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三、燃气汽车燃料供给系统
我国的石油产量增长极少、产储量难有大的突破、大力发展天然气、液化石油气汽车是一条可行的、也是必然之路。根据其使用燃料不同、燃料的使用形态不同和使用方法不同、燃气汽车可按图7所示分类。
（一）燃气汽车的燃料
1．天然气
天然气（CNG）主要由甲烷等组成。它广泛存在于世界各地、是世界上储量最丰富的能源之一。
天然气的密度只有空气的55%、其热值略高于汽油、自然温度630～730℃、在常温和常压下为气体状态、因此、以气体方式进行运输和储运。
天然气中甲烷分子结构极其稳定、其抗爆性好于汽油、能有效地防止发生爆燃现象、因此、可用于高压缩比发动机。这就使得天然气成为一种非常适宜的汽车燃料。它可以产生比汽油发动机更高的热效率和更好的经济性。
2．液化石油气
液化石油气（LPG）是丁烷和丙烷的混合物。它无色无味、在常温下密度比汽油低一些、沸点也比汽油低、其着火温度与汽油相当、并且辛烷值高于汽油、抗爆性好于汽油。
液化石油气的另一特征是它们在室温和相对较低的压力下（400～1200kPa）会转化为液体。
所有汽车发动机都可能改装成液化石油气发动机。
液化石油气发动机与汽油机相比有以下特点：
（1）发动机和排气系统使用寿命长。
（2）燃料的混合和分配性好、燃烧性能好、经济性好。
（3）燃烧积炭较少。
（4）不会稀释润滑油、更换机油周期可延长。
（5）不含铅和硫化物、排放污染小、CO可降低20 %、NOX降低50%。
（6）改善了油门的跟随速度和加速度。
（7）运转较平稳。
（8）需要较大的特殊油箱、整个系统具有一定的压力。
（9）最高转速较低。
（10）加速性能较差。
（二）燃气汽车燃料供给系的组成
目前燃气汽车燃料供给系主要有两大类：缸外供气方式和缸内供气方式。前者主要包括进气道混合器预混合供气和缸外进气阀处喷射供气；后者主要包括缸内高压喷射供气和低压喷射供气。随着汽车电控技术的发展、供气控制也由机械调节向电子控制调节方向发展。
1．天然气汽车燃料供给系的组成
目前、按天然气与汽油两用燃料汽车燃气混合控制装置不同、分为开环混合器供气系统、闭环带电控动力阀的混合器供气系统和电控燃气喷射系统等三类。
图8是在原来化油器式发动机车辆上改装而成的开环混合器供气系统、其天然气气路和汽油油路在化油器之前是两个并行的燃油供给系统、储气瓶3的压力为20MPa。
当使用天然气为燃料时、手动截止阀打开、安装在驾驶室内油气燃料转换开关扳到“气”的位置、此时天然气电磁阀打开、汽油电磁阀关闭、储气瓶中的高压天然气通过气瓶阀、高压管路进入减压调节器、减压调节器将高压天然气逐级减压、再通过低压管路进入混合器、并与经空气滤清器进入的空气混合、经化油器通道进入发动机气缸内燃烧。
图9为电控燃油喷射系统车辆改装而成的开环混合器供气系统。它与上述化油器发动机车辆改装而成的燃油供给系统的区别是在油气转换开关上多了一根对模拟器的控制线、对喷油器进行关闭控制、并产生喷油器工作正常的模拟信号反馈到发动机控制单元ECU。
目前、随着对环保要求的越来越高、发动机电控系统普遍采用闭环控制。如果将闭环控制发动机改装成天然气与汽油两用发动机、需要在减压调节器和混合器之间安装由控制单元ECU控制的天然气流量控制阀件、实现空燃比随发动机尾气的含氧量变化进行调节。
随着技术的发展、电控喷气技术逐步应用到汽车上、它是气体燃料发动机先进的燃料供给形式、其发展前景广阔。
2．液化石油气汽车燃料供给系的组成
液化石油气与汽油两用燃料汽车按燃气混合供给控制装置不同、分为开环混合器供气系统、闭环带电控动力阀的混合器供气系统和电控燃气喷射系统等三类。
图10是在原来化油器式发动机车辆上改装而成的开环控制的液化石油气燃气供给系统。其液化石油气气路和汽油油路在化油器之前是两个并行的燃油供给系统、储气瓶一般充入80％容量的液态液化石油气。
当使用液化石油气为燃料时、把安装在加强室内油气燃料转换开关扳到“气”的位置、此时液化石油气蒸发减压器电磁阀打开、汽油电磁阀关闭、储气瓶中的液态液化石油气通过组合阀、高压管进入蒸发减压器、通过蒸发减压器把液态液化石油气变成气态的液化石油气、通过低压管路、功率调节阀进入混合器、并与经空气滤清器进入的空气混合、经化油器通道进入发动机气缸内燃烧。
图11为电控燃油喷射系统车辆改装而成的开环控制液化石油气燃料供给系统。
液化石油气汽车的发展方向为电控液化石油气喷气系统。液态液化石油气喷射系统的构成与汽油喷射系统极其相似、它是目前世界上最先进的燃气喷射系统。
