百公里油耗续驶里程整车质量前轴轴载质量后轴轴载质量轴距车架参数纵梁异形钢管通横梁槽形钢外伸横梁槽形钢系统整体设计设计的电控柴油天然气双燃料发动机是在原柴油机的基础上开发而成，主要开发了双燃料发动机的供气系统。

并设置了多种传感器，充分应用原发动机的电控系统，实现引燃柴油量和天然气量的精确控制。

控制原理设计设计的柴油天然气双燃料发动机采用电控单点喷气控制方式，其供气系统电子控制原理如下图所示。

图控制原理设计的系统主要包括天然气的储气系统供给系统及控制系统。

由图所示，天然气由气瓶通过高压管流入压力调节器。

其间设置有充气阀手动关闭阀压力表等。

然后，天然气通过电磁阀进入气体流量阀，由燃气喷射器喷入进气道。

在进气道内天然气与空气混合后流入进气歧管，最后到达各气缸内。

在汽车的些部位安有传感器，通过数据采集由中央控制器控制柴油和天然气的供给量。

各部件功用气瓶气瓶储存压力为的压缩天然气，在其后先后接有气瓶阀充气阀手动关闭阀及压力表等。

气瓶阀在必要时封住瓶内气体及防止瓶内压力过高损坏气瓶充气阀是在储气瓶内压力不足时向储气瓶内充入天然气手动关闭阀是当汽车因加气修理入库停车时，用来截止气瓶到燃气压力调节器之间的气路联接。

压力表用于表针加气时天然气是否加足。

压力调节器燃气压力调节器可以将天然气的压力从降到左右，而且在压力调节器上装有压力传感器且与驾驶室内控制面板相连，这样在驾驶室内即可通过压力值了解气瓶内天然气的储量。

在压力调节器前分别安装有加温器和过滤器。

其中加温器是为了给天然气加热，以避免因天然气压力降低吸收热量而使压力调节器冻结。

过滤器是为了滤除气体中的杂质，以避免减压器阀口被堵塞。

燃气压力调节器后连接电磁阀，当发动机出现故障或发动机熄火时，电磁阀自动切断天然气的供给。

气体流量阀气体流量阀可精确控制，董大勤，袁凤隐编压力容器设计手册北京机械工业出版社，文斌主编管接头和管件选用手册北京机械工业出版社，杨源泉主编阀门设计手册北京机械工业出版社，徐灏主编机械设计手册北京机械工业出版社，摘要为了解决日益严重的环境污染和能源危机的问题，开发了种以天然气和柴油为燃料的电控双燃料发动机。

它是在电控柴油机的基础上改装而成的，采用柴油引燃天然气的方式来工作。

由于只需另外加装套天然气供给系统，适当改变下燃料供给策略，对原柴油机不必作什么改动，故改装简单成本低。

但改装后天然气替代率高，发动机排放性明显改善。

本设计是在原电控柴油机的基础上，设计安装套天然气供给系统，并充分利用原柴油机上的电控系统，通过加装相关传感器，精确控制柴油引燃量和天然气的供给量，来提高原发动机的经济性和排放性。

具体来说，方面分析了电控天然气发动机燃料供给策略，对天然气供给系统进行了整体设计另方面重点设计了天然气供给系统的些主要专用装置，如气瓶瓶口阀手动关闭阀充气阀燃气压力调节器加温器等，对其它所需部件按国家标准进行了选用同时还根据公交车车架，对天然气供给系统布置与安装进行了分析与设计。

关键词柴油机天然气双燃料发动机供气系统碳石油大量开采和耗尽下，天然气的储量显得比较丰富。

同时它具有使用储存方便，热效率高，燃烧清洁等优点，对天然气的开发和使用受到各国重视。

用天然气替代常规的汽油或柴油作为汽车燃料具有很多优点。

最大的好处在于环保方面，不但排放性能优，而且汽车噪音也低同时把传统汽车改装成天然气汽车只需要在原发动机上加装套天然气供给系统，改装方便成本低此外，天然气汽车安全性高。

天然气是种高燃点的轻量气体，在通常的温度和压力下比汽油更安全。

天然气本身无毒无腐蚀性和非致癌的，即使泄漏也不会对土地或水形成威胁。

在我国天然气储量相当丰富。

据统计我国天然气总资源量约为万亿立方米，天然气可采资源总量为万亿立方米。

天然气资源总量列世界第五位亚洲第位。

所以在我国发展天然气汽车，开发天然气发动机前景广阔。

天然气发动机发展大致经历了三个阶段第代产品是机械式，第二代属于简单闭环控制，第三代是采用电控喷射技术。

具体来说，天然气发动机经历了从最先汽油机改装到柴油机改装，最后到专门根据天然气特性设计发动机阶段。

同时燃料也经历了从双用燃料双燃料到单用燃料过程。

在这发展过程中，产生了许多技术，如增压中冷技术燃烧稀燃技术天然气缸内喷射技术天然气发动机闭环电控技术天然气零部件开发可靠性技术天然气催化器应用技术等。

就目前我国天然气发动机发展上看，大多是在原汽油发动机的基础上加装套天然气供给系统，开发成汽油天然气双用发动机。

控制形式多为机械式的，天然气供给方式多为混合器预混合式。

我们知道汽油天然气双用发动机天然气替代率低，同时机械式控制不精确的自身缺陷，混合器预混合式天然气空气混合不均等原因，实际发动机排放性改善并不大。

鉴于以上情况和对城市环境造成很大污染的公交车大多很用柴油机，在柴油机的基础上开发款电控天然气柴油双燃料发动机。

电控天然气柴油双燃料发动机是在原电控柴油机的基础上，设计安装套天然气供给系统，用少量柴油引燃天然气来工作。

充分利用柴油机上的电控系统，来精确控制柴油引燃量和天然气的供给量。

达到提高天然气替代率，提高原发动机的经济性和排放性的目的。

原始设计数据本设计在电控单体泵柴油机的基础上开发套天然气供给系统，充分利用原有的电控系统，把原发动机改装成电控天然气发动机，并在使用这种发动机的公目录前言原始设计数据柴油机数据公交车数据系统整体设计控制原理设计各部件功用气瓶压力调节器气体流量阀中央控制器油门位置传感器柴油油量控制器冷却水温度传感器控制面板储气系统设计气瓶设计材料选择储气压力确定结构设计尺寸设计手动关闭阀设计结构设计阀杆设计瓶口阀设计结构设计泄放直径校核充气阀设计其它部件选用供给系统设计燃气压力调节器设计结构设计阀口设计密封膜片设计弹簧设计加温器设计其它部件选用总体布置气瓶布置气瓶架设计校核结束语参考文献致谢，前言随着社会发展，汽车保有量的不断增多，由汽车导致的环境污染和能源危机的问题日益严重。

为汽车寻找清洁而且丰富的替代燃料，从而提高发动机的经济性和排放性，已成为相关研究技术人员迫切需要解决的问题。

天然气继煤碳石油之后，作为三大能源之。

在煤安全阀弹簧作用力其中泄放压力有效面积所以安全阀弹簧刚度弹簧强度校核钢丝直径其中曲度系数旋绕比弹簧受最大力弹簧许用应力旋绕比曲度系数对调节弹簧旋绕比即曲度系数所以满足条件。

对阀座弹簧旋绕比即曲度系数所以满足条件。

对于安全阀弹簧旋绕比即曲度系数故满足要求。

弹簧其它参数设计选择弹簧的有效圈数对于阀座弹簧取支承圈数则总圈数故取弹簧自由高度则压缩高度对于调节弹簧取取支承圈数则总圈数故取弹簧自由高度则压缩高度对于安全阀弹簧弹簧有效圈数取支承圈数则总圈数取弹簧自由高度则压缩高度表减压调节器所选用弹簧各参数表弹簧中径钢丝直径变形量自由高度压缩高度调节弹簧阀座弹簧安全阀弹簧加温器设计由于天然气储于高压容器中，在天然气的减压过程中，其体积膨胀需吸收大量的热，这效应会导致整个天然气供气系统内高凝点气体凝结成冰状，引起系统的堵塞，无法正常供气。

因此必须在天然气减压前给其加热，提高温度，使高凝点气体不会降到凝结温度之下，防止系统结冰堵塞。

天然气加温器结构如图所示。

外壳内筒垫块接头图加温器换热元件为圆筒式结构，筒内壁加工有轴向金属锯齿形槽沟，扩大换热面积，外壁中部为凹形槽，它与加温器外壳紧密配合形成加热水腔。

加温水来自发动机的冷却水，流向是从到，而天然气则是从到，加温水与天然气流向相反是为了让天然气充气加热。

同时在内筒内设计有金属片是为了增加与天然气的接触面积，更好的对天然气加温。

在外壳上设计有放水口。

弹簧种类弹簧参数其它部件选用为便于过滤器能滤除中的颗粒物质而又改装后增加质量所占质量分数后轴即前轴即质心即满足要求。

表改装前后汽车质量计算结果载荷类型改装前柴油汽车改装后天然气车改装后轴荷所占分数改装后增加量所占分数整备质量装载质量总质量最大装载量前轴后轴气瓶架设计校核图气瓶架根据设计的气瓶架的结构，初步选普通螺栓。

螺栓材料为低碳钢抗拉极限屈服极限对螺栓受力分析由于个气瓶组由两个气瓶组成，个气瓶组前后用两个气瓶架固定，所以各个螺栓的受力其中气瓶组的重力即螺栓受到的拉应力其中螺栓横截面积所以满足条件。

结束语本次设计是把电控柴油机改装成电控柴油天然气双燃料发动机。

主要分析了柴油和天然气控制策略，重点设计了天然气供给系统的些关键部件，同时设计了天然气供给系统的布置情况。

由电控柴油机改装的电控双燃料发动机，天然气的替代率高，柴油天然气量能按汽车行驶情况和发动机工况精确控制，故能很好的提高发动机的经济性和排放性。

但同时也应看到，本设计没有对供给发动机的空气量进行精确控制，所以空气和天然气的空燃比并非是更优的。

参考文献董敬等编汽车拖拉机发动机北京机械工业出版社，黄海波主编燃气汽车结构原理与维修北京机械工业出版社，孙济美主编天然气和液化石油气汽车北京北京理工大学出版社，高献坤，徐国强等柴油双燃料发动机供气技术发展与趋势柴油机，罗齐江，潘志翔天然气柴油双燃料公交车改装技术研究小型内燃机与摩托车张红光，盛宏至等车用柴油天然气双燃料发动机机的开发农业机械学报，不影响天然气的供给，并易于检查和清洗，直接加装独立的过滤器。

低压气软管及循环水软