天然氣是以天然氣為燃料的氣體燃料汽車(chē)。天然氣的甲烷含量一般在90%以上，是一種清潔的汽車(chē)燃料。

1.天然氣的分類(lèi)和特性

它根據(jù)天然氣燃料的形式而變化。天然氣分為三類(lèi)：

1)壓縮天然氣(CNG)。

壓縮天然氣是指壓縮到20.7 ~ 24.8兆帕的壓力，儲(chǔ)存在車(chē)輛上的高壓氣瓶中的天然氣。壓縮天然氣是一種無(wú)色無(wú)味的高熱氣體，主要成分是甲烷。

CNG的加工成本相對(duì)較低，但液化極其困難。壓縮天然氣汽車(chē)最大的缺點(diǎn)是高壓鋼瓶太重，體積大，空氣儲(chǔ)備少，限制了車(chē)輛攜帶的燃料量，車(chē)輛持續(xù)行駛距離短，鋼瓶?jī)?chǔ)存壓力大，有一定的危險(xiǎn)性。

2)液化天然氣(LNG)。

天然氣在大氣壓下冷卻到-162后變成液化氣體，閃點(diǎn)650，爆炸極限5%-15%，所以是安全的。一次充電可行駛500km以上至1000km，最適合長(zhǎng)途運(yùn)輸。與CNG汽車(chē)相比，LNG汽車(chē)在安全、環(huán)保、整車(chē)輕量化、續(xù)駛里程等方面具有優(yōu)勢(shì)。

液化石油氣(1LPG)。常溫常壓下為氣態(tài)烴混合物，具有比空氣重、辛烷值高、混合均勻、燃燒充分、不積碳、不稀釋潤(rùn)滑油等優(yōu)點(diǎn)。能延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)壽命，一次載氣量大，行駛里程長(zhǎng)。

與汽油相比，使用天然氣可以大大減少?gòu)U氣中CO、SO、CO的排放，苯、鉛等致癌有毒物質(zhì)不會(huì)危害人體健康。

2.天然氣汽車(chē)控制原理

在漫長(zhǎng)的汽車(chē)歷史中，形成了汽油做燃料的獨(dú)特“基因”，汽車(chē)的設(shè)計(jì)理念都是針對(duì)汽油做燃料的。目前國(guó)內(nèi)使用的“燃?xì)馄?chē)”是以汽油車(chē)為基礎(chǔ)，改裝設(shè)計(jì)，安裝后組裝而成的供氣系統(tǒng)(圖5-8)。既然是改造，天然氣汽車(chē)的性能注定不會(huì)像純汽油車(chē)那樣完美。

轉(zhuǎn)換成天然氣后，汽車(chē)有三個(gè)部分，不能用于——電動(dòng)燃油泵、噴油器、氧傳感器。但是發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元(ECU)在燒汽油的時(shí)候還是按照基本步驟控制。如果ECU未能檢測(cè)到上述三個(gè)部件，它將點(diǎn)亮故障指示燈。

因此，需要在天然氣汽車(chē)上安裝模擬器(“模擬器”，又稱(chēng)圖59)，來(lái)模仿上述三個(gè)部件。比如氯氣傳感器的破損檢測(cè)儀，可以根據(jù)轉(zhuǎn)速的變化輸出不同的氧氣模擬信號(hào)。善于模仿(或“說(shuō)謊”)，故障指示燈不亮。如果模仿不好或者仿真器壞了，故障指示燈會(huì)亮。這也是天然氣汽車(chē)故障指示燈經(jīng)常亮的原因之一。

3.燃?xì)馊紵笃?chē)動(dòng)力下降的原因

天然氣改造后汽車(chē)動(dòng)力下降的原因主要有以下幾點(diǎn)。

(1)天然氣性質(zhì)穩(wěn)定，燃燒速度慢，需要更多的點(diǎn)火能量才能點(diǎn)燃。

)2)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)理論空燃比為10:1。當(dāng)燃料進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，天然氣約占進(jìn)氣量的10%，因此吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量相對(duì)減少10%左右，即進(jìn)氣效率降低，發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。

(3)改造后空燃比、點(diǎn)火提前角等參數(shù)未按要求調(diào)整。維修實(shí)踐證明，發(fā)動(dòng)機(jī)使用天然氣時(shí)，點(diǎn)火時(shí)間必須適當(dāng)提前。

作為對(duì)策，當(dāng)汽車(chē)長(zhǎng)時(shí)間使用天然氣時(shí)，每月(如果可能的話每周)切換到汽油10min分鐘。其目的是防止供油系統(tǒng)過(guò)早老化，防止油箱內(nèi)汽油變質(zhì)，防止汽油中膠質(zhì)和水分增加。建議天然氣汽車(chē)每3000km用汽油連續(xù)行駛50km以上，或者每天用汽油冷啟動(dòng)暖機(jī)。

4.縮短火花塞和空氣濾清器的更換周期。

發(fā)動(dòng)機(jī)燒天然氣的時(shí)候，星火村的工作環(huán)境就更差了。這是因?yàn)辄c(diǎn)燃天然氣混合物的溫度高達(dá)410，點(diǎn)燃汽油混合物的溫度為280。為了保證缸內(nèi)氣體的點(diǎn)燃，使燃燒良好，要求點(diǎn)火系統(tǒng)具有比汽油機(jī)更高的點(diǎn)火能量，有的要求達(dá)到40kV。當(dāng)火花塞性能下降時(shí)，汽油也能維持點(diǎn)火，但使用天然氣時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)間歇性失火和燃燒不完全的情況。即使是同樣的火花塞，當(dāng)用于燃?xì)鈺r(shí)，其使用壽命也比用于燃油時(shí)短1/4左右，因此每3萬(wàn)公里就需要更換一次。出租車(chē)每月行駛約10，000公里。天然氣出租車(chē)要求每三個(gè)月更換一次火花塞，每2萬(wàn)公里必須檢查一次火花塞的電極侵蝕情況。目的是保證使用燃?xì)鈺r(shí)火花塞的良好點(diǎn)火性能。

最好使用專(zhuān)用的高熱值火花塞，如一金、一金、鉑金火花塞(圖5-10)。如果采用K7型，可以改成K8進(jìn)K9；因?yàn)椴捎昧?，所以可以切換到8或者9。另外，火花塞的間隙要比燒汽油時(shí)小。白金NGK火花塞的間隙為(0.330.005)毫米，鉆石火花塞的間隙為)0.40=

0.005)毫米。

一些空氣過(guò)濾器可能在l6閥滑行時(shí)“逆火”，導(dǎo)致空氣過(guò)濾器燒壞。這是因?yàn)榛鸹ㄈ麩t，進(jìn)氣閥密封不嚴(yán)，造成“回火”，燒壞空氣濾清器。所以天然氣出租車(chē)一個(gè)月需要更換一次空濾。

5.高怠速處理方法

艾瑞卡用8氣門(mén)出租車(chē)改裝燃?xì)猓铀俸笏砷_(kāi)油門(mén)踏板，怠速達(dá)不到2000轉(zhuǎn)/分。原因是發(fā)動(dòng)機(jī)減速功能起作用，大量天然氣從全開(kāi)怠速閥進(jìn)入，氣速達(dá)到2000r/min。所以用氣的時(shí)候需要斷開(kāi)ECU的第九針。這是從車(chē)速傳感器輸入到ECU的信號(hào)，可以防止怠速達(dá)到2000轉(zhuǎn)/分。

6.冷車(chē)啟動(dòng)困難的解決方案

有些燃?xì)獬鲎廛?chē)早上用氣，但是很難用油。有的出租車(chē)需要啟動(dòng)10次以上才能啟動(dòng)成功。主要原因是氣動(dòng)閥漏氣，漏進(jìn)進(jìn)氣管的氣體必須排盡才能啟動(dòng)。

為了解決低溫啟動(dòng)問(wèn)題，可以采用汽油啟動(dòng)和切換氣體啟動(dòng)的方法。因此，需要進(jìn)行必要的改造，保證啟動(dòng)時(shí)使用汽油，并加速到2500轉(zhuǎn)/分以上，以達(dá)到使用天然氣的效果。

汽車(chē)每天第一次啟動(dòng)時(shí)，不能用汽油啟動(dòng)，但可以用天然氣啟動(dòng)，有時(shí)預(yù)熱后可以用汽油重新啟動(dòng)。造成這種現(xiàn)象的原因是火花塞長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有更換，其間隙過(guò)大。啟動(dòng)冷空氣時(shí)，需要較高的點(diǎn)火電壓?；鸹ㄈg隙過(guò)大，在潮濕的混合氣體環(huán)境下噴火困難。在這種情況下，更換火花塞將恢復(fù)正常。

為了用天然氣輕松啟動(dòng)，需要增加一個(gè)繼電器來(lái)控制三級(jí)減壓器上的電磁閥。為了保證啟動(dòng)時(shí)的增壓，需要提供100kPa左右的壓力。

7.氣體排放端的檢查和調(diào)整方法

以東風(fēng)雪鐵龍全新愛(ài)麗舍DC7163雙燃料車(chē)為例。本車(chē)燃?xì)鈬娮鞛槟て絾蜗蜷_(kāi)關(guān)噴嘴，線圈電阻為1.8。線圈不通電時(shí)，在一次壓力和二次發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣歧管真空度的雙重作用下，膜片緊貼二次螺紋孔，二次側(cè)閉合。電流在線圈中流動(dòng)后，磁場(chǎng)吸引膜片中的鐵片，膜片脫離二次側(cè)的螺紋孔，二次側(cè)打開(kāi)，CNG氣體進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣鼓，轉(zhuǎn)化為氣體狀態(tài)。

此車(chē)的氣嘴性能是否正常，可通過(guò)以下方法檢查。

將空氣吹入氣體噴嘴的進(jìn)氣口。如果不起作用，說(shuō)明橫膈膜正常閉合，沒(méi)有破裂。然后，使用手動(dòng)真空泵對(duì)氣體噴嘴的次級(jí)側(cè)施加真空并保持真空。如果沒(méi)有泄漏，說(shuō)明隔膜中沒(méi)有混入雜質(zhì)。否則就不是諾瑪了

燃?xì)鈬娮炷て嬖陂_(kāi)啟行程長(zhǎng)度的問(wèn)題，直接影響CNG混合氣的濃度。這種類(lèi)型的氣體噴嘴的出口是六角形孔的形狀。插入5mm的六角扳手后，轉(zhuǎn)動(dòng)金屬板的手就可以調(diào)節(jié)。

直到氣嘴的隔膜可以正常打開(kāi)和關(guān)閉。