车辆油改气方案毕业设计策划方案.docx

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车辆油改气方案毕业设计策划方案

汽

油

车

改

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气

车

方

案

2013年6月

1汽车油改气方案综述1

1.1油改气的结构简介1

1.2汽车油改气的建设背景2

1.3汽车油改气的经济效益3

2.汽油车和天然气车的对比4

3.油改气相关政策6

3.1天然气汽车改装、维修经营条件7

3.2CNG汽车改装、维修经营申请流程和许可发放条件：

10

3.3《压缩天然气汽车改装、维修经营行政许可条件和程序规定（试行）》的相关政策依据：

11

4.汽油车改天然气车成本11

5.CNG汽车改装事项12

5.1CNG汽车的主要技术性能12

5.2CNG汽车的改装12

5.3对被改装车辆的技术要求13

5.4改装系统的安装14

5.5CNG汽车的调试使用15

5.6CNG汽车的驾驶操作17

5.7CNG汽车安全使用规则19

5.8CNG汽车的维护保养20

6.CNG汽车和加气站发展对策探讨21

6.1加气站的站点选择和分布21

6.2技术方案选择22

结束语24

1汽车油改气方案综述

1.1油改气的结构简介

CNG汽车采用定型汽油车改装，在保留原车供油系统的情况下，增加一套“CNG型车用压缩天然气改装置”。

改装部分由以下三个系统组成。

（1）天然气系统。

主要由充气阀、高压截止阀、天然气钢瓶、高压管线、高压接头、压力表、压力传感器及气量显示器等组成。

（2）天然气供给系统。

主要由天然气高压电磁阀、三级组合式减压阀、混合器等组成。

（3）油气燃料转换系统。

主要由三位油气转换开关、点火时间转换器、汽油电磁阀等组成。

天然气钢瓶的瓶口处安装有易熔塞和爆破片两种保安装置，当气瓶温度超过100度或压力超过26MPa时，保安装置会自动破裂卸压；减压阀上设有安全阀；气瓶及高压管线安装时，均有防震胶垫，卡固牢固。

因此，该系统在使用中是安全可靠。

汽车油改气以天然气作燃料时，天然气经三级减压后，通过混合器与空气混合进入气缸，压缩天然气由额定进气压力20MPa减为负压，其真空度为49-69kPa。

减压阀与混合器配合可满足发动机不同工况下混合气的浓度要求。

减压阀总成设有怠速电磁阀，用以供给发动机怠速用气；压缩天然气减压过程中要膨胀做功对外吸热，因此在减压阀上还设有利用发动机循环水的加温装置；为提高该车的操作性能，驾驶室设置有油气燃料转换开关，用来统一控制油气电磁阀及点火时间转换器；点火时间转换器由电路系统自动转换两种燃料的不同点火提前角；仪表板上气量显示器的5只红绿灯显示气瓶的储气量；燃料转换开关上还设有供发动机起动的供气按钮。

1.2汽车油改气的建设背景

20世纪80年代中期,我国引进了部分CNG加气站设备,在四川建立了我国第一个CNG加气站;1993年中国石油天然气总公司系统引进国外有关技术并于1996年将加气站装置和汽车改装部件引进技术国产化、技术标准规范化。

1999年全国清洁汽车行动协调领导小组成立,启动了北京、天津、上海、西安、深圳等12个试点城市地区的清洁能源推广应用工作,在CNG汽车的推广应用和加气站建设方面取得了前所未有的成效。

天然气动力汽车对于节约资源和缓解当前迫在眉睫的空气污染问题是一个比较有效的措施。

鉴于目前我国巨大保有量的传统汽油燃料汽车，在未来很长一段时间内，“油改气”在我国仍有很大市场空间，将成为新能源汽车的重要组成部分。

天然气作为汽车燃料可显著减小大气污染，改善环境。

在所有的清洁燃料中，天然气以其技术成熟、安全可靠、经济可行,而被世界许多国家和专家视为目前最适宜的汽车替代燃料。

汽车使用天然气作为动力燃料，与汽油相比，其尾气排放中不含铅和基本不含硫化物，一氧化碳减少97%，碳氢化合物减少72%，氮氧化物减少30%，二氧化硫减少90%，苯、铅粉尘减少100%，噪音降低40%。

因此，推广使用天然气燃料，对减少大气污染、改善环境将会起到积极的作用。

天然气汽车产业对国家能源结构的调整起到巨大的支持作用。

发展天然气汽车产业既是保护环境的需要，也是调整我国能源结构、缓解石油成品不足的重要战略措施。

今后我国石油产量虽会增长，但是远远满足不了国民经济的需求。

然而我国在天然气的勘探和开采方面却取得了引人注目的进展。

陆上现已基本形成四川、陕甘宁、青海和新疆四个大气田。

以陕甘宁气田为例，已探明储量达2300亿立方米，还有5000亿立方米以上的储量有待勘探查明。

这些都为天然气汽车的发展提供了充足的资源保证。

因此大力推广和使用天然气汽车将对我国未来的燃料结构产生重大影响。

1.3汽车油改气的经济效益

（1）、热值换算：

天然气的热值：

8500大卡/m3。

汽油的热值：

10300大卡/Kg，按93#汽油计算，1公斤汽油等于1.3升汽油，也就是说1升汽油燃烧产生的热值为7923大卡/升。

理论换算1m3天然气相当于1.08升汽油（不添加甲醇），压缩天然气价格为3.55元/m3，93#汽油为7.05元/升。

（2）、节约燃料费用：

天然气作为汽车燃料，每立方米天然气约相当于1.08升汽油，而1立方米天然气的价格只有一升汽油的1/2，按CRV车型用油量13升/百公里计算，百公里使用汽油91.65元，而使用天然气则为百公里42.73元（相同热值），每百公里可节省48.92元。

按每车每年行驶平均3万公里计算，每年每车可节省14675元，160台车辆可节省2348088元。

换算燃油为333吨。

（3）、降低维修费用：

使用天然气可延长发动机各部件的寿命，减少维修保养次数，年平均降低维修成本50%以上。

中国的天然气汽车产业在国家大力支持下初具规模，整个天然气汽车产业体系基本形成。

根据国际天然气汽车协会（IANGV）统计，截至2011年底，中国已有近30个省市自治区的80多个城市推广天然气汽车。

2011年底，中国有天然气汽车约100万辆。

建成加气站1300多座（主要是CNG加气站，LNG接近400座）。

中国已经成为亚洲第四大、世界第六大天然气汽车市场。

2.汽油车和天然气车的对比

1．价格：

汽油车改成汽油和天然气双燃料车后，烧天然气自然便宜，压缩天然气价格为3.55元/m3，93#汽油为7.05元/升。

，燃烧的热量相当于1.08升汽油的，就是说烧天然气的价格基本是汽油的一半！

2．动力：

而因为天然气是从发动机的进气管输送的，导致空气的进气量少了，发动机的空燃比减小，从而动力下降。

但是不会下降很多，一般为5%-15%。

3.方便实用：

现在的天然气都是CNG，也就是压缩天然气。

现在的储气瓶的工作压力是20MP，天然气在20MP的压力下每立方的体积为5升左右，相同热量的汽油的体积为1.15升左右，也就是说燃烧出同等热量的天然气体积是汽油的4.5倍!

一般的汽车用的都是65升的气瓶，一次充天然气行驶里程客车、货车不低于180km，轿车、微车不低于200km。

西安市目前有加气站80个左右。

4.环保：

有较好的社会效益。

与石油燃料相比，气体燃料在制备过程中能量损失较小，对大气的有害排放污染物少。

从燃料来源考虑，对环境保护是更有利的！

5.安全：

首先与汽油相比，压缩天然气本身就是比较安全的燃料。

这表现在：

燃点高。

天然气燃点在650。

c以上，比汽油燃点（427。

c）高出223。

c，所以与汽油相比不易点燃。

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。

辛烷值高。

可达130，比目前最好的96号汽车辛烷值高得多，抗爆性能好。

爆炸极限窄。

仅5-15%，在自然环境下，形成这一条件十分困难。

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：

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。

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。

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、枪击等试验，合格后，方能出厂使用。

中外发展天然气60年来，从未出现过因天然气爆炸、燃烧而导致车毁人亡的事实证明，压缩天然气汽车是十分安全可靠的。

。

6.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，但是汽车以天然气作燃料时，发现燃烧室部件明显腐蚀，甚至曲轴也出现腐蚀，气门、活塞环和气缸磨损严重，与使用汽油时相比，汽车大修期通常要缩短1/3-1/2。

使用天然气汽车发动机润滑油代替目前使用的汽油机润滑油是防止天然气汽车发动机腐蚀的有效措施所以要用天然气专用过的润滑油。

总结：

虽然烧天然气有不足之处，但从总的经济和社会效益分析，用天然气作为汽车燃料与汽油相比还是利大于弊。

参考资料：

节能与能能源汽车网

3.油改气相关政策

陕西出台政策允许汽车油改气、车主不再为年审而担忧，根据陕西省质监、公安、交通、安监、工商等单位就已联合下发《加强天然气汽车改装质量安全管理工作的通知》表明：

2013年陕西省已经从政策上允许、鼓励汽车油改气。

“油改气”新政对西安乃至整个陕西的车市显然会有一定的促进作用。

如今油价逐渐走高，很多准备购车的消费者开始打退堂鼓，但随着新政的施行，越来越多的消费者会选择用车成本不高的"双燃料"车。

此外，也将会有不少车主对其原有爱车进行“油改气”的改装，对汽车装饰装潢行业也会有所提升。

3.1天然气汽车改装、维修经营条件

从事压缩天然气汽车改装、维修经营的，除具备二类及以上汽车维修经营业务的开业条件外，还应具备下列条件：

1）专用厂房

有专用改装、维修厂房和零附件材料库房、调试检测工作间。

厂房周围5米内无任何可能危及安全的设施。

厂房面积应与生产规模相适应，不得小于150平方米，厂房高度不得低于5米；

2）专用停车位

在停车场内设置有与其生产规模相适应的专用CNG汽车停车位及警示标志。

3）设施设备

　　有与其经营业务相适应的压缩天然气汽车改装、维修设施、设备。

所配备的计量设备应当符合国家有关技术标准要求，并经法定检定机构检定合格。

（1）从事压缩天然气汽车改装相适应的设备：

1）气体压力及流量检测台；

2）气体泄漏检测仪；

3）高压气瓶安装紧固性检测台；

4）发动机综合检测仪；

5）废气分析仪；

6）高压气瓶瓶箍压模；

7）定位焊割靠模；

8）焊割大槽钢靠模；

9）空滤器出口接头模。

（2）从事压缩天然气汽车维修相适应的设备：

1）气体压力及流量检测；

2）气体泄漏检测仪；

3）高压气瓶安装紧固性检测台。

4.人员

　　从事压缩天然气汽车改装、维修业务的技术工人、质量检验员、工程技术人员和管理人员应当具有压缩天然气汽车专业知识，经专业技术培训并取得《压缩天然气汽车改装、维修操作证》，同时符合下列条件：

1）技术工人：

取得汽车维修中级工及以上等级证书；

2）质量检验员：

取得相关专业助理工程师及以上技术职称；

3）工程技术人员：

取得相关专业工程师及以上技术职称。

5.安全环保措施

1）厂房内设置相应通风装置，其数量、种类、效能、安装位置应符合国家有关规定；

2）环保、防火安全条件及压缩天然气的储存符合国家和地方有关的法律、法规的规定；

3）具有相应安全管理制度、安全防护措施、安全操作规程，环境保护管理制度、环境保护措施。

6.制度

1）有执行压缩天然气汽车的压缩天然气储存、供给系统装置及其它外协外购件进厂验收标准及规程的制度；

2）有执行压缩天然气汽车整车性能标准及检验方法的制；3）有执行压缩天然气汽车的压缩天然气储存、供给系统安装标准和检验规程的制度；

4）