LPGCNG燃气汽车改装与维修.docx
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LPGCNG燃气汽车改装与维修
LPG/CNG燃气汽车安装与维修
上海依相贸易有限公司编制
液化石油气介绍
1．成分
液化石油气是石油炼制过程中的副产品或对油田伴生气处理过程中的轻烃产品。
LPG的主要成分为丙烷，丁烷，另外含有少量丙烯，丁烯及其它烃类物质。
LPG大部分组分在常温下为气态，经过加压处理后，气态LPG可被液化，加压的大小取决于各组分的含量。
虽然不同的厂家生产的LPG的组成有差异，但在常温下，都能在1.6Mpa的压力下被液化，因此LPG具有储存容器压力等级低，重量轻，便于储存等优点。
LPG的主要成分为丙烷和丁烷，因此丙烷和丁烷决定了LPG的主要性质。
2．物理特性
（1）比重
a.液态比重：
15℃时液态丙烷，丁烷的比重分别为0.508kg/L和0.584kg/L，LPG的比重约为0.55kg/L，而汽油的比重在0.66~0.75kg/L间。
b.气态比重：
15℃时气态丙烷、丁烷的比重分别为1.458kg/m3和2.07/m3，均大于空气比重。
因此，当LPG从储存容器中泄漏出来后，将挥发成气态，在地表附近积聚，缓慢扩散。
（2）沸点
汽油的沸点为25~232℃，常温下呈液态。
丙烷和丁烷的沸点分别为—42.7℃和—0.5℃，因此丙烷和丁烷以气态存在。
LPG有较好的挥发性，更容易和空气混合。
另外可将LPG冷却到沸点以下，转变成液体，储存在隔热的容器内，既经济又方便。
（3）蒸发潜热
液体燃料蒸发成气体时，将从周围吸收热量，这就是蒸发潜热。
在沸点时，丙烷和丁烷的蒸发潜热分别约为101.8cal/kg和92.09cal/kg。
LPG汽车在工作时，LPG在蒸发器内蒸发、气化成气态，将使LPG温度急剧下降，严重时将使LPG凝固、冻结蒸发器。
为此，需要利用具有较高温度的发动机循环水为蒸发过程提供热量。
（4）蒸气压
LPG被注入密闭容器内后，其中一部分液体蒸发成气体，同时，少部分气体转变成液体，随着密闭容器内压力的升高，蒸发量逐渐减少、液化量逐渐增多，最终蒸发和液化达到平衡，容器内压力稳定在固定值，此时的蒸气压力即为蒸气压。
20℃时汽油的蒸气压几乎为零，丙烷、丁烷的蒸汽压分别为8.0kg/cm2和2.0kg/cm2。
（5）自燃温度
自燃温度是与空气接触的燃料在此温度下将会点燃并连续燃烧，它对一种燃料来说并不是物理化学常数。
汽油的自燃温度约为220℃，丙烷、丁烷的自燃温度分别约为470℃和365℃。
（6）热值
热值又称发热量是燃料燃烧时发出的热量。
热值分为高热值和低热值。
高热值包括燃烧生成物冷却到原始温度后放出的全部热量，低热值则不包括这部分热量。
由于燃烧后排出的水蒸气所含热量无法利用，因此发动机热力计算时一般用低热值。
按质量计算，丙烷、丁烷的低热值分别为45.77MJ/kg和46.39MJ/kg，而汽油为43.90MJ/kg，按体积计算，（液态）丙烷、丁烷的低热值分别为27.00MJ/L和27.55MJ/L，汽油为32.05MJ/L。
因此单位重量LPG的热值高于汽油，而单位体积的LPG的热值只是汽油的80%-90%。
（7）点火极限
燃料和空气混合后形成的混和气的浓度过浓（燃料过多）和过稀（燃料不足）是难于被点燃的。
浓度在一定的范围内，燃料与空气混合气才能够被点燃，这一浓度范围的上、下限值分别是燃料的点火极限的上限和下限。
按照燃料在空气中的容积比，汽油的点火极限的上下限分别为1.3%和7.6%，丙烷为2.2%和9.5%，丁烷为1.9%和8.5%。
点火极限之间的浓度范围为燃料的燃烧范围。
LPG的燃烧范围比比汽油宽，可在大范围内改变混合比。
采用稀薄燃烧技术后，可提高发动机的经济性、改善排放性能。
（8）理论空燃比
燃料和空气混合后形成的可燃混合气，其中所含空气和燃料的质量比称为空燃比。
按理论上1kg燃料完全燃烧需要空气的公斤数混合后形成的混合气的空燃比称为理论空燃比。
实际的空燃比和理论空燃比的比值称为过量空气系数。
汽油的理论空燃比为14.7，丙烷、丁烷的理论空燃比分别为15.65和15.43。
可以看出，使相同质量的燃料完全燃烧，LPG需要的空气量稍多于汽油。
按照体积计算，丙烷、丁烷的理论空燃比分别为23.81和30.95。
（9）辛烷值
燃料的抗爆性是指燃料在发动机气缸内燃烧时避免产生爆燃的能力，亦即抗自燃能力，是燃料的一个重要指标。
抗爆性用燃料的辛烷值表示，辛烷值越高，燃料的抗爆性越好，（９０号）汽油的辛烷值（ＲＯＮ）为９２，ＬＰＧ的辛烷值高于汽油，可适应更高的压缩比。
（10）受热膨胀
温度升高时，LPG体积有较大的膨胀，其单位温度的的膨胀量是水的15~20倍，约为铁金属的100倍。
（11）气/液容积比
15℃时，丙烷、丁烷的气液容积比（单位重量的丙烷、丁烷的气态容积和液态容积的比）分别为273和236。
因此，当液态LPG从储存容器或管道内泄漏出来时，其体积迅速膨胀、并蒸发成气体。
（12）色、味、毒性
LPG无色、无味、没有毒性，但是，过量吸入时，会对人体中枢产生麻痹作用。
为确保安全使用，要求LPG具有特殊臭味，一般加入硫醇、硫醚等硫化物配制的加臭剂，如果漏气便于察觉。
（13）腐蚀性
LPG对天然橡胶、油漆等有腐蚀作用，因此，LPG的储存、输送、减压等设备中的膜片、密封圈、软管等必须采用耐腐蚀的橡胶。
LPG汽车特点
LPG是一种高效、安全、清洁的燃料，非常适合汽车使用。
汽油车通过加装LPG供给系统，成为汽油/LPG两用燃料汽车。
和使用汽油相比，使用LPG时，汽车的排放性能、经济性、动力性能等具有以下特点。
1．排放性能
液态LPG经供给系统减压、蒸发后转变成气态，在混合器内和空气混合成可燃混合气。
气态的LPG和空气能够充分、均匀混合，在燃烧室内得到充分燃烧，因此排出尾气中的一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）含量大幅度降低，和使用汽油相比，使用LPG后，排放物中CO、HC化合物的含量下降可达80%和60%。
除了排放法规规定的排放物（CO、HC化合物、NOX）外、汽车排放物中还含有一些未受到法规制约的成分，如对区域环境造成影响的毒性物、烟雾、酸性物等。
据有关分析报告，在产生对环境有影响的物质方面，LPG与汽油、柴油相比，在夏季烟雾上的差别系数为2，酸性物质的差别系数为5。
同时，LPG燃烧后产生的CO2含量比汽、柴油少10-15%。
2．经济性
一般认为，LPG汽车的经济性好于汽油，一方面，LPG不会稀释润滑油，燃烧后没有积碳，可减少发动机磨损，延长润滑油的使用周期，发动机使用寿命长，维护保养费用低；另一方面，LPG燃料价格低于汽油，燃料经济性好（燃料价格在很大程度上取决于政府政策）。
如果实行燃油税后，得到政府在LPG燃料税方面的优惠政策，LPG汽车的经济性将更加显著。
3．安全性
LPG经过加工后储存在密闭容器内，储存压力一般不超过1.6Mpa。
为了安全、可靠的使用LPG，系统的每一个部件都经过了严格的检验，设计上充分考虑了安全性的要求，LPG钢瓶、管线、组合阀、截止阀、接头等均能承受数倍的压力，安全系数高，一般不会破裂，造成燃料泄漏。
钢瓶生产经过多道工序的严格检验，从材料到加工直至产品出厂的每一个环节均有严格的质量保证，在经过严格的压力试验、密封性试验及壁厚、焊缝等项目检查后，才能投入使用。
此外，根据LPG燃料的特点，在LPG供给系统中设计了多种安全装置，如限量充装阀、压力释放阀（安全阀）、过流量自锁阀、手动截止阀、电磁截止阀等，确保LPG汽车的安全使用。
国内外多年的使用经验表明，LPG汽车具有很好的安全性，只要按照正确的方法使用，LPG汽车的安全性是不需担心的，在同样的条件下LPG甚至比汽油更安全。
4．动力性能
在对汽油车加装LPG供给系统时，考虑到使用汽油的需要，没有对发动机进行改动。
在使用LPG燃料时，LPG以气态形式在混合其中与空气同时进入发动机进气岐管，因此使发动机进气效率降低（空气吸入量减少）和使用汽油时相比，发动机每一工作循环中，燃料燃烧产生的热量较少、功率有所下降。
采用在汽油车上加装LPG供给系统的LPG汽车，和使用汽油时相比，其功率下降约5%左右（符合法规的要求），在使用过程中基本没有明显感觉。
LPG供给系统
不用对奇瑞电喷发动机汽油供给系统进行改动，仅加装LPG供给系统及成为LPG/汽油两用燃料汽车。
加装后的两用燃料汽车即可使用LPG,又可和改装以前一样使用汽油燃料，使用时能够方便地实现两种燃料的转换。
LPG供给系统包括LPG钢瓶、LPG截止电磁阀、电喷模拟调节器、蒸发减压器、功率调节阀、混合器、油/气转换开关等。
（后附图1，附图2）
LPG供给系统工作过程
1.加气过程
将加气站加气枪和LPG充气阀连接（本车用转接头），打开加气枪加气开关，LPG经加气枪、充气阀、加气管路、组合阀流入LPG钢瓶内。
当钢瓶内LPG液面达到钢瓶容积80%位置时，组合阀上的限充装置自动切断LPG进气通道，加气枪加气开关自动跳开，完成加气过程。
2.LPG工作过程
将油/气转换开关至于LPG位置，打开点火开关钥匙，启动发动机，当转速超过转换界限，LPG截止阀打开LPG管路，同时，电喷模拟器控制喷嘴处于关闭状态，停止汽油供给，LPG蒸发减压后进入混和器。
当启动发动机后，油/气转换开关得到转速信号输入，条件达到时输出控制LPG电磁截止阀的开启信号，LPG电磁截止阀打开LPG管路、钢瓶内LPG在压力作用下经过组合阀、LPG管路、LPG电磁截止阀输送到蒸发减压器。
以液态的、具有一定压力的LPG在蒸发器内被蒸发减压成接近常压的气态LPG,气态LPG经低压管路、功率调节器输送至混和器，与来自空气滤清器的空气混合，形成可燃混合气，可燃混合气通过进气歧管进入各个燃烧室，被点燃、完成做工过程。
3.汽油工作过程
将油/气转换开关至于汽油位置，电喷模拟调节器接通汽油喷嘴电路，用时，LPG电磁截止阀处在关闭位置。
发动机按正常电喷方式工作。
4.汽油至LPG的转换
使用汽油时，如果需要将燃料转换到LPG，首先将油/气转换开关从汽油位置转换到LPG位置，此时电喷模拟调节器控制喷嘴处于关闭状态，同时LPG电磁截止阀被打开，LPG被供给至发动机，从而完成了从汽油至LPG的燃料转换。
注意：
在发动机起动时，不管油/气转换开关在什么位置，都是汽油起动，在超过预定的转速后再降到预定转速时才自动转到燃起状态。
5.LPG至汽油的转换
汽车使用LPG时，如果要将燃料转换至汽油，将油/气转换开关从LPG位置按至汽油位置，此时LPG电磁截止阀关闭、电喷模拟调节器接通汽油喷嘴电路，汽油被喷射供给发动机。
6.LPG的闭环控制
为了实现对空燃比的精确控制，在系统中安装有一个用于控制LPG供给量的闭环控制系统。
闭环控制系统中的LPGλ中央控制器读入安装在排气管上的氧传感器测得的尾气中的氧浓度信号，然后控制安装在低压管路上的功率调节阀步进电机动作，对LPG供给量进行调节，使进入发动机的混合气浓度始终在理论空燃比附近。
减压蒸发器工作原理
LPG减压蒸发器分为两级，第一级为蒸发、减压室，由高压管路送来的LPG，经一级进口进入一级减压室，LPG吸收水套内发动机循环水热量，蒸发成气态，同时，当一级减压室内压力升高，通过杠杆机构减小一级进口开度，从而减少LPG进入量；反之，室内压力偏低时，在锥形弹簧的弹力下，杠杆机构增大一级进口开度，增大LPG进入量。
第二级为调压室，由橡胶膜片调节其压力，橡胶膜片外侧和大气相通。
从一级室过来的气态LPG进入调压室，在发动机真空度的作用下，气态LPG从出口流入混合器。
当发动机转速增高时，真空度增加，需要吸入更多的LPG燃料，此时，橡胶膜片两侧产生压力差，膜片向调压室一侧移动，与之相连的杠杆增大二级进气口的开度，从而增加向调压室的供气量；反之，发动机转速下降时，真空度减小，需要的LPG燃料量相应减少，膜片两侧产生压力差，膜片向大气腔一侧移动，杠杆减少二级进口的开度，减少燃料供给。
混合器将蒸发器供给的气态LPG和空气混合，形成可燃混合气。
混合器由基座和喉管组成，根据发动机进气管尺寸设计相应的基座，基座和喉管为铝合金部件。
喉管内径尺寸是一系列化的标准尺寸，给据车型和排量的不同可选用相应的标准规格。
这种结构设计，为安装调试提供了极大的方便。
组合阀
组合阀安装在LPG钢瓶上，是LPG充装和流出的通道。
为了保证安全、方便的使用，组合阀包括以下装置：
限充自停装置，压力释放阀，过流量自锁阀，液位显示装置，手动截止阀等。
1.限充自停功能
从安全方面考虑，规定车用LPG钢瓶的最大充装量为钢瓶水容积的80%。
为了防止过量充装，在组合阀上设置了限充自停装置。
多功能组合阀80%限充自停装置的原理如下：
多功能组合阀由阀座、密闭腔、滑阀、柱塞、滑阀弹簧、柱塞弹簧、浮子托架和手动截止阀等部件组成。
由手动截止阀和钢瓶喉管之间形成的密闭腔是连接外部加气口的第一通道。
根据国际燃气压力容器安全法规，该类产品的充气加载量不得超过容器容积的80%。
多功能组合阀的80%限量充装安全系统主要由滑阀、柱塞、滑阀弹簧、柱塞弹簧、及浮子托架等部件构成的，它们必须在任何情况下绝对可靠的实现80%限量充装安全功能。
充气时，带有一定压力的燃气液体经充气嘴进入密闭腔，并推动滑阀向内压缩滑阀弹簧，同时开启喉管腔。
此时，LPG液体由密闭腔流经滑阀剖面，在经过浮子托架上的径向通孔进入钢瓶。
在LPG压力作用下，滑阀进一步压缩弹簧，迫使滑阀下端紧紧的压在浮子托架上端平台上，并推动柱塞克服柱塞弹簧的阻力，使其顶端紧紧的压在与浮子相连的凸轮上面，特别值得指出的事，当滑阀的下端支撑在浮子托架上端平台上面时，可以避免来自LPG压力的动态载荷直接作用在柱塞上，而使凸轮仅仅承受滑阀弹簧的弹力作用。
这样可以避免因触点压力过大而引起凸轮轴卡死或造成凸轮表面过度磨损的缺陷。
当充气加载达到钢瓶容积的80%时，浮子升起并带动凸轮转动一定角度，允许柱塞在滑阀弹簧的作用下继续下移，迫使柱塞上的轴肩关闭连接钢瓶的通道。
该锥面轴肩与浮子托架上端平台形成的密闭阀门可防止LPG液体继续流入钢瓶。
此刻进入阀体的LPG只能滞留在滑阀的内外腔中并达到压力平衡。
滑阀不在继续保持在原有位置上，而是在滑阀弹簧的作用下进入喉管腔形成第二道密闭阀门，并阻止钢瓶内LPG的回流。
因此，在柱塞弹簧的推力作用下，滑阀将恢复到升起开启状态。
至此，80%限量充装操作实际上已全部完成。
现在分析80%限量充装自停功能的工作原理。
假设钢瓶充气量达到80%时仍继续充气，此时，在新充燃料压力作用下，滑阀将会产生下移趋势。
由于浮子凸轮目前所处的位置允许柱塞自由滑动，当滑阀下移时，首先推动柱塞下移。
因此在特定的滑阀弹簧和柱塞弹簧作用下，柱塞的轴肩总是先于滑阀开启喉管腔之前关闭连接钢瓶的通道，并由此形成两道串联的密闭阀门。
此时，进入阀体内的LPG液体只能停留在密闭腔内，直至其压力与滑阀背部压力平衡后，可靠地实现自动充装功能。
充气时，LPG进入上腔，在压力的作用下，滑阀向下运动，滑阀的下端压在浮子托架上的上端平台上，进气通道被打开，同时滑阀压缩滑阀弹簧，使得柱塞向下运动，柱塞的柱塞顶端压在浮子上部的凸轮上，LPG从密闭腔，经通道，从浮子托架的径向孔进入钢瓶内。
滑阀的下端压在浮子托架的上端平面上，可以避免来自动态的LPG压力直接作用在柱塞上，使凸轮仅仅承受滑阀弹簧的弹力作用，避免凸轮轴受力过大卡死和凸轮表面过度磨损；当钢瓶内LPG量达到水容积的80%位置时，凸轮上的缺口正对柱塞的柱塞顶端，柱塞顶端向下运动、进入缺口，柱塞的上端柱塞轴肩压在浮子托架的上端平台上，关闭进气通道，切断LPG进入钢瓶的通道，此时滑阀的内外腔LPG压力达到平衡，在滑阀弹簧的作用下，滑阀上移，关闭通道，形成第二道密闭通道。
此时在柱塞弹簧的作用下，柱塞将回升到开启状态，至此完成燃料的充装。
2.压力释放功能：
为了避免温度升高等异常因素导致的LPG钢瓶内压力过高，在组合阀中设有压力释放阀（安全阀）。
压力释放阀的开启压力为2.5Mpa。
当钢瓶内压力达到开启压力时，压力克服压力释放阀弹簧弹力，开启阀门，向外界排出气体；当压力回落至安全限度以内时，阀门在弹簧弹力的作用下重新将阀门关闭。
3.过流保护功能：
多功能组合阀中设有过流保护法。
在正常情况下、供给发动机的LPG流量在一定的范围内。
当由于意外情况导致管道破裂、LPG大量流出，流速超出正常范围，过量保护阀将切断供气通道，防止燃料大量流出。
4.手动截止阀功能：
为了方便维护、保养，在出气管和加气管的接口处分别设有手动旋钮开关，必要时可切断出气管路和加气管路。
通常状态下，两个开关均保持为打开状态。
5.液位显示功能
为了准确反映钢瓶内的储气量，多功能组合阀中设有浮子式液位显示机构。
浮子杆的顶端装由一块磁铁、同时在组合阀的外表面也有一块磁铁，该磁铁和显示器指针连接，浮子随液面浮动时，通过磁性作用，带动外表面磁铁转动，显示液面的高低。
同时通信号转换器将液面信号转换成电信号，输送至油/气转换开关上，由开关上的指示灯显示钢瓶内的气量。
此外，为了防止可能的泄漏滞留在车厢内、组合阀外部装有塑料制造的密封盒，通过排气软管和车厢外部相通。
油/气转换开关
油/气转换开关，安装在仪表板左侧，其功能是驾驶员通过此开关来选择使用LPG或汽油，并且能够显示钢瓶中存气量的多少。
此开关是燃油起动型油/气转换开关。
左档：
LPG工作，汽油起动方式。
在该位置起动时，自动转换用汽油来起动，当发动机转速加速到2000r/min以上，再减速至预定转速2000r/min时自动转换到LPG燃料工作，这种方式称为减速预定值转换。
右档：
汽油工作方式。
油起动型转换开关和电喷控制系统构成油/气转换电路，当从汽油转换至LPG时，LPG电磁截止阀开启，并将转换信号输入电喷模拟调节器，关闭喷嘴，并模拟喷嘴正常工作信息并把信息传给发动机的电喷计算机，使之像汽油工作一样生成点火信号，使汽油喷射系统仍按原有工作方式工作。
此时汽油泵不能工作，否则，汽油泵将烧毁。
一般的处理方法是通过油泵继电器将汽油泵断掉。
油起动型油/气转换开关转换速度预定值可以通过开关背面的调整旋钮调整，一般为2000r/min左右。
●注意：
油箱中必须保持至少10L汽油，主要是起动的需要。
LPG电磁截止阀
两个LPG电磁截止阀串联在LPG液相高压管路上，其中有一个安装在蒸发减压器上，LPG电磁截止阀用于控制LPG管路的通或断。
LPG电磁截止阀是常闭电磁阀，只有供给电流时才打开。
当发动机燃用LPG工作时，LPG电磁截止阀保持高压管路接通，当发动机停止工作或使用汽油时，此阀切断高压管路。
LPG电磁截止阀使用的电压和汽车电路的电压相同。
当电流通过线圈时，产生电磁力，推动滑阀克服弹簧弹力，打开阀门；没有电流时，滑阀在弹簧弹力的作用下压在阀座上，封闭阀门，切断LPG燃料通路。
LPG电磁截止阀和滤清器做成一体，同时为了除去LPG中可能含的铁粉，阀内还装有永久磁铁。
滤清器可以除去50µ以上的不可溶异物。
LPGλ控制系统
λ控制系统对混合气空燃比进行精确控制，该系统由氧传感器、LPGλ中央控制器、步进电机等部件组成。
系统工作时，LPGλ中央控制器读取氧传感器测得的发动机排出尾气中氧的浓度数据，根据氧浓度数据，输出控制信号，控制安装在低压管路上的步进电机调节LPG燃料供给量，使混合气空燃比保持在理论空燃比附近。
1.λ的概念
希腊子母“λ”，用于表示实际空燃比和理论空燃比的比值。
按照1kg燃料完全燃烧需要的空气量进行混合的混合气空燃比，为理论空燃比，这样的混合气的λ=1。
当混合气的λ<1，表示混合气过浓；λ>1表示混合气过稀。
λ控制系统和三元催化器结合使用，可达到最佳效果。
2.氧传感器
LPGλ控制系统的氧传感器信号线并联在原车氧传感器上。
氧传感器通过比较排气管内外的氧的浓度，输出一个与空燃比有对应关系的电压信号。
3.LPGλ中央控制器
λ控制系统的中央控制器按照一定的对应关系设置相应的电压值。
LPGλ中央控制器将氧传感器测得的信号值和设定值比较，并输出控制信号，控制步进电机的动作，不断调整LPG燃料供给量。
4.步进电机
λ控制系统中用步进电机调整LPG燃料供给量，工作时步进电机带动柱塞运动进行调节LPG调节阀通道截面的开启程度，步进电机在LPGλ中央控制器信号的作用下动作，调节LPG的供给量。
电喷模拟调节系统
电喷车LPG系统的控制电路增加了一套电喷模拟控制装置，主要由电喷模拟调节器和电喷模拟电缆组成。
电喷模拟电缆带有标准正负插头，可以串联插入原车电喷电缆与喷嘴之间。
当油/气转换开关置于LPG工作档位时，电喷车在LPG方式下工作。
此时电喷模拟器终止喷油器的喷油信号，并通过电喷模拟电缆将生成的模拟喷油信号传输给原车发动机计算基，使其点火系统模拟喷油时的工作方式，继续产生点火电压。
当油/气转换开关置于汽油档时，电喷车在汽油方式下工作。
此时电喷模拟调节器接通原车的喷油器的喷油信号，恢复原车电喷控制系统的功能，使车辆按照原有电控燃油喷射方式正常工作。
LPG燃料供给系统和汽油供给系统共用一套三元催化器及其共享氧传感器信号。
加气口总成
加气口总成上有螺纹，可与加气枪配合，加气口内由单向阀，当加气枪与加气口紧密结合时钢球被顶开，加气枪与加气口配合不严或枪口离开加气口时，钢球在内压的作用下将加气口关闭，防止液化石油气从加气口泄漏。
储气钢瓶
储器钢瓶装在行李厢内，形状为圆柱形。
钢瓶固定时必须保证组合阀倾斜30˚。
在中国现行的规章规定，液化石油气钢瓶每2年必须由专门机构进行检验。
容积应能承受30Pa的压力。
每个钢瓶都有一个认可号码，每次检验必须注明日期、标记、合格证。
天然气介绍
天然气是由多种烃类物质和少量的其他成分组成的混合气体。
天然气中最主要的成分是甲烷，由于甲烷在所有
的碳氢化和物中具有最大的氢/碳比，因此甲烷燃烧后产生的二氧化碳要低于使用汽油或甲醇的发动机所产生的二氧化碳量。
甲烷的分子结构极其稳定，能够有效的防止发生爆燃现象，这就使得天然气成为一种非常适宜的汽车燃料，它可以产生比传统汽油发动机更高的热效率。
1.密度
通常状态下，甲烷是一种非常轻的气态物质。
常温、常压下，甲烷的密度只相当于空气的密度的55%，天然气的密度约相当于空气的60%。
由于天然气的密度远远小于空气，当天然气从输送管道或储存容器中泄漏到空气中，天然气向上运动，迅速扩散到空气中。
由于这一特点，天然气的安全性优于汽油等大多数燃料。
2.热值
甲烷是最简单的碳氢化合物，一个甲烷分子含一个碳原子和4个氢原子。
在碳氢化合物中，分子中含有的碳和氢原子数越多，燃烧后产生的能量越多。
同为气体状态，在相同的环境条件下，相同的体积中含有的分子数是相同的，因此分子中含碳和氢原子越多的物质，燃烧产生的能量越多，因此每千克天然气的热值略高于汽油，但每立方米理论天然气混合气热值要比汽油混合气低，甲烷含量越高，相差越大，纯甲烷理论混合气热值比汽油低10%左右。
3.状态、沸点
在常温常压下，天燃气是一种气态物质，当温度达到-162ºC和低于此温度时，天然气将转换成液态，以液态形式存在。
此温度为天燃气的沸点。
由于沸点非常低，天然气是非常难于液化的，储存液态天燃气也是非常困难的。
因此一般以气体状态储存和运输天然气。
4.颜色、味道和毒性
在原始状态时，天然气是没有颜色、味道和毒性的物质。
基于安全的原因，再生产过程中，在天然气中加入了具有独特臭味的加臭剂。
在使用和运输过程中，当天燃气泄漏时，由于独特的臭味，可很容易的检测出泄漏。
5.混合气发火界限宽
燃料和空气混合形成混合气，混合气的浓度在一定范围内，才能够被点燃、产生能量。
混合气浓
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