車用發(fā)動(dòng)機(jī)大部分是汽油機(jī)和柴油機(jī), 即前面介紹的內(nèi)容。但是從解決能源短缺、環(huán)境污染和生態(tài)失衡等問題，發(fā)展起來了其它類型動(dòng)力機(jī)械。近些年來，人們一直在研究混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車和代用燃料汽車。本章主要介紹壓縮天然氣汽車、液化石油氣汽車及電動(dòng)汽車。

第一節(jié) 壓縮天然氣汽車及液化石油氣汽車

一、概述

以壓縮天然氣和液化石油氣為燃料的汽車，分別稱為壓縮天然氣汽車(CNGV)和液化石油氣汽車(LPGV)。天然氣是從天然氣田直接開采出來的，其主要成分是甲烷，極難液化。因此，目前大都將其壓縮到20MPa的高壓，充入車用氣瓶中儲(chǔ)存和供汽車使用，即所謂的壓縮天然氣(CNG)。石油氣是石油催化裂化過程和油田伴生氣回收輕烴過程中的產(chǎn)品。石油氣在常溫下加壓到1.6MPa即可液化而成液化石油氣(LPG)。從油田氣制得的LPG，其主要成分為丙烷、丁烷和少量的乙烷和戊烷，不含稀烴，適于作車用燃料。從煉油廠得到的LPG，除含丙烷、丁烷外，還含有較多的烯烴，不宜作車用燃料。因?yàn)橄皆诔叵禄瘜W(xué)安定性差，在儲(chǔ)運(yùn)過程中容易生成膠質(zhì)，燃燒后容易積炭。

天然氣、液化石油氣及若干其他燃料的理化性質(zhì)見下表。

CNG和LPG的主要優(yōu)點(diǎn)有：

1)天然氣和液化石油氣在常溫下為氣態(tài)，容易與空氣混合形成均勻的可燃混合氣，燃燒完全，可以大幅度減少CO、HC和微粒的排放。另外，天然氣和液化石油氣的火焰溫度低，因此NOx的排放量也相應(yīng)減少。

2)天然氣辛烷值高達(dá)130，液化石油氣的辛烷值也在100左右，因此，燃用天然氣或液化石油氣可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，從而獲得較高的發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。

3)冷起動(dòng)性和低溫運(yùn)轉(zhuǎn)性能良好，在暖機(jī)期間無需加濃混合氣。

4)燃燒界限寬，稀燃特性優(yōu)越。燃燒稀混合氣，可以減少NOx的生成和改善燃料經(jīng)濟(jì)性。

5)不稀釋潤(rùn)滑油，可以延長(zhǎng)潤(rùn)滑油更換周期和發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命。

LNG和LPG的缺點(diǎn)是：

1)因?yàn)樘烊粴庠诔?、常壓下是氣體，所以其儲(chǔ)運(yùn)性能差。目前廣泛采用將壓縮天然氣充入車用氣瓶?jī)?nèi)儲(chǔ)運(yùn)的辦法，這些氣瓶既增加了汽車自重，又減少了載貨空間。雖然可以通過深冷液化技術(shù)制成液化天然氣(LNG)，但技術(shù)復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。

2)一次充氣的續(xù)駛里程短。

3)CNG或LPG均呈氣態(tài)進(jìn)入氣缸，使發(fā)動(dòng)機(jī)充量系數(shù)降低；另外，與汽油或柴油相比，CNG或LPG的理論混合氣熱值小，因此，燃用CNG或LPG將使發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。

第一節(jié) 壓縮天然氣汽車及液化石油氣汽車

二、兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)

(一)汽油/CNG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)

將汽油機(jī)改裝為汽油/CNG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)之后，當(dāng)燃用天然氣時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率和轉(zhuǎn)矩都會(huì)明顯下降。有研究表明，適當(dāng)提高改裝機(jī)的壓縮比不僅可以減小功率損失還能改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料經(jīng)濟(jì)性。

1.CNG供給系統(tǒng)組成及工作原理

目前，汽油/CNG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的CNG供給系統(tǒng)有多種類型。國(guó)產(chǎn)CYTZ-100型CNG供給系統(tǒng)是采用步進(jìn)電機(jī)伺服閥和比例調(diào)節(jié)式混合器的閉環(huán)控制系統(tǒng)。

車用氣瓶的容量為50L，壓力為20MPa，通過安裝在每個(gè)氣瓶上的連通閥及高壓管路將數(shù)個(gè)氣瓶連通。當(dāng)駕駛?cè)藢⑵?CNG轉(zhuǎn)換開關(guān)25置于"氣"位置時(shí)，電控單元(ECU)24向CNG電磁閥10通電，電磁閥開啟。車用氣瓶6內(nèi)的CNG經(jīng)充氣閥7、過濾器8、手動(dòng)截止閥9和電磁閥進(jìn)入減壓調(diào)節(jié)器14。CNG在減壓調(diào)節(jié)器內(nèi)降壓，低壓的天然氣經(jīng)步進(jìn)電機(jī)15控制的低壓通道進(jìn)入混合器16。在混合器中天然氣與空氣混合后進(jìn)入氣缸。ECU根據(jù)氧傳感器21和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器20的信號(hào)，通過調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)伺服閥的行程來改變減壓調(diào)節(jié)器至混合器之間的低壓通道通過面積，以控制天然氣的流量。

2.減壓調(diào)節(jié)器

由于氣瓶?jī)?nèi)的CNG壓力隨著燃料的消耗不斷變化，因此要想保持穩(wěn)定的天然氣與空氣的混合比例，需安裝減壓調(diào)節(jié)器。減壓調(diào)節(jié)器可以保證在氣瓶?jī)?nèi)的壓力發(fā)生變化時(shí)進(jìn)入混合器的天然氣壓力基本恒定。減壓調(diào)節(jié)器將氣瓶?jī)?nèi)CNG的壓力由20MPa降至常壓一般要經(jīng)過三級(jí)減壓。CYTZ-100型三級(jí)減壓調(diào)節(jié)器的結(jié)構(gòu)。

減壓調(diào)節(jié)器工作原理：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)不工作或不燃用CNG，即沒有CNG進(jìn)入減壓調(diào)節(jié)器時(shí)，一級(jí)閥口、二級(jí)閥口和三級(jí)閥口均處于常開狀態(tài)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，CNG經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入減壓調(diào)節(jié)器，并通過一級(jí)閥芯和密封片之間的一級(jí)閥口進(jìn)入減壓調(diào)節(jié)器 A 腔，進(jìn)行一級(jí)減壓，壓力由20MPa降至0.8MPa左右。若壓力超過0.8MPa，則一級(jí)膜片在CNG的壓力作用下克服主彈簧的預(yù)壓力而向上彎曲，并帶動(dòng)一級(jí)閥芯向上將一級(jí)閥口關(guān)閉。 A 腔內(nèi)的CNG經(jīng)二級(jí)閥口進(jìn)入B腔，進(jìn)行二級(jí)減壓，壓力降至0.02kPa。隨著CNG進(jìn)入 B 腔， A 腔內(nèi)的壓力逐漸降低，若壓力低于0.8MPa，則一級(jí)膜片在主彈簧預(yù)壓力的作用下向下彎曲，并帶動(dòng)一級(jí)閥芯向下使一級(jí)閥口開啟。進(jìn)入B腔的CNG經(jīng)三級(jí)閥口進(jìn)入C腔，進(jìn)行三級(jí)減壓，壓力降至3.0MPa，然后經(jīng)步進(jìn)電機(jī)伺服閥進(jìn)入混合器。若 B 腔內(nèi)的CNG壓力超過0.02MPa，則CNG壓力經(jīng)通氣孔作用到二級(jí)膜片，使其向上壓縮二級(jí)彈簧，同時(shí)壓迫二級(jí)頂桿將二級(jí)閥口關(guān)閉。若由于B腔內(nèi)的CNG不斷流入 C 腔而使B腔內(nèi)的壓力下降至0.02MPa以下時(shí)，則二級(jí)膜片在二級(jí)彈簧的作用下放松二級(jí)頂桿及二級(jí)閥片將二級(jí)閥口開啟。

減壓調(diào)節(jié)器上裝有一級(jí)調(diào)壓螺栓和三級(jí)調(diào)壓螺栓，分別用來調(diào)節(jié)一級(jí)減壓壓力和三級(jí)減壓壓力。CNG流過減壓調(diào)節(jié)器時(shí)，壓力大幅度降低，溫度也隨之急劇下降，CNG中的水分可能結(jié)冰，造成閥口和管道堵塞。因此，減壓調(diào)節(jié)器設(shè)有加熱用循環(huán)水套，利用發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液對(duì)CNG加熱，以防止其減壓后溫度降至冰點(diǎn)以下。

車用氣瓶的容量為50L，壓力為20MPa，通過安裝在每個(gè)氣瓶上的連通閥及高壓管路將數(shù)個(gè)氣瓶連通。當(dāng)駕駛?cè)藢⑵?CNG轉(zhuǎn)換開關(guān)置于"氣"位置時(shí)，電控單元(ECU)向CNG電磁閥通電，電磁閥開啟。車用氣瓶?jī)?nèi)的CNG經(jīng)充氣閥、過濾器、手動(dòng)截止閥和電磁閥進(jìn)入減壓調(diào)節(jié)器。CNG在減壓調(diào)節(jié)器內(nèi)降壓，低壓的天然氣經(jīng)步進(jìn)電機(jī)控制的低壓通道進(jìn)入混合器。在混合器中天然氣與空氣混合后進(jìn)入氣缸。ECU根據(jù)氧傳感器和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的信號(hào)，通過調(diào)節(jié)步進(jìn)電機(jī)伺服閥的行程來改變減壓調(diào)節(jié)器至混合器之間的低壓通道通過面積，以控制天然氣的流量。

3.比例調(diào)節(jié)式混合器

混合器的作用是將空氣和天然氣按一定比例混合，形成一定濃度的可燃混合氣。比例調(diào)節(jié)式混合器的工作原理是利用進(jìn)氣管真空度同時(shí)控制空氣和天然氣通道的通過面積，以控制混合氣的空燃比。

混合器安裝在化油器的進(jìn)氣口上?；旌掀鞯?span id="squoyg8" class="zimu"> C 腔經(jīng)化油器與進(jìn)氣歧管連通，A 腔與發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣濾清器相連，D 腔則通天然氣低壓通道，膜片室 B 通過氣孔與 C 腔相通。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，進(jìn)氣管真空度傳至 C 腔，并通過氣孔傳入膜片室 B，使膜片室產(chǎn)生真空。由于 A 腔接近于大氣壓力，因此膜片在 A 腔與膜片室的壓力差作用下，克服膜片自身的重力和彈簧的彈簧力向上彎曲，打開天然氣閥口和空氣入口，使天然氣和空氣進(jìn)入 C 腔并在其中混合后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間，膜片將隨著進(jìn)氣管真空度的變化而上下運(yùn)動(dòng)，天然氣閥口和空氣入口的開度也就隨之變化。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)停機(jī)時(shí)，A 腔、C 腔和膜片室 B 均為大氣壓力，膜片在其自身的重力和彈簧力的共同作用下，向下彎曲并將天然氣閥口和空氣入口關(guān)閉。

4.手動(dòng)截止閥

我國(guó)汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T 245-1998規(guī)定天然氣汽車應(yīng)安裝手動(dòng)截止閥，當(dāng)CNGV在充氣、修理或入庫(kù)停車時(shí)，用其截?cái)鄽馄康綔p壓調(diào)節(jié)器之間的CNG通路。

在截止閥閥體內(nèi)裝有柱閥，柱閥左端面嵌有密封墊，彈簧的預(yù)壓力作用在柱閥的右端，保持柱閥常開，CNG從氣瓶經(jīng)柱閥流出截止閥。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)手輪時(shí)，心軸向左壓迫膜片并推動(dòng)柱閥左移壓在閥座上，使截止閥關(guān)閉。膜片由薄鋼片或黃銅片制造，其作用是防止CNG通過心軸向外泄漏。在心軸上接一個(gè)加長(zhǎng)軸，目的是為了把手輪裝入駕駛室，以便駕駛?cè)四茉隈{駛室內(nèi)操縱截止閥的開閉。

5.汽油/CNG轉(zhuǎn)換開關(guān)

汽油/CNG轉(zhuǎn)換開關(guān)有三個(gè)位置，當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于"油"位置時(shí)，接通電動(dòng)汽油泵電路，同時(shí)切斷CNG電磁閥電路；當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)置于"氣"位置時(shí)，接通CNG電磁閥電路，同時(shí)切斷電動(dòng)汽油泵電路；轉(zhuǎn)換開關(guān)置于"中間"位置時(shí)，不接通兩者之中任何一個(gè)電路。

(二)汽油/LPG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)

1.LPG供給系統(tǒng)組成及工作原理

LPG供給系統(tǒng)與CNG供給系統(tǒng)有很多相同之處。目前國(guó)內(nèi)外大多數(shù)廠家生產(chǎn)的車用LPG供給裝置與CNG供給裝置的基本部件都可以通用，惟LPG供給系統(tǒng)的車用氣瓶及其附件、管閥件有些特殊的要求。

當(dāng)汽油/LPG轉(zhuǎn)換開關(guān)13置于LPG位置時(shí)，LPG電磁閥9開啟，LPG從氣瓶7流入蒸發(fā)調(diào)壓器10，并在其中蒸發(fā)減壓，然后進(jìn)入混合器11，在混合器中與空氣混合后進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸。ECU根據(jù)氧傳感器17和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器15的信號(hào)，通過改變通向真空電磁閥12的脈沖信號(hào)占空比來調(diào)節(jié)蒸發(fā)調(diào)壓器膜片室的壓力，以控制蒸發(fā)調(diào)壓器的輸出壓力和供氣量，從而實(shí)現(xiàn)供氣量的閉環(huán)控制。

充裝液化石油氣的充裝口設(shè)在氣瓶上方，充液時(shí)氣瓶不能充滿，當(dāng)充裝到氣瓶容積的80%時(shí)，限量充裝閥自動(dòng)關(guān)閉充裝口。限量充裝閥、手動(dòng)截止閥、液位計(jì)、安全閥以及出液限流閥等附件全部集成在一個(gè)集成閥8中。出液口設(shè)在氣瓶的下方。氣瓶?jī)?nèi)液面上方是LPG蒸氣，借助飽和蒸氣壓將液化石油氣從出液口壓出。不從氣瓶上方直接輸出LPG蒸氣原因有二：①因?yàn)長(zhǎng)PG蒸發(fā)需要吸收大量的熱，如界直接從氣瓶輸出LPG蒸氣，則即使在夏天通過氣瓶由大氣傳來的熱量也不足以使LPG大量蒸發(fā)。如果氣瓶外壁結(jié)冰，則傳熱更差，將導(dǎo)致氣瓶?jī)?nèi)蒸氣壓力低到不能維持供給的程度。②LPG是由物化特性不同的多種組分構(gòu)成的混合物，各組分的蒸發(fā)速度不同，先后蒸發(fā)出來的氣體各有不同的化學(xué)當(dāng)量比。因此，從氣瓶上方直接輸出LPG蒸氣就意味著在同一混合器的調(diào)整下，相同工況的空燃比不斷在變化，這將使發(fā)動(dòng)機(jī)不能穩(wěn)定工作。

2.蒸發(fā)調(diào)壓器

蒸發(fā)調(diào)壓器的作用是使LPG蒸發(fā)和減壓。由于LPG的飽和蒸氣壓最大不超過1.43MPa(氣溫為38℃時(shí)的表壓力)，比CNG氣瓶?jī)?nèi)的壓力低得多，一般只需要一級(jí)或二級(jí)減壓。CYTZ-100L型LPG蒸發(fā)調(diào)壓器的結(jié)構(gòu)示。

這是一個(gè)二級(jí)減壓裝置，它與CYTZ-100型CNG減壓調(diào)節(jié)器的二級(jí)減壓和三級(jí)減壓部分的結(jié)構(gòu)相同，零部件可以互換，工作原理也相同，只是參數(shù)調(diào)整不同而已。在蒸發(fā)調(diào)壓器的一級(jí)底蓋的下方設(shè)有水套，發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻液循環(huán)其中，對(duì)LPG加熱，以使其蒸發(fā)氣化。

3.混合器

LPG供給系統(tǒng)的混合器，其結(jié)構(gòu)及工作原理與CNG供給系統(tǒng)的混合器相同。

4.氣瓶附件

氣瓶附件包括各種閥門和液面計(jì)等。在轎車用氣瓶上，多將這些附件集成一體構(gòu)成集成閥，它具有限量充裝、儲(chǔ)量顯示、出液、手動(dòng)截止和安全防護(hù)等多項(xiàng)功能。在氣瓶充液時(shí)，當(dāng)LPG達(dá)到氣瓶容積的80%時(shí)，集成閥內(nèi)的限量充裝閥自動(dòng)關(guān)閉，停止充液。利用集成閥內(nèi)的液面計(jì)指示氣瓶?jī)?nèi)LPG的儲(chǔ)量。集成閥上裝有安全閥，該閥能在2.5±0.2MPa的壓力下自動(dòng)開啟放氣。另外，在出液口還裝有一個(gè)安全閥，當(dāng)發(fā)生供氣管路破裂而有大量LPG泄漏時(shí)，只要該閥兩側(cè)的壓力差超過0.1MPa，該閥就自動(dòng)關(guān)閉出液口。

(三)電控CNG噴射系統(tǒng)

雖然利用步進(jìn)電機(jī)伺服閥和比例調(diào)節(jié)式混合器的電控CNG閉環(huán)控制系統(tǒng)能夠改善空燃比的控制精度，但是小氣量工況的空燃比仍然難以準(zhǔn)確穩(wěn)定地控制。因此，近年來電控CNG噴射系統(tǒng)得到了快速發(fā)展。 下面是電控汽油/CNG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)組成示意圖，CNG和汽油的供給都采用電控噴射方式。

電控單元根據(jù)來自各種傳感器和各種開關(guān)的信號(hào)(包括曲軸位置、節(jié)氣門開度、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、汽油/CNG轉(zhuǎn)換開關(guān)、減壓調(diào)節(jié)器后的天然氣壓力、天然氣溫度和氧傳感器等)，利用其內(nèi)存儲(chǔ)的軟件進(jìn)行運(yùn)算、判斷和處理后，向天然氣噴射器發(fā)出適時(shí)啟閉的指令。天然氣噴射器的結(jié)構(gòu)及工作原理與電控汽油噴射系統(tǒng)的噴油器類似。在減壓調(diào)節(jié)器后的天然 氣壓力穩(wěn)定的條件下，噴氣量與噴射器開啟的持續(xù)時(shí)間成正比，而后者由電控單元控制。電控CNG噴射系統(tǒng)要求減壓調(diào)節(jié)器出口壓力保持在0.6MPa左右，其變化范圍不能超過平均值的±3%。一般采用兩級(jí)減壓調(diào)節(jié)器，第一級(jí)減壓到1.2MPa左右，第二級(jí)減壓到0.6MPa左右。對(duì)于汽油/CNG兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)來說，通常是利用原有電控汽油噴射系統(tǒng)的控制系統(tǒng)，只增加幾個(gè)傳感器、執(zhí)行器(如減壓調(diào)節(jié)器后的天然器壓力傳感器和溫度傳感器，天然氣噴射器、汽油電磁閥等)和一個(gè)供氣控制摸塊。原有的三元催化轉(zhuǎn)換器和氧傳感器仍可繼續(xù)使用。

(四)電控LPG噴射系統(tǒng)

如果取消混合器式閉環(huán)控制LPG供給系統(tǒng)中的混合器，代之以氣體噴射器，再將蒸發(fā)調(diào)壓器的出口壓力調(diào)節(jié)到0.5MPa，就構(gòu)成了電控LPG噴射系統(tǒng)。

第一節(jié) 壓縮天然氣汽車及液化石油氣汽車

三、柴油-CNG雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)

由于天然氣的自燃溫度高出柴油一倍以上，不容易自燃，因此柴油慚顧跆烊黃發(fā)動(dòng)機(jī)，在每一個(gè)工作循環(huán)，均由噴油泵經(jīng)噴油器向氣缸內(nèi)噴入少量柴油作為"引燃燃料"，待柴油著火燃燒后再將天然氣點(diǎn)燃。CNG儲(chǔ)存在車用氣瓶12內(nèi)，壓力為20MPa，打開供氣閥9，CNG沿管道進(jìn)入預(yù)熱器8，由發(fā)動(dòng)機(jī)的循環(huán)冷卻液對(duì)CNG加熱。升溫后的CNG進(jìn)入高壓減壓器7，將壓力降至0.95～0.10MPa。在高壓減壓器之后設(shè)有氣體壓力異常信號(hào)發(fā)生器5和安全閥6。當(dāng)高壓減壓器失靈并造成管道內(nèi)氣體壓力過高時(shí)，信號(hào)發(fā)生器將發(fā)出信號(hào)報(bào)警，同時(shí)安全閥開啟放出部分天然氣，以避免由于氣體壓力過高而損壞系統(tǒng)內(nèi)的其他元器件。如果因?yàn)槊芊馐烊粴馔庑苟鸸艿纼?nèi)氣體壓力過低時(shí)，信號(hào)發(fā)生器也將發(fā)出信號(hào)報(bào)警，這時(shí)駕駛?cè)藨?yīng)關(guān)閉供氣閥，停止向發(fā)動(dòng)機(jī)供氣，檢查管路，排除故障。CNG流經(jīng)電磁閥4并進(jìn)入低壓減壓器15，在其中經(jīng)兩級(jí)降壓后壓力降到0.1～0.15MPa。隨后天然氣經(jīng)計(jì)量器17進(jìn)入混合器18，并在其中與空氣混合后進(jìn)入氣缸，在壓縮行程結(jié)束之前被已經(jīng)著火燃燒的柴油點(diǎn)燃。

當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)按柴油CNG雙燃料工作時(shí)，作為引燃燃料的柴油，其每循環(huán)供油量較少且不隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況變化。為此特設(shè)置噴油泵供油量調(diào)節(jié)齒桿限位器3，用來限定噴油泵供油量調(diào)節(jié)齒桿的位置。支架2固定在噴油泵蓋上。當(dāng)電磁鐵4通電時(shí)，電磁鐵推動(dòng)拉桿1，拉桿推動(dòng)擋鐵7，使噴油泵供油量調(diào)節(jié)齒桿保持在作為引燃燃料的供油量位置不動(dòng)。若電磁鐵失靈，則聯(lián)鎖傳感器5將自動(dòng)切斷電磁閥4的電源電路，使電磁閥關(guān)閉停止供氣。

電磁閥的上部是電磁閥體，下部是濾清器。CNG在0.95～1.10MPa的壓力下首先經(jīng)過濾清器濾除其中的機(jī)械雜質(zhì)，然后進(jìn)入電磁閥，并經(jīng)過帶橡膠襯墊的平面閥9通向低壓減壓器。

計(jì)量器是控制供給發(fā)動(dòng)機(jī)天然氣量的裝置，實(shí)際上就是一個(gè)節(jié)流閥，由駕駛?cè)酥苯硬倏v。節(jié)流閥開大，供氣量增多，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率增加。通常計(jì)量器與限速器制成一體。限速器用來限制發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不使其超速。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過允許的轉(zhuǎn)速時(shí)，混合器喉管處的真空度經(jīng)三通閥傳入限速器膜片的下方并吸引膜片向下彎曲。膜片帶動(dòng)膜片拉桿向下移動(dòng)。同時(shí)推動(dòng)節(jié)流閥軸朝關(guān)閉節(jié)流閥的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由于節(jié)流閥關(guān)小，供氣量減少，從而限制了發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)恢復(fù)正常轉(zhuǎn)速之后，三通閥使限速器膜片下方與大氣相通，膜片恢復(fù)到原來的位置，限速器不起作用。

高壓減壓器的構(gòu)造。進(jìn)入高壓減壓器的天然氣先經(jīng)濾芯濾除其中的雜質(zhì)，然后進(jìn)入高壓腔 A，再經(jīng)過減壓閥與減壓器體之間的縫隙及減壓閥與減壓閥座之間的通道進(jìn)入工作壓力腔 B，最后經(jīng)減壓器出口恒壓輸出。在此過程中，天然氣由于在工作壓力腔內(nèi)膨脹而降壓。在減壓器內(nèi)，作用于膜片上方的壓力調(diào)節(jié)彈簧的彈簧力與作用在膜片下方的天然氣壓力和平衡彈簧的彈簧力保持相對(duì)平衡。當(dāng)天然氣輸出量增多時(shí)，B 腔壓力下降，上述平衡被破壞。這時(shí)膜片在壓力調(diào)節(jié)彈簧的作用下向下彎曲，帶動(dòng)推桿下移，使減壓閥開大，進(jìn)入 B 腔的天然氣增多，B 腔的壓力又可復(fù)原。如果天然氣的輸出量減少，則情形相反，B 腔的壓力將會(huì)升高，使膜片向上彎曲并帶動(dòng)推桿上移，減壓閥關(guān)小，進(jìn)入 B 腔的天然氣減少，B 腔內(nèi)的壓力又降回到原來的水平。這樣，減壓器出口的天然氣壓力可以保持恒定。

減壓器出口壓力可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)旋入壓力調(diào)整螺釘4時(shí)，減壓器出口壓力增高，反之亦然。低壓減壓器是一個(gè)二級(jí)減壓器，其一級(jí)減壓機(jī)構(gòu)由一級(jí)彈簧1、一級(jí)膜片2、一級(jí)杠桿3和一級(jí)閥門4等組成。二級(jí)減壓機(jī)構(gòu)由二級(jí)彈簧6、二級(jí)膜片7、二級(jí)杠桿11和二級(jí)閥門12等組成。

此外，還有一個(gè)膜片與減壓器殼體之間形成空腔 B，B 腔有孔通到混合器的喉管，因此 B 腔中的壓力等于喉管真空度。膜片與二級(jí)膜片中間的空腔D與二級(jí)減壓腔E相通。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，CNG經(jīng)一級(jí)閥門首先進(jìn)入一級(jí)減壓腔 C，進(jìn)行一級(jí)減壓。若壓力超過設(shè)定值，則一級(jí)膜片克服一級(jí)彈簧的壓力向上彎曲，帶動(dòng)一級(jí)杠桿將一級(jí)閥門關(guān)閉，中止CNG流入 C 腔。隨著CNG經(jīng)二級(jí)閥門不斷流入二級(jí)減壓腔 E，C 腔內(nèi)的壓力逐漸下降，若壓力低于設(shè)定值，則一級(jí)彈簧推壓一級(jí)膜片向下彎曲，并帶動(dòng)一級(jí)杠桿將一級(jí)閥門開啟，使CNG充入 C 腔。CNG進(jìn)入E腔后，進(jìn)行二級(jí)減壓，壓力降至0.1～0.15MPa，然后經(jīng)減壓器出口被吸入混合器。E 腔內(nèi)天然氣的壓力由二級(jí)減壓機(jī)構(gòu)控制，其動(dòng)作與一級(jí)減壓的情況類似。在發(fā)動(dòng)機(jī)低速工作時(shí)，由于混合器喉管真空度減小，B 腔內(nèi)的壓力增大，膜片被彈簧壓在二級(jí)膜片的托架上，使二級(jí)膜片向下彎曲并帶動(dòng)二級(jí)杠桿將二級(jí)閥門關(guān)閉，停止向混合器供給天然氣。這時(shí)柴油機(jī)由燃用雙燃料轉(zhuǎn)換為全部燃油的工作狀態(tài)。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，混合器喉管真空度增大，膜片被吸向上彎曲，解除對(duì)二級(jí)膜片的限制，二級(jí)減壓機(jī)構(gòu)恢復(fù)正常的減壓供氣。

二級(jí)彈簧座滑套可在減壓器殼體中上下調(diào)節(jié)其位置以改變二級(jí)彈簧的預(yù)緊力，從而可在一定范圍內(nèi)改變二級(jí)減壓后的天然氣壓力?；咨系目?A 與混合器喉管前的孔 A 相通，其作用是減緩由于空氣濾清器阻力增大而引起的空燃比變化。

實(shí)踐證明，柴油CNG雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油機(jī)相比有許多優(yōu)點(diǎn)：排氣煙色減輕，微粒排放量減少，噪聲降低，機(jī)油使用期可延長(zhǎng)一倍以上，活塞磨損小，在低轉(zhuǎn)速時(shí)也可獲得較大的 轉(zhuǎn)矩等。