天然氣作為一種清潔的車用燃料，正日益受到世界各國重視。這不僅是由于天然氣所具有的環保和經濟方面的優勢，還因為它燃料的多樣化和能源供應的可靠性方面的保障作用。環顧世界上的一些國家如意大利、美國、日本、俄羅斯、阿根廷、新西蘭等國，天然氣汽車正在逐漸成為一門新的產業。而且從發展的趨勢看，天然氣汽車的應用范圍將逐步擴大，最早的壓縮天然氣(CNG)加氣站是意大利于1931年建成的，至今已有70多年的歷史。我國發展天然氣汽車的探索是1988年在四川南充建立第一座加氣站，截止到08年1月，我國已建成加氣站730多座，改造汽車30多萬輛。經過對重慶、西安、成都、東營、石家莊、滄州等幾個城市的天然氣汽車的考察，對我國天然氣汽車的特點與改裝維護分析如下：

按天然氣的不同形態可分為四類

1、壓縮天然氣汽車，簡稱(CNGV)。天然氣經專用壓縮機加壓至20-25Mpa后，以氣體狀態充裝在車用儲氣瓶中。

     2、液化天然氣汽車，簡稱(LNGV)。天然氣呈液態儲存在專用容器中，常壓下，天然氣沸點溫度為-162℃，液化后的天然氣為標態體積的1/625，絕熱容器壓力為0.05-0.5Mpa。

3、液化石油氣汽車，簡稱(LPGV)。石油氣是丙、丁烷的混合物，通常是石油伴生氣，天然氣輕烴裝置或煉油廠催化裝置回收的產品，以液態儲存在氣瓶中。液化后的石油氣為標態體積的1/250—1/300，常壓下沸點溫度為-42℃。

4、吸附天然氣汽車，簡稱(ANGV)。借助吸附劑對天然氣的有效吸附，將天然氣儲存在填充有吸附劑的儲罐內。具有壓力低(3-5Mpa)，操作簡單易行，安全可靠等優點，尚未進入商業化推廣使用階段。

按汽車結構形式可分為單一天然氣燃料汽車、壓縮天然氣汽油兩用燃料汽車和天然氣柴油雙燃料汽車。天然氣汽車雖然因燃料種類及形態不同而有所區別，但他們都必須在原車基礎上安裝一套能滿足各種復雜工況下正常使用的減壓調節裝置和氣體混合裝置。當然，因燃料儲存壓力和發動機參數的不同，減壓調節裝置和氣體混合裝置也設計成多種類型。根據調研發現，目前我國天然氣汽車以壓縮天然氣汽車為主，占市場份額的90%以上。

A、天然氣汽車的優點

1、可充分利用天然氣資源，替代十分短缺的汽油、柴油。

我國的能源十分緊缺，石油的依存度約為50%需要進口，隨著汽車工業的迅猛發展，缺口還得不斷增加，而近幾年，相繼在柴達木、塔里木、陜甘寧、東海、南海發現了大型天然氣氣田，西氣東輸管線的貫通，標志著中國天然氣時代已經到來，發展天然氣汽車將成為調整能源結構的有效途徑。

2、能有效的減輕大氣污染

據統計，我國重度污染城市已達14個，其中北京、沈陽、西安、上海、廣州等城市已列為世界污染最嚴重的城市。而汽車是大中城市的重要污染源，所占比例達50%以上。資料表明北京的氮氧化合物已連續五年超過國家有關標準，汽車尾氣造成的污染，已經給人們的生活造成嚴重的影響。上海市曾出現了較大范圍的光華學煙霧。在廣州，空氣污染程度超過國家規定的1.6倍，并已出現了光華學煙霧污染的先兆。天然氣汽車的排氣污染大大低于以汽油為燃料的汽車，尾氣中不含硫化物和鉛，一氧化碳降低80%，碳氫化合物降低60%，氮氧化合物降低70%。因此，許多國家已將發展天然氣汽車作為一種減輕大氣污染的重要手段。

3、有顯著的社會和經濟效益

a、可降低汽車運營成本。一輛汽車改裝為壓縮天然氣、汽油兩用燃料汽車由于油氣差價的存在，每年可節約燃料費約1.1萬元，如今已發展30多萬輛汽車，每年可節約33億元。

b、可代替大量汽油。按一輛中型車年行駛5萬公里計算，可替代約10.5噸汽油，發展30萬輛，可替代汽油315萬噸。

c、可促進天然氣的充分利用。過去許多的伴生氣和偏遠井，低產井所產天然氣因不具集輸價值，被白白浪費。通過發展壓縮天然氣，建設子母站可充分利用這些零散氣。

d、可節省汽車的維修費用。汽車發動機使用天然氣做燃料，運行平穩、噪音低、不積炭，能延長發動機使用壽命，不需經常更換機油和火花塞，可節約50%的維修費。

此外，天然氣汽車的發展還將帶動相關產業，特別是機器制造的發展，如壓縮機、車用燃氣裝置以及儲氣瓶的生產，為開創新興產業提供了機遇。

4、比汽油汽車更安全

首先與汽油相比，壓縮天然氣本身就是比較安全的燃料。這表現在：

a、燃點高。天然氣燃點在650℃以上，比汽油燃點427℃高出223℃，所以與汽油相比不易點燃。

b、密度低。與空氣的相比密度為0.48，泄漏氣體很快在空氣中散發，很難形成遇火燃燒的濃度。

c、辛烷值高。可達130，比目前最好的97#汽油辛烷值高得多，抗爆性能好。

d、爆炸極限窄。僅為5-15%，在自然環境中，形成這一條件十分困難。

e、釋放過程是一個吸熱過程。當壓縮天然氣從容器或管路中泄出時，泄孔周圍會迅速形成一個低溫區，使天然氣燃燒困難。

f、中外發展天然氣汽車70多年，儲氣瓶、減壓設備及高壓系統的零部件，安全系數均達到1.5-4以上。并且在控制系統中，安裝有緊急斷氣裝置。

5、可燃油、燃氣、油氣燃料轉換方便

由于任何汽油都可在原供油系統保留不變的情況下，加裝一套車用燃氣裝置，實現燃氣、燃油兩種功能。汽車對燃料適用性的增強，使一次充裝油氣行駛的半徑加大。油氣轉換只需一個切斷開關，任何時候都可迅速相互轉換，操作非常方便。此外，壓縮天然氣的充裝也同普通汽車加油一樣簡單，快速充氣公需3-10分鐘。

B、天然氣汽車的缺點

1)汽車的輸出功率略有降低。改裝雙燃料汽車，因要兼顧燃油、燃氣兩種條件，對原發動機的壓縮比和燃燒室結構等均不做變動，所以在使用燃氣時，汽車輸出功率一般都有所下降，通常情況下，要降低5-15%。

2)整車重量增加。增加一次充氣連續行駛距離的辦法，是增加儲氣瓶，而整車的重量相應增加，軸荷分配也隨之增加。通常改裝一臺天然氣汽車，整車質量的增加值不應超過500千克。

3)天然氣氣瓶占用了用于其它用途的空間，如行李倉，工具箱等。

4)氣瓶的充裝壓力較高，泄漏后風險性很大，操作不當，存在爆炸的危險因素。例如，2004年2月13日，鄭州市豐慶路天然氣加氣站發生氣瓶爆炸事故，造成1人死亡，3人受傷，燒毀汽車3輛，加氣機2臺，直接財產損失268625元，經消防火災技術人員勘查，認定火災原因是出租車在加氣過程中，其車用壓縮天然氣復合材料氣瓶爆炸起火所致。2007年10月16日下午3點50分左右，山東省東營市黃河路春河天然氣汽車加氣站發生氣瓶爆炸事故，造成當場兩人死亡，三人重傷的嚴重傷亡事故。

(一)車用壓縮天然氣裝置的工作原理

壓縮天然氣、汽油兩用燃料汽車(簡稱CNG汽車)是采用定型的汽油汽車改裝，在保留原車供油系統的基礎上，增加一套“車用壓縮天然氣裝置”可以使用壓縮天然氣，也可以用汽油，油氣兩種燃料轉換非常方便，“車用壓縮天然氣裝置”由以下三個系統組成。

1、天然氣儲氣系統：主要由充氣閥、天然氣貯氣瓶、高壓管線、高壓接頭、壓力傳感器及氣量顯示器組成。

2、天然氣供經系統：主要由天然氣濾清器、減壓調節器、動力調節閥、混合器等組成。

3、油氣燃料轉換系統：主要由油氣燃料轉換開關、天然氣電磁閥、汽油電磁閥等組成。

加氣站將壓縮天然氣，通過充氣閥充入貯氣瓶至20Mpa。當使用天然氣作燃料時，手動截止閥打開，安裝在駕駛室內的油氣燃料轉換電開關，扳到“氣”的位置，此時天然氣電磁閥打開，汽油電磁閥關閉，貯氣瓶內的20Mpa高壓天然氣通過高壓管路進入減壓調節器減壓。該減壓調節器裝置為三級組合式結構，可將不高于20Mpa的壓縮天然氣逐級減壓至負壓，再通過低壓管路，動力閥進入混合器，并與經空氣濾清器進入的空氣混合，經化油管通道進入發動機氣缸燃燒。混合器是一個根據文丘原理設計的部件，可將發動機進氣道的真空度傳遞到減壓調壓調節器內，直接調節天然氣的供給量。減壓調節器與混合器相匹配，根據發動機的各種不同工況產生不同的真空度，自動調節減壓調節器的供氣量，并使天然氣與空氣均勻混合，滿足發動機不同工況的使用要求，動力閥是一個調節天然氣管道截面積的裝置，可調節混合氣的空燃比，使空燃比達到最佳狀態。若原油路中安裝有電動油泵，只需斷開油泵閥，接入轉換開關油路控制閥。

油路中安裝一個汽油電磁閥，其余部件均保留不變。當使用汽油作燃料時，司機將油氣燃料轉換開關扳到“油”的位置，此時天然氣電磁閥關閉，汽油電磁閥打開，汽油通過電磁閥進入化油器，并吸入氣缸燃燒。燃料轉轉換換開關有三個位置，當撥到中位時，油氣電磁閥均關閥，該功能是專門用來用汽油轉換到天然氣時，燒完化油器室里殘存汽油而設置的，以免發生油氣混燒現象。有的CNG汽車用晶體管電動油泵代替汽油電磁閥，其性能基本相同。

(二)天然氣汽車改裝

車輛改裝前，應進行車輛性能檢查，主要檢查發動機的起動性和動力性，要求發動機起動性能良好，加速靈敏，最大功率不得低于發動機標定功率的85%，否則該車不宜改裝。

(1)安裝天然氣貯氣瓶

     a、貯氣瓶安裝應布置合理，排列整齊。氣瓶安裝在汽車下部時，不得減少原車的通過性能。貯氣瓶或氣瓶架與汽車邊緣距離不小于50mm，氣瓶瓶口閥或汽車邊緣距離應不小于100mm，貯氣瓶安裝后，應保證車輛在空載和滿載狀態下，轉向橋負荷不小于該車總質量的20%。貯氣瓶位置距發動機排氣管距離不宜小于100mm，距離不足時，應設置可靠固定的隔熱裝置，與傳動軸及萬向節距離不應小于200mm。

b、貯氣瓶與固定卡子間須墊厚度不小于2mm的橡膠墊，安裝必須牢固，緊固螺栓應有鎖緊裝置，緊固力矩應符合設計要求。安裝緊固后，貯氣瓶及固定卡子在上下、左右、前后六個方向上應能承受8倍于充滿額定工作壓力的天然氣的氣瓶重力的靜力，貯氣瓶與固定卡子不得有相對位移，貯氣瓶與汽車基礎最大相對位移量不得大于13mm，緊固件不得松動。并且附合GB/T18437-2001標準要求。

(2)安裝減壓調節器總成

a、減壓調節器宜安裝在靠近化油器和振動較小的位置，不得直接安裝在發動機上，減壓調節器與混合器之間應采用軟管連接。注意：減壓調節器應使膜片垂直于地面安裝。

b、減壓調節器安裝好后，將發動機的循環水管接到減壓調節器的加熱水道貌岸然。注意：應使壓力差達到最大，保證加熱水能充分循環。

     (3)安裝高壓管路系統

a、將三通接頭裝到單向充氣閥上，然后將壓力傳感表安裝到三通接頭上，確保各元件安裝正確，不缺件，扭緊力矩合適，連接可靠。注意：三通接頭固定時，必須將銅熱壓緊；壓力表墊密封平墊，并纏繞上生料帶，以保證密封。

b、將充氣閥安裝在既安全又便于充氣的部位。

c、安裝高壓管路及高壓接頭組件。高壓管路的連接均采用卡套式管接頭連接，其裝配方法如下
●用管子割刀按需要長度割斷高壓管子，保證斷面平整，斷面與管子中心線垂直；

●除去管端的內外毛刺和污垢。注意：高壓管表面不得有明顯傷痕、凹凸、缺陷和銹蝕；

●除去管接頭各零件的防銹油及污垢；

●在卡套刃口、螺紋及各接觸部位涂少量的潤滑油，按順序將螺母、卡套套在管子上，然后插入預裝胎具內，使管頭緊靠槽底，放正卡套進行預裝。在旋緊螺母的同時轉動管子直至不動為止，旋緊螺母3/4圈，拆下檢查咬合情況，再插入管接頭體內，用力旋緊螺母1/2-3/4圈。注意：卡套刃部要面向管頭，高壓管與卡套的配合間隙不得大于0.4mm。組裝合理，咬合良好的卡套，拆下后不應有軸向竄動，但可沿管壁稍有轉動。

●管線應排列整齊、布置合理，不得與相鄰部件碰撞和摩擦，管線固定卡間距不大于600mm，如管線與相鄰部件接觸或穿越孔板，采用橡膠襯墊保護，高壓管路應采取能消除熱脹冷縮和抗震作用的措施，一般采用管線彎Ｏ型或Ω型膨脹圈，管線彎曲半徑應不小于管子外徑的5倍。

●高壓管路與傳動軸向節距離不宜小于200mm，與發動機排氣管距離不宜小于100mm。

●安裝在駕駛室、載人車廂和行李廂的氣瓶或管路接頭必須在氣瓶口或管路接頭處設置能將泄漏氣體排出駕駛室、載人車廂或行李廂外的通風口和隔離裝置。

(4)安裝電磁閥與電氣線束

汽油電磁閥安裝在汽油濾清器和輸油泵之間，必要時可安裝在輸油泵與化油器之間。安裝汽油電磁閥時線圈應向上，并遠離排氣管和點火系統。注意：進出口方向不得接錯，并確保管路連接處無滲漏現象。所有電氣部件通過線束連接。安裝好各電氣部件之后，按電氣安裝圖將線束順著原車線束鋪設，并固定好，然后將各電氣部件的插接件與線束相對應插接牢固。黑色線搭鐵，白色線在點火線圈的高壓輸出線上纏繞3-5圈，并固定緊，最后將紅色線搭在點火開關可控制電源上。

1、CNG汽車維修企業應具備的技術條件

(1)進行CNG汽車維修的作業人員需經過專業培訓，經考試合格，取得行業主管部門頒發的CNG汽車維修上崗證，竣工檢驗人員應取得行業主管部門核準的CNG汽車檢驗員資格證。

(2)維修作業過程所涉及的CNG專用裝置，應符合標準GB17258、GB/T18363、QC/T245等有關標準規定，氣瓶的安裝、運輸和使用應符合有關部門的規定。

(3)CNG汽車維修企業應符合GB/T16739的規定。

2、CNG汽車維護與檢測

(1)儲氣裝置的檢測

     ●氣瓶檢定審驗有效·氣瓶瓶體或附件出現裂紋、灼傷、鼓瘡、滲漏或明顯凹陷、膨脹、彎曲應更換·拆裝、檢查、緊固高壓管路及接頭，更換密封圈、環型卡箍，接頭緊固良好，無漏氣、阻塞現象，涂檢漏液至少觀察10s后，無氣泡出現·檢查各閥的工作性能及接口有無泄漏，閥門開關應靈活，緊固牢靠，閥門無泄漏，性能滿足要求·壓力傳感器顯示準確。

     (2)燃料轉換及控制裝置

     ●燃料轉換開關及儀表、開關操作靈活、可靠·CNG電磁閥、汽油電磁閥開閉靈活可靠，關閥時密封良好、不漏氣。

     (3)改裝竣工檢驗

     ●改裝竣工的CNG汽車必須經改裝廠檢驗員檢驗合格，并簽發改裝合格證方可出廠，經檢驗合格的CNG汽車，其燃料轉換應操作靈活，安全可靠，維修方便，整車改裝后，布局合理、協調、整齊美觀。·所安裝的供氣系統及部件應安裝牢固，各管路、接頭、減壓調節器、混合器等都應逐項檢驗，確保良好，不得漏氣。·在車輛運行試驗中，發動機在各種轉速下都應運行平穩，在車輛以30Km/h的速度緊急剎車時，氣瓶不得發生位移·改裝后天然氣作燃料時，與用汽油為燃料時的同車相比，最大功率不低于88%，扭矩不低于92%，安全性能符合GB7258的規定。

     總之，發展天氣汽車(尤其是雙燃料汽車)是實現以氣代油，改善能源消費結構，充分有效利用天然氣資源，補充成品油供應不足，減少大氣污染，保護人類環境的一項偉大事業，也是一項利國利民的新興產業，并可取得良好的經濟和社會效益，對中國未來的燃料結構和汽車工業的發展將會產生重大的影響，對提高人民生活質量、對實現節能減排目標、建設環境友好型社會具有重要意義。  來源：博燃網