內容簡介：
摘 要
天然氣汽車減壓裝置是天然氣的汽車的一個重要部件，它的質量好壞車的性能有很大的關係，它在天然氣汽車中主要起減壓和穩壓的作用。因此，通過利用減壓裝置，可以把2-20MPa的壓縮天然氣壓力降到1-2.5kPa進入混合器，以便與空氣混合進入汽缸，由於高壓氣瓶中的CNG氣體壓力隨著燃料充裝和使用不斷變化，要保持較穩定的空燃比控制，還要求無論瓶內壓力如何變化，減壓調節器也應保證進入混合器的燃氣壓力基本恆定，以此實現比較穩定的燃氣與空氣混合比控制。從而實現減壓和穩壓的作用。
本次畢業設計在原有減壓產品的基礎上，對其結構布局及形狀進行了修改，並對輸入發動機過程中的天然氣壓力的變化值進行了精確的設計，主要是對一級減壓閥的縫隙減壓和二級減壓閥的縫隙減壓，以及三級減壓閥利用真空度進行減壓進行計算，使其能夠滿足減壓至預期的要求。而且對各主要受載荷的零部件進行了強度校核，使選擇的材料滿足強度要求。預計本次設計出來的減壓裝置具有結構簡單，外行美觀，精度高的特點，可提高同類產品的質量，可以滿足廣大用戶的需求。
關鍵詞：天然氣汽車；減壓裝置；減壓閥
ABSTRACT
The natural gas automobile decompressor is a natural gas automobile important part, its quality quality vehicle performance has the very big relations, it is main the reduced pressure in the natural gas automobile and the constant voltage function. Therefore, through use decompressor, may 1-20MPa compression natural gas pressure drop to 1-2.5kPa enters the mixer, in order to enters the cylinder with the air mix, because in the high-pressure bottle CNG gas pressure changes, must maintain the stable air-fuel ratio control, also requests regardless of how the bottle internal pressure does change, the reduced pressure regulator also should guarantee enters the mixer basically the fuel gas pressure constant, by this realization quite stable fuel gas and air mixture ratio control. Thus realization reduced pressure and constant voltage function.
This graduation project in original reduced pressure product foundation, have carried on the revision to its structural configuration and the shape, and to input in the engine process the natural gas pressure change value to carry on the precise design, mainly is to the level pressure relief valve slit reduced pressure and two level of pressure relief valve slit reduced pressure, as well as three levels of pressure relief valves carry on the reduced pressure using the vacuum degree to carry on the computation, enables its to satisfy the reduced pressure to the anticipated request. Moreover to each mainly has been carried on the load spare part t
he intensity examination, causes the choice the material to satisfy the intensity request. Estimated this time designs the decompressor has the structure simply, the layman is artistic, precision high characteristic, may enhance the similar product the quality, May satisfy the user community the demand.
Key words: Natural gas automobile; decompressor; pressure relief valve
目 錄
摘要.................................................................І
ABSTRACT..........................................................П
緒論.................................................................1
0.1天然氣汽車減壓裝置的用途和功能1
0.2天然氣汽車減壓裝置在我國的發展概況1
0.3天然氣汽車減壓裝置設計的目的和意義1
1 設計任務書.........................................................3
1.1設計題目3
1.2題目說明3
1.2.1設計參數規範3
1.2.2符合標準3
1.2.3設計思路3
1.3設計方案3
1.4資料調研4
1.4.1減壓閥的定義4
1.4.2減壓閥的工作原理4
1.4.3減壓閥的工作過程7
2 設計方案的研究與選擇............................................. 9
2.1減壓調節器的分類9
2.2方案選擇9
2.2.1方案一及其優缺點9
2.2.2方案二及其優缺點9
2.2.3 設計方案的選擇10
3 總體方案設計......................................................11
3.1一級減壓閥的設計11
3.1.1一級減壓閥的工作原理11
3.1.2一級減壓閥閥室的設計11
3.1.3一級減壓閥槓桿、彈簧與閥口的設計11
3.2二級減壓閥的設計19
3.2.1二級減壓閥的工作原理19
3.2.2二級減壓閥閥室及蓋板、槓桿、上檔板的設計19
3.2.3二級減壓閥彈簧的設計19
3.3三級減壓閥的設計22
3.3.1三級減壓閥的工作原理22
3.3.2三級減壓閥蓋板、槓桿、上擋板、閥口的設計22
3.3.3三級減壓閥調節彈簧的設計22
3.3.4 三級減壓閥膜片的設計與校核25
3.4怠速閥的設計26
3.4.1怠速閥的工作原理26
3.4.2怠速閥閥室及閥體的設計26
3.4.3怠速閥芯及怠速閥彈簧的設計28
3.5其他重要零部件的設計29
3.5.1高壓電磁閥閥芯、先導閥、彈簧的設計29
3.5.2安全閥及其彈簧的設計30
3.5.3進氣接頭的設計31
3.5.4一級閥蓋連結螺柱和三級閥蓋連結螺栓的選擇32
4 天然氣汽車減壓裝置的使用說明......................................35
4.1天然氣汽車減壓裝置的使用注意事項35
4.2天然氣汽車減壓裝置的拆裝、檢查與調整35
4.2.1拆卸35
4.2.2清洗、檢查、更換35
4.2.3組裝、調整36
5 總結..............................................38
謝辭39
參考文獻............................................................40
緒 論
0.1 天然氣汽車減壓裝置的用途和功能
以天然氣作為燃料的汽車叫做天然氣汽車。為了提高天然氣汽車一次沖氣行使的里程，車用天然氣一般是壓縮在20MPa存儲在高壓汽缸里，但發動機工作時，卻要求燃氣壓力降到1-2.5kPa進入混合器，以便與空氣混合進入汽缸，而且由於高壓氣瓶中的CNG氣體壓力隨著燃料充裝和使用不斷變化，要保持較穩定的空燃比控制，還要求無論瓶內壓力如何變化，減壓調節器也應保證進入混合器的燃氣壓力基本恆定，以此實現比較穩定的燃氣與空氣混合比控制。因此在燃氣供給系統中必須要有減壓調節器。天然氣汽車的核心和關鍵部件就是減壓調節器，在CNG汽車上，減壓調節器的作用主要是起減壓和穩壓的作用，它的性能好壞，將會直接影響到天然氣汽車的性能。
0.2 天然氣汽車減壓裝置在我國的發展概況
天然氣汽車減壓裝置是隨著天然氣汽車的產生而產生的，同時，也隨著天然氣汽車的發展而發展。
早在1958年，四川就曾研製過天然氣汽車，但是由於當時科技的發展，有一些技術問題不能解決，以及當時油價較低，而未能得到發展。1986年，四川石油管理局南充機械廠組織人員再次著手該技術的研究工作。1988年，中國石油天然氣總公司從紐西蘭引進壓縮天然氣充氣站裝置（其中就包括了減壓裝置），在南充建立起了全國第一座壓縮天然氣充氣站。南充機械廠用進口配件改裝了全國首批50輛壓縮天然氣汽車，並結合自己的經驗，根據國情，借鑒國外的先進技術，實現了天然氣汽車減壓裝置及其他車用燃氣裝置的全部國產化。該裝置在1991年通過技術鑒定，1993年通過部級驗收，樣車經測試，性能達到國外同類產品水平。目前，國內特別是四川、重慶等天然氣供氣減壓系統生產企業已形成國產上萬套的天然氣汽車減壓裝置的產業規模，它們生產的產品成為國內各大汽車廠燃氣汽車改裝車用減壓器的指定產品。近些年又有四川彭州興威、重慶恩潔威、四川宜賓海家、成飛公司等CNG技術開發公司的減壓調節器產品不斷推出。
0.3 天然氣汽車減壓裝置設計的目的和意義
從20世紀70年代開始，國際上燃氣汽車技術逐漸進入較快的發展時期。在當今社會，天然氣與柴油的熱值相當，但價格僅為柴油的三分之二左右，而且天然氣汽車對大氣的污染小，可以大大改善環境污染和能源緊缺的問題，因此，天然氣汽車以其排放清潔、技術成熟、資源豐富等特點在世界範圍內已得到廣泛應用。
雖然天然氣汽車在在近幾年來，在我國發展的很快，但是那只是相對的。預計到2010年的時候，我國民用機動車保有量將增加到4900萬輛，而天然氣汽車卻只達到100萬輛。如果以1000立方米天然氣相對於1噸石油來計算，世界上天然氣的儲量和石油的儲量是在同一數量級的。天然氣汽車以其減輕環境污染、緩解石油資源的優點得到了快速發展，但是我國的天然氣汽車在2010年只能達到100萬輛，而與世界水平相比還有非常大的差別。這主要是由於天然氣汽車在發展過程中會遇到很多困難。據統計
，建設一座天然氣汽車加氣站一次性投資大約需要200-300萬元，保證一座中等加氣站有一定的效益，至少需要有100輛天然氣汽車，而改裝一部汽車需要投資約100萬元。如此昂貴的投資，會讓那些車主對汽車的改裝望而卻步。因此，我們必須對壓縮天然氣裝置（包括減壓裝置）的製造和改裝成本進行一次大的調整，對其性能進行改進，另一方面，在我國市場上銷售的天然氣減壓裝置一半是國產的，一半是進口的。國產減壓調節器在國內的競爭力是有限的，在國際上更是有限。把國產產品打到國際市場上去就需要對現有產品的性能、外觀、體積、質量、成本等關鍵問題進行改進和調整。
天然氣的減壓裝置是天然氣發動機供氣系統中的關鍵部件，它需要根據發動機的不同工況改變供給混合器的低壓天然氣量從而使混合器配製不同空燃比的混合氣，以滿足發動機的不同工況的要求。由於發動機所需要的天然氣的壓力很低（通常控制在0-0.178MPa），要將20MPa的天然氣壓力降到如此低的氣壓是很難的，同時需要將氣壓穩定在所要求的範圍內，從而達到由減壓器出口流出的低壓氣量，僅由混合器喉管真空度所決定，保證調節可靠使發動機工況穩定，節約燃氣，改善排放的目的。
