cè)天然氣壓力與存儲(chǔ)在ECU內(nèi)的目標(biāo)壓力值相比較，根據(jù)二者的差值調(diào)整容積室的容積，保證確的天然氣噴射量。天然氣以1O～80 Mpa的噴射壓力噴入時(shí)進(jìn)氣道內(nèi)，與空氣充分混合后進(jìn)入氣缸。燃?xì)鈬娚淦鞯膰娍着c空氣的流向相反，使天然氣與空氣充分混合。 3．2．4 中央控制器 ECU是YC6108雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的控制核心，它接受8個(gè)傳感器的信息，通過(guò)計(jì)算分析處理后，向柴油油量控制器及氣體流量閥等主要執(zhí)行器發(fā)出指令，控制雙燃料狀態(tài)下的柴油量以及燃?xì)獾牧髁?，進(jìn)而保證發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。ECU具有故障自診斷功能。當(dāng)控制系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)時(shí)，ECU 自動(dòng)記錄錯(cuò)誤信息，并將錯(cuò)誤代碼在控制面板上顯示出來(lái)。它可自動(dòng)記錄天然氣流量、柴油流量天然氣溫度和壓力、進(jìn)氣溫度、進(jìn)氣壓力等3O余個(gè)參數(shù)隨時(shí)間變化的曲線，并進(jìn)行分析。 3．2．5 油門(mén)位置傳感器 油門(mén)位置信號(hào)和轉(zhuǎn)速信號(hào)是決定燃料MAP和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度MAP的主要參數(shù)。油門(mén)位置傳感器固定在噴油泵的油門(mén)操縱桿上，并通過(guò)油門(mén)拉線與油門(mén)踏板連接，由駕駛員直接控制。ECU根據(jù)它的信號(hào)確定天然氣、空氣和柴油的供給量。 3．2．6 柴油油量控制器 柴油油量控制器安裝在噴油泵的后端。發(fā)動(dòng)機(jī)在雙燃料工作狀態(tài)時(shí)，ECU 按照其內(nèi)設(shè)定的燃料MAP，通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的行程從而控制噴油泵齒條的位移量來(lái)控制在雙燃料工作狀態(tài)的柴油油量。在純柴油工作狀態(tài)時(shí)，柴油油量控制器不起作用，由噴油泵調(diào)速器直接控制發(fā)動(dòng)機(jī)的柴油噴射量。 3．2．7 冷卻水溫度傳感器 冷卻水溫度傳感器安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的出水管上，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水溫度在65 c以上和轉(zhuǎn)速超過(guò)900 r／min時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到雙燃料的工作狀態(tài)。轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器安裝在齒輪室罩蓋一飛輪殼上測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，其信號(hào)是決定燃料MAP和節(jié)氣門(mén)開(kāi)度MAP的主要參數(shù)。 3．2．8 控制面板 控制面板固定在駕駛室內(nèi)的儀表板上?？刂泼姘迳嫌锌刂瓢l(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)的轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，還可以顯示雙燃料工作狀態(tài)下的天然氣替代率及氣瓶?jī)?nèi)的天然氣儲(chǔ)量。當(dāng)雙燃料工作狀態(tài)下出現(xiàn)故障時(shí)，控制面上的故障顯示燈就會(huì)提醒駕駛員，同時(shí)可以通過(guò)外接設(shè)備端口把故障的原因打印出來(lái)。 4 儲(chǔ)氣系統(tǒng)設(shè)計(jì) 天然氣儲(chǔ)氣系統(tǒng)包括氣瓶、瓶口閥、充氣閥、手動(dòng)關(guān)閉閥、高壓管線及高壓接頭、氣壓表等。這里主要設(shè)計(jì)了儲(chǔ)氣瓶、氣瓶閥、充氣閥、手動(dòng)關(guān)閉閥，對(duì)于高壓管線、氣壓表、相關(guān)傳感器等直接按國(guó)家規(guī)定選用。 4．1 氣瓶設(shè)計(jì) CNG的儲(chǔ)氣瓶一直是天然氣汽車重要的專用裝置之一，它的成本約占CNG汽車改裝總成本的30%~70%。 圖 4.1 氣瓶 4．1．1 材料選擇 就目前使用的情況，氣瓶大體分二大類：第一類鋼或鋁合金金屬瓶；第二類復(fù)合材料儲(chǔ)氣瓶。合金金屬瓶，生產(chǎn)成本低，安全耐用，容積率高，但重容比大，重量大；復(fù)合材料瓶重容比小，重量輕，但生產(chǎn)成本高，價(jià)格貴。 就本設(shè)計(jì)而言，由于是改裝公交車，它上面空間大，對(duì)重量不太敏感，同時(shí)鋼制氣瓶在我國(guó)應(yīng)用廣泛，所以選擇鋼制氣瓶。依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/17258-1998《汽車用壓縮天然氣鋼瓶》，按照標(biāo)準(zhǔn)中表2對(duì)瓶體材料的要求，綜合考慮選擇35CrMn的鋼合金。 4．1．2 儲(chǔ)氣壓力確定 根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/17258-1998的規(guī)定，天然氣儲(chǔ)氣瓶的設(shè)計(jì)壓力為。 它是綜合考慮到儲(chǔ)氣瓶的容重比以及CNG加氣站運(yùn)行成本所確定的優(yōu)化結(jié)果。過(guò)高的儲(chǔ)氣壓力反而會(huì)導(dǎo)致氣瓶容積率比的下降及加氣站設(shè)備的成本和運(yùn)行管理費(fèi)用的升高。 4．1．3 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 目前儲(chǔ)氣瓶按生產(chǎn)工藝制造不同分三類：無(wú)縫鋼管兩端收口，尾部成凸?fàn)?；無(wú)縫鋼管兩端收口，兩端成管狀；由鋼坯直接沖壓而成。 由于公交車用儲(chǔ)氣瓶對(duì)其形狀沒(méi)有特別要求，考慮到工廠生產(chǎn)情況，形狀的復(fù)雜程度，以及生產(chǎn)工藝，選擇無(wú)縫鋼管兩端收口，尾部為凸?fàn)畹男螤睢? 圖 4.2 氣瓶結(jié)構(gòu) 4．1．4 尺寸設(shè)計(jì) 結(jié)合目前市場(chǎng)用儲(chǔ)氣瓶情況，考慮到公交的續(xù)駛里程為300km，以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB17258-1998，查標(biāo)準(zhǔn)中表1，確定所設(shè)計(jì)氣瓶的公稱容積，公稱外徑。 1 氣瓶壁厚 氣瓶壁厚應(yīng)滿足以下兩式 S=（ 1－ ） （4.1） S≥ （4.2） 其中 S——?dú)馄勘诤?mm) ——公稱外徑(mm) ——材料屈服應(yīng)力(MPa) ——水壓試驗(yàn)壓力(MPa) 由材料為35CrMo知 = 440MPa 水壓試驗(yàn)壓力 =P=×20≈33MPa (p為儲(chǔ)氣壓力) 所以 S=（ 1－ ）≈9 mm S≥≈2.068 mm 綜上,取壁厚S為9mm。 2 瓶口螺紋 依據(jù)GB8335-1998 《氣瓶專用螺紋》規(guī)定，查標(biāo)準(zhǔn)中表1選擇瓶口閥螺紋代號(hào)為PZ27.8的圓錐螺紋。 4．2 手動(dòng)關(guān)閉閥設(shè)計(jì) 氣瓶到燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器之間應(yīng)設(shè)置手動(dòng)關(guān)閉閥。當(dāng)CNG汽車因加氣、修理、入庫(kù)停車時(shí)，用來(lái)截止儲(chǔ)氣瓶到減壓器之間的氣路聯(lián)接。 手動(dòng)關(guān)閉閥是CNG系統(tǒng)安全可靠的關(guān)鍵部件，要求能夠做到快速“開(kāi)”和“關(guān)”，啟閉范圍應(yīng)為0.25~1.5圈，并清楚標(biāo)明“開(kāi)”和“關(guān)”的方向。手動(dòng)關(guān)閉閥應(yīng)安裝在易于操作的位置，閥體又不得直接安裝在駕駛室內(nèi)。 圖 4.3 手動(dòng)關(guān)閉閥 4．2．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的手動(dòng)關(guān)閉閥的結(jié)構(gòu)如圖4.4所示。 1——閥體 2——閥芯 3——內(nèi)螺帽 4——密封膜片 5——外螺帽 6——閥桿 7——手輪 圖 4.4 手動(dòng)關(guān)閉閥結(jié)構(gòu) 手動(dòng)關(guān)閉閥實(shí)質(zhì)是截止閥。由上圖天然氣從A端進(jìn)入B端流出。當(dāng)旋傳手輪7時(shí)，可以截止或打開(kāi)氣瓶與燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器通路。用于截止天然氣的閥芯2端部設(shè)置有密封墊，使截止充分防止泄漏。在閥桿和內(nèi)螺帽之間安有密封膜片，防止在手動(dòng)關(guān)閉閥打開(kāi)時(shí)天然氣泄漏。 4．2．1 閥桿設(shè)計(jì) 根據(jù)設(shè)計(jì)的手動(dòng)充氣閥結(jié)構(gòu)，初步設(shè)計(jì)閥桿的最小直徑為12mm，取材料為1Cr13。 1 閥桿軸向力計(jì)算 閥桿軸向力 (4.3) 其中 ——閥桿軸向力(N) ——密封力(N) ——介質(zhì)力(N) 密封力 (4.4) 由設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)初定 閥座密封面平均直徑 閥座密封面寬度 又密封必需比壓 (p為儲(chǔ)氣壓力) 所以 介質(zhì)力 　　 (4.5) 即 所以閥桿的最大軸向力 2 閥桿力矩計(jì)算 閥桿力矩 (4.6) 其中 ——閥桿力矩() ——關(guān)閉時(shí)閥桿螺紋摩擦力矩() ——關(guān)閉時(shí)閥桿頭部與閥瓣接觸面的摩擦力矩() 關(guān)閉時(shí)閥桿螺紋摩擦力矩 (4.7) 由結(jié)構(gòu)初定關(guān)閉時(shí)閥桿螺紋的摩擦半徑 所以 關(guān)閉時(shí)閥桿頭部與閥瓣接觸面的摩擦力矩 (4.8) 由結(jié)構(gòu)知，閥桿頭部球面半徑 由閥桿材料知，閥桿材料彈性模數(shù) 所以 故截止閥力矩 3 閥桿強(qiáng)度校核 由閥桿材料為1Cr13 查得 許用拉伸應(yīng)力 許用扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 許用合成應(yīng)力 閥桿所受拉伸應(yīng)力 (4.9) 即 閥桿所受扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 (4.10) 即 閥桿所受合力應(yīng)力 (4.11) 即 故滿足條件。 4．3 瓶口閥設(shè)計(jì) 瓶口閥是連接儲(chǔ)氣瓶和高壓管的部件，它由進(jìn)氣口、出氣口、手輪、安全裝置組成。 瓶口閥的作用是在必要時(shí)關(guān)閉儲(chǔ)氣瓶與高壓管間的通道。安全裝置為爆破片易熔塞組合式。當(dāng)遇到意外時(shí)，高溫將易熔合金熔化，高壓將爆破片爆破，使氣瓶?jī)?nèi)的高壓天然氣泄放，以保護(hù)氣瓶。由GB8337-1996《氣瓶用易熔合金塞》知，易熔合金熔化溫度為，爆破片公稱爆破壓力為水壓試驗(yàn)壓力，允差為。天然氣為可燃?xì)怏w，按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)螺紋為左旋。 圖 4.5 氣瓶閥 4．3．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的氣瓶閥結(jié)構(gòu)如圖4.6所示。 1——閥體 2——安全閥 3——閥芯 4——內(nèi)閥帽 5——密封膜片 6——外閥帽 7——閥桿 8——手輪 圖 4.6 氣瓶閥結(jié)構(gòu) A端與氣瓶相連接，B端連接高壓管。安全裝置2為爆破片易熔塞組合式，當(dāng)達(dá)到規(guī)定條件，爆破片爆破和易熔合金熔化，泄放天然氣來(lái)達(dá)到保護(hù)儲(chǔ)氣瓶的信作用。在必要時(shí)也可以扭轉(zhuǎn)手輪8截?cái)鄽馄颗c高壓管的通路。閥芯上設(shè)置有密封墊，使其通路充分截止。同時(shí)在閥桿頭部安在密封膜片，防止天然氣泄漏。 氣瓶閥與手動(dòng)關(guān)閉閥一樣都是截止閥，不同之處是氣瓶閥設(shè)計(jì)有安全裝置用來(lái)保護(hù)氣瓶。閥體在結(jié)構(gòu)有也些不同，氣瓶閥閥體進(jìn)口與氣瓶相接。所以閥桿設(shè)計(jì)與手動(dòng)關(guān)閉閥一樣。這里主要設(shè)計(jì)了安全裝置。 4．3．2 泄放直徑校核 初步設(shè)計(jì)泄放直徑為。 達(dá)到安全泄放滿足條件 (4.12) 其中 W——設(shè)計(jì)泄放量() ——安全泄放量() 安全泄放量 (4.13) 式中 壓力源進(jìn)口管內(nèi)徑 介質(zhì)密度 介質(zhì)流速 所以 設(shè)計(jì)泄放量 (4.14) 式中 額定泄放系數(shù) 氣體特性系數(shù) 設(shè)計(jì)爆破面積 氣體摩爾質(zhì)量 氣體壓縮系數(shù) 進(jìn)氣口溫度 爆破壓力 所以 滿足條件。 4．4 充氣閥設(shè)計(jì) 充氣閥是安裝在汽車上，與加氣站售氣機(jī)的加氣槍連接后給車用氣瓶充裝CNG裝置的總稱。它由進(jìn)氣接口、單向閥、防塵塞、輸氣接頭組成。它的作用是在加氣站儲(chǔ)存的高壓天然氣充裝到儲(chǔ)氣瓶組時(shí)，可靠的接通高壓充氣氣路；在充氣結(jié)束后，能可靠的封閉充氣口，防止天然氣從充氣口泄漏。 圖 4.7 加氣裝置 充氣閥結(jié)構(gòu)如圖4.8所示。 1——防塵蓋 2——加氣口 3——單向閥 4——接頭 5——密封圈 6——泄放塞 圖 4.8 加氣口結(jié)構(gòu) 當(dāng)儲(chǔ)氣瓶需要加氣時(shí)，首先拔出泄放塞放出泄漏的天然氣，再打開(kāi)防塵蓋，把加氣站里的加氣槍接到加氣口上充氣。在充氣閥旁連接儲(chǔ)氣瓶的端安有壓力表，用于查看氣瓶天然氣是否不足或是否充氣好。 為了保證不同加氣站之間加氣插頭的通用性，對(duì)加氣口的接口形狀和尺寸國(guó)家作了統(tǒng)一規(guī)定。根據(jù)QC/T245-1998壓縮天然氣汽車專用裝置和安裝要求的規(guī)定，天然氣裝置就設(shè)置單向閥或截止閥，加氣接頭采用直徑為12mm的插銷式結(jié)構(gòu)，并設(shè)置能密封系統(tǒng)壓力的防塵塞，防止氣體泄漏，在取出防塵塞前，就能泄壓。 4．5 其它部件選用 高壓管線采用不銹鋼無(wú)縫鋼管或其它車用高壓天然氣專用管線。根據(jù)目前國(guó)內(nèi)使用的情況選用φ8的1Cr18Ni9Ti不銹鋼無(wú)縫鋼管。 高壓管接頭根據(jù)國(guó)家規(guī)定要用選用符合GB3765-1993《卡套式管接頭技術(shù)條件》的卡套式管接頭，它由接頭體、卡套和壓緊螺母組成。 選用的壓力表量程應(yīng)儲(chǔ)氣系統(tǒng)公稱工作壓力的1.5~2倍，其性能應(yīng)符合ZBN11001和QC/T8的有關(guān)規(guī)定。 各種傳感器等按國(guó)家相關(guān)規(guī)定外購(gòu)選用。 5 供給系統(tǒng)設(shè)計(jì) 供給系統(tǒng)包括：加溫器、過(guò)濾器、燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器、流量控制器、噴射器等。本設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)了加溫器和燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器，對(duì)過(guò)濾器、流量控制器、噴射器及相關(guān)傳感器直接選用。 5．1 燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器設(shè)計(jì) 由天然氣的物化特性知，在氣態(tài)下天然氣的體積能量密度很低。為了提高天然氣汽車的一次充氣的行駛里程，車用天然氣壓縮到20MPa儲(chǔ)存到高壓氣瓶中。而發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，卻要求天然氣壓力降到1Mpa左右進(jìn)入噴射器中。因此天然氣供給系統(tǒng)中必須要有燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器。 圖 5.1 燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器 燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器實(shí)質(zhì)是一種減壓器，它的作用是減壓和穩(wěn)壓。既要把高壓降到一定數(shù)值，又要使輸出壓力穩(wěn)定到一定范圍。 5．1．1 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)的燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu)如圖5.2所示。 1——閥體 2——閥帽 3——密封膜片 4——調(diào)節(jié)彈簧 5——閥蓋 6——調(diào)節(jié)螺桿 7——閥瓣 8——閥座 9——閥座彈簧 10——安全閥 圖 5.2 燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器結(jié)構(gòu) 20MPa的壓縮天然氣從A進(jìn)入減壓閥，從B流出就降到0.5MPa。通過(guò)調(diào)節(jié)彈簧和閥座彈簧的平衡作用，保證輸入壓力始終在0.5MPa。在出口處設(shè)置有安全閥，防止減壓閥壓力過(guò)大，保護(hù)減壓器。在調(diào)節(jié)彈簧和閥瓣之間安有密封膜片，防止天然氣泄漏。 5．1．2 閥口設(shè)計(jì) １ 天然氣質(zhì)量流計(jì)算 已知 燃油消耗率 最大功率 天然氣密度 故燃油消耗量 (5.1) 即 又柴油的熱值 天然氣的熱值 所以若燃燒天然氣時(shí)，天然氣的消耗量 (5.2) 即 所以天然氣的流量 (5.3) 即 天然氣的質(zhì)量流 即 (5.4) 取 2 閥口參數(shù)設(shè)計(jì) 因?yàn)榕R界壓力比　 　　　　　　 減壓比 所以流通面積 (5.5) 式中 進(jìn)口壓力 介質(zhì)系數(shù) 摩爾質(zhì)量 絕對(duì)溫度 壓縮比 所以 取 故實(shí)際流通面積 閥瓣高度滿足條件 (5.6) (5.7) 又閥口直徑　　　　 所以 取 所以設(shè)計(jì) 閥口直徑 閥瓣高度 5．1．3 密封膜片設(shè)計(jì) 1 材料選擇 由于燃?xì)鈮毫φ{(diào)節(jié)器為高壓閥，承受壓力大，故選擇其材料為1Cr18Ni9Ti，查得其許用應(yīng)力。 2 應(yīng)力校核 膜片所受的最大應(yīng)力 (5.8) 其中 材料的彈性模數(shù) 膜片的厚度 膜片的有效直徑 所以 滿足要求。 5．1．4 彈簧設(shè)計(jì) 1 材料選擇 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)初步選擇彈簧材料為50CrVA，又因減壓閥的工作情況知，其承受的循環(huán)應(yīng)力次數(shù)多，故彈簧為I 類彈簧。查資料得彈簧的相關(guān)參數(shù)： 切變模量 彈性模數(shù) 許用應(yīng)力 2 尺寸設(shè)計(jì) 根據(jù)減壓閥的結(jié)構(gòu)，初步選擇彈簧參數(shù)如下： 調(diào)節(jié)彈簧 彈簧中徑 鋼絲直徑 彈簧變形量 閥座彈簧 彈簧中徑 鋼絲直徑 彈簧變形量 安全閥彈簧 彈簧中徑 　 鋼絲直徑 　 彈簧變形量 對(duì)密封膜片受力分析如圖5.3所示。 ——調(diào)節(jié)彈簧作用力 ——閥座彈簧作用力　——介質(zhì)作用力 圖5.3 密封膜片受力 由圖知 (5.9) 設(shè)閥座彈簧的彈簧剛度 則　 故 所以調(diào)節(jié)彈簧剛度 安全閥彈簧作用力 (5.10) 其中 泄放壓力 有效面積 所以 安全閥彈簧剛度 3 彈簧強(qiáng)度校核 鋼絲直徑 (5.11) 其中 K——曲度系數(shù) C——旋繞比 F——彈簧受最大力(N) ——彈簧許用應(yīng)力(N) 旋繞比 (5.12) 曲度系數(shù) (5.13) 對(duì)調(diào)節(jié)彈簧 旋繞比 即曲度系數(shù) 所以 滿足條件。 對(duì)閥座彈簧 旋繞比 即曲度系數(shù) 所以 滿足條件。 對(duì)于安全閥彈簧 旋繞比 即曲度系數(shù) 故 滿足要求。 ４　 彈簧其它參數(shù)設(shè)計(jì)選擇 彈簧的有效圈數(shù) (5.14) 對(duì)于閥座彈簧 取支承圈數(shù) 則總?cè)?shù) 故取彈簧自由高度 則壓縮高度 對(duì)于調(diào)節(jié)彈簧 取 取支承圈數(shù) 則總?cè)?shù) 故取彈簧自由高度 則壓縮高度 對(duì)于安全閥彈簧 彈簧有效圈數(shù) 取支承圈數(shù) 則總?cè)?shù) 取彈簧自由高度 則壓縮高度 表5.1 減壓調(diào)節(jié)器所選用彈簧各參數(shù)表 彈 簧 種 類 彈 簧 參 數(shù) 彈簧中徑 鋼絲直徑 變形量 自由高度 壓縮高度 調(diào)節(jié)彈簧 30 5 5 45 40 閥座彈簧 14 2 2 20 18 安全閥彈簧 6 1 2 15 13 5．3 加溫器設(shè)計(jì) 由于天然氣儲(chǔ)于高壓容器中，在天然氣的減壓過(guò)程中，其體積膨脹需吸收大量的熱，這一效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致整個(gè)天然氣供氣系統(tǒng)內(nèi)高凝點(diǎn)氣體凝結(jié)成冰狀，引起系統(tǒng)的堵塞，無(wú)法正常供氣。因此必須在天然氣減壓前給其加熱，提高溫度，使高凝點(diǎn)氣體不會(huì)降到凝結(jié)溫度之下，防止系統(tǒng)結(jié)冰堵塞。天然氣加溫器結(jié)構(gòu)如圖5.4所示。 1——外殼 2——內(nèi)筒 3——墊塊 4——接頭 圖 5.4 加溫器 換熱元件為圓筒式結(jié)構(gòu)，筒內(nèi)壁加工有軸向金屬鋸齒形槽溝，擴(kuò)大換熱面積，外壁中部為凹形槽，它與加溫器外殼緊密配合形成加熱水腔。加溫水來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻水，流向是從A到B，而天然氣則是從D到C，加溫水與天然氣流向相反是為了讓天然氣充氣加熱。同時(shí)在內(nèi)筒3內(nèi)設(shè)計(jì)有金屬片是為了增加與天然氣的接觸面積，更好的對(duì)天然氣加溫。在外殼上設(shè)計(jì)有放水口。 5．3 其它部件選用 為便于過(guò)濾器能濾除CNG中的顆粒物質(zhì)而又不影響天然氣的供給，并易于檢查和清洗，直接加裝獨(dú)立的過(guò)濾器。 低壓氣軟管及循環(huán)水軟管采用有襯里的耐油夾膠管，試驗(yàn)壓力為工作壓力的2倍，破裂壓力不小于工作壓力的4倍。 燃?xì)鈬娚淦鞯男阅軆?yōu)劣直接影響燃料的噴射質(zhì)量，從而影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能。選擇的燃?xì)鈬娚淦饕笥辛己玫膭?dòng)態(tài)響應(yīng)特性、高溫特性、良好的安全性，具有高壓逆止作用。 氣體流量閥是控制天然氣量的核心部件，它是由步進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)控制閥。選用的氣體流量閥，應(yīng)滿足控制精度高、相關(guān)傳感器安裝方便的要求。 電磁閥及其它相關(guān)傳感器按規(guī)定要求外購(gòu)。 6 總體布置 根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T19240-2003《壓縮天然氣汽車專用裝置的安裝要求》，天然氣供給系統(tǒng)在汽車上的布置，各部件應(yīng)布置合理、簡(jiǎn)潔、便于安裝操作和維修；系統(tǒng)安裝后，基本不影響原車行駛性能和通過(guò)性能；改裝后汽車總質(zhì)量增加分?jǐn)?shù)不超過(guò)5%，前軸、后軸負(fù)荷增加的百分比不超過(guò)5%。 天然氣供給系統(tǒng)的安裝，其中氣瓶的布置和氣瓶架的固定是重點(diǎn)，其它部件根據(jù)線路走向和按照標(biāo)準(zhǔn)GB/T19240-2003要求合理布置。 6．1 氣瓶布置 ６．１．１　　氣瓶數(shù)量確定 氣瓶數(shù)量的估算式為 N= (6.1) 其中 　 N——?dú)馄繑?shù)量（個(gè)） S——續(xù)駛里程（km） Q——百公里油耗（L） q——?dú)馄康娜莘e（L） 已知所選用公交車 百公里油耗 Q=27L 續(xù)駛里程 S=300km 又所設(shè)計(jì)氣瓶為CNP20-60-267A 故氣瓶容積 q=60L 所以儲(chǔ)氣瓶個(gè)數(shù) N = = 6.3 取 N=6 即氣瓶的個(gè)數(shù)為6個(gè)。 ６．１．２　　氣瓶布置校核 設(shè)計(jì)的氣瓶在車架上初步布置如下圖6.1所示。 圖 6.1 氣瓶布置 把汽車簡(jiǎn)化成一根桿，對(duì)汽車進(jìn)行受力分析，并以前軸形成的點(diǎn)為原點(diǎn)作一維坐標(biāo)系，如圖6.2所示。 ——前軸載荷 ——后軸載荷 ——汽車重量 ——x坐標(biāo)軸 圖 6.2 車架受力圖 所以汽車的質(zhì)心 Xc = (6.2) Xc = = = ≈3122 mm 改裝后汽車質(zhì)心為 = (6.3) 式中 ——每個(gè)儲(chǔ)氣瓶組的質(zhì)量（kg） Xi——每個(gè)儲(chǔ)氣瓶組的質(zhì)心坐標(biāo)（mm） M——原車整車質(zhì)量（kg） Xc——原車整車質(zhì)心坐標(biāo)（mm） 每個(gè)氣瓶質(zhì)量 故每個(gè)氣瓶組質(zhì)量 每個(gè)氣瓶組的坐標(biāo) 所以 =≈ 3156 mm 改裝后汽車的最大裝載量 后軸 (6.4) 即 =≈6834.9kg 所以前軸 改裝后汽車軸荷所占質(zhì)量分?jǐn)?shù) 前軸 (6.5) 即 所以后軸 改裝后增加質(zhì)量所占質(zhì)量分?jǐn)?shù) 后軸 (6.6) 即 前軸 (6.7) 即 質(zhì)心 (6.8) 即 滿足要求。 表 6.1 改裝前后汽車質(zhì)量計(jì)算結(jié)果 載荷類型 改裝前柴油汽車(kg) 改裝后天然氣車(kg) 改裝后軸荷所占分?jǐn)?shù)(%) 改裝后增加量所占分?jǐn)?shù)(%) 整備質(zhì)量 6420 6858 裝載質(zhì)量 3320 3320 總質(zhì)量 9740 10178 4.5 最大 裝載量 前軸 3270 3343.1 32.8 2.2 后軸 6470 6834.9 67.2 5 6．2 氣瓶架設(shè)計(jì)校核 圖 6.3 氣瓶架 根據(jù)設(shè)計(jì)的氣瓶架的結(jié)構(gòu)，初步選M20普通螺栓。 螺栓材料為低碳鋼 抗拉極限 屈服極限 對(duì)螺栓受力分析 由于一個(gè)氣瓶組由兩個(gè)氣瓶組成，一個(gè)氣瓶組前后用兩個(gè)氣瓶架固定， 所以各個(gè)螺栓的受力 (6.8) 其中 氣瓶組的重力 即 螺栓受到的拉應(yīng)力 (6.9) 其中 螺栓橫截面積 所以 滿足條件。 7 結(jié)束語(yǔ) 本次設(shè)計(jì)是把電控柴油機(jī)改裝成電控柴油／天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)。主要分析了柴油和天然氣控制策略，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了天然氣供給系統(tǒng)的一些關(guān)鍵部件，同時(shí)設(shè)計(jì)了天然氣供給系統(tǒng)的布置情況。 由電控柴油機(jī)改裝的電控雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，天然氣的替代率高，柴油、天然氣量能按汽車行駛情況和發(fā)動(dòng)機(jī)工況精確控制，故能很好的提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性和排放性。但同時(shí)也應(yīng)看到，本設(shè)計(jì)沒(méi)有對(duì)供給發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量進(jìn)行精確控制，所以空氣和天然氣的空燃比并非是更優(yōu)的。 參考文獻(xiàn) 1 董敬等編 . 汽車拖拉機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 2 黃海波主編 . 燃?xì)馄嚱Y(jié)構(gòu)原理與維修 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2002 3 孫濟(jì)美主編 . 天然氣和液化石油氣汽車 . 北京：北京理工大學(xué)出版社，2001.12 4 高獻(xiàn)坤，徐國(guó)強(qiáng)等 . CNG/柴油雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)供氣技術(shù)發(fā)展與趨勢(shì) . 柴油機(jī)，2005.2 5 羅齊江，潘志翔 . 天然氣/柴油雙燃料公交車改裝技術(shù)研究 . 小型內(nèi)燃機(jī)與摩托車2001.1 6 張紅光，盛宏至等 . 車用柴油/天然氣雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)的開(kāi)發(fā) . 農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào) . 2003. 7 Bruce Hodgins K,Philip G Hill . Patric Ouellette and Peter Hung . Directly Injected Natural Gas Fueling of Diesel Engines . SAE961671,1996 8 Beck NJ,George AF and van der lee B,Electronic Fuel Injection for Dual Fuel Diesel Methane . SAE891652,1989 9 Southwest Research Institute . Gas Engine Development . SRI information,1996 10 董大勤，袁鳳隱編 . 壓力容器設(shè)計(jì)手冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.8 11 文斌主編 . 管接頭和管件選用手冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.12 12 楊源泉主編 . 閥門(mén)設(shè)計(jì)手冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992.12 13 徐灝主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000.6