（全套CAD）天然气汽车供气系统减压装置设计（图纸论文整套）

.方案选择方案及其优缺点根据以上分析，采用三级减压，本方案拟采用三级减压，中压截止，负压进气，机械启动式。

级减压方式为杠杆减压，二级减压方式为正负弹簧减压。

本方案的工作原理方框图如下本方案的优点是结构紧凑，简单，铸造容易，高度小，体积小，零部件少。

其缺点是不太安全，如果级阀室损坏，高压天然气会从安全阀中排泄到大气中，污染环境，如果不关闭手动截止阀，.左右的天然气长期作用在二级阀室，使阀室的弹簧橡胶的使用寿命下降，而且正负压弹簧减压精度难以控制，需要较高的技术，因此可靠性较差。

本方案还有个缺点就是起动不方便，起动时需要用人工调节怠速旋钮。

方案二及其优缺点根据以上分析，采用三级减压，本方案拟采用三级减压，高压截止，负压进气，二三级减压方式都是采用杠杆减压天然气，汽车，供气，系统，减压，装置，设计，毕业设计，全套，图纸摘要天然气汽车减压装置是天然气的汽车的个重要部件，它的质量好坏车的性能有很大的关系，它在天然气汽车中主要起减压和稳压的作用。

因此，通过利用减压装置，可以把的压缩天然气压力降到.进入混合器，以便与空气混合进入汽缸，由于高压气瓶中的气体压力随着燃料充装和使用不断变化，要保持较稳定的空燃比控制，还要求无论瓶内压力如何变化，减压调节器也应保证进入混合器的燃气压力基本恒定，以此实现比较稳定的燃气与空气混合比控制。

从而实现减压和稳压的作用。

本次毕业设计在原有减压产品的基础上，对其结构布局及形状进行了修改，并对输入发动机过程中的天然气压力的变化值进行了精确的设计，主要是对级减压阀的缝隙减压和二级减压阀的缝隙减压，以及三级减压阀利用真空度进行减压进行计算，使其能够满足减压至预期的要求。

而且对各主要受载荷的零部件进行了强度校核，使选择的材料满足强度要求。

预计本次设计出来的减压装置具有结构简单，外行美观，精度高的特点，可提高同类产品的质量，可以满足广大用户的需求。

关键词天然气汽车减压装置减压阀柴油的热值相当，但价格仅为柴油的三分之二左右，而且天然气汽车对大气的污染小，可以大大改善环境污染和能源紧缺的问题，因此，天然气汽车以其排放清洁技术成熟资源丰富等特点在世界范围内已得到广泛应用。

虽然天然气汽车在在近几年来，在我国发展的很快，但是那只是相对的。

预计到年的时候，我国民用机动车保有量将增加到万辆，而天然气汽车却只达到万辆。

如果以立方米天然气相对于吨石油来计算，世界上天然气的储量和石油的储量是在同数量级的。

天然气汽车以其减轻环境污染缓解石油资源的优点得到了快速发展，但是我国的天然气汽车在年只能达到万辆，而与世界水平相比还有非常大的差别。

这主要是由于天然气汽车在发展过程中会遇到很多困难。

据统计，建设座天然气汽车加气站次性投资大约需要万元，保证座中等加气站有定的效益，至少需要有辆天然气汽车，而改装部汽车需要投资约万元。

如此昂贵的投资，会让那些车主对汽车的改装望而却步。

因此，我们必须对压缩天然气装置包括减压装置的制造和改装成本进行次大的调整，对其性能进行改进，另方面，在我国市场上销售的天然气减压装置半是国产的，半是进口的。

国产减压调节器在国内的竞争力是有限的，在国际上更是有限。

把国产产品打到国际市场上去就需要对现有产品的性能外观体积质量成本等关键问题进行改进和调整。

天然气的减压装置是天然气发动机供气系统中的关键部件，它需要根据发动机的不同工况改变供给混合器的低压天然气量从而使混合器配制不同空燃比的混合气，以满足发动机的不同工况的要求。

由于发动机所需要的天然气的压力很低通常控制在.，要将的天然气压力降到如此低的气压是很难的，同时需要将气压稳定在所要求的范围内，从而达到由减压器出口流出的低压气量，仅由混合器喉管真空度所决定，保证调节可靠使发动机工况稳定，节约燃气，改善排放的目的。

设计任务书.设计题目天然气汽车供气系统减压装置设计.题目说明设计参数规范减压阀进口额定压力为，进气接头强度试验压力为.，当进气压力为时，进行级减压后，压力变化为.，变化许可值为.，进行二级减压后，压力变化为，其变化许可值为.，之后进行三级减压，而其阀口的开启程度由发动机工作时的真空度的大小自动调节，但是可以调节初始开度。

突然输出放气时，最大流量可达，当气瓶压力小于时，仍能对发动机正常供气。

符合标准减压调节器各部分应符合标准的有关规定。

设计思路根据国内外文献资料，了解有关天然气汽车供气系统减压装置的基本情况。

设计种符合上述规范的减压装置，其中包括方案设计及工作原理的分析，总体结构设计以及重要零件的强度校核。

.设计方案根据已有国家标准和要求，级减压阀的输入压力为，而要求供给发动机的压力为负压，压力降低非常大，级或者二级减压都不能下就减压到规定的要求，而且减压器主要是起减压和稳压的作用，在减压过程中要吸收大量的热量，如果只采用级或者二级减压装置，会因温度降低太多而无法达到要求，因此只能采用三级减压，才可以将输入压力降低到规定的要求。

由于在减压过程中要吸收大量的热量，减压器上般都设有将发动机循环水引人减压器的水套，利用发动机循环冷却水的热量加热减压器。

.资料调研减压阀的定义国标关于减压阀的定义是通过启闭件的节流，将进口压力降至个需要的出口压力，并能在进口压力及流量变动时，利用本身介质能量保持出口压力基本不变的阀门。

就是说这样的句话已经说明了减压阀的两个基本功能。

是减压，即将进口压力降至个需要的出口压力二是稳压，即能在进口压力及流量变动时，利用本身介质能量保持出口压力基本不变。

两个基本功能缺不可。

而节流阀虽有减压功能，通过启闭件的节流来实现，但是它没有稳压功能。

减压阀的工作原理减压阀的工作原理简而言之就是减压稳压。

减压的原理是节流，气体流经活门与活门座之间的缝隙时，压力减小，达到减压的目的。

稳压的原理是力的平衡，因为弹簧的行程是设定的，要达到平衡，出口腔的压力必须跟弹簧力平衡，当进口压力及流量变动时，利用弹簧力与出口腔的压力平衡保持出口压力基本不变。

这是个动平衡过程，并不是瞬间完成的。

因为弹簧活门等有定的质量，在移动中与阀体等些其他零件都有摩擦。

.级减压部分图.级减压原理图.是级减压原理示意图。

从储气瓶流出的气体依靠自身的压力打开级阀门，从级阀门和阀座之间的缝隙流入级减压室，在此过程中气体的压力被大幅度降低。

在级减压室内壁上有许多挡片，气体在流过它们时压力被进步降低。

随着级减压室中气体数量不断增多，室内压力不断升高，当压力上升到定值时，级膜片向上凸起，压迫级弹簧，通过级圆柱又带动级杠杆动作，使级阀门开度减小，减少气体的进入，随着级减压室中的气体不断进入二级减压阀室，级减压室中的气压降低，当压力降至值时，在级弹簧预紧力的作用下，压下级膜片，通过级圆柱又带动级杠杆动作，使级阀门开度增大，气体又流入级减压室。

级阀门的开启与关闭由级膜片的位置决定，而级膜片的位置又受到级减压室压力二级减压室压力级弹簧预紧力的共同影响。

增加级弹簧预紧力，降低级减压室压力及提高二级减压室压力等都将使级膜片下移，级阀门开度加大反之，级膜片上移，则级阀门开度减小。

.二级减压部分图.二级减压原理图.是二级减压原理示意图。

在级减压室中经过初步减压的气体经过二级阀门进入二级减压室，由于二级阀门的节流作用，压力得到更进步的降低。

随着进入二级减压室中的气体数量的增多，当二级室内压力超过二级弹簧的预紧力时，二级膜片向上凸起，压迫二级弹簧，通过二级圆柱又带动二级杠杆动作，使二级阀门开度减小，减少了气体的进入量。

随着二级减压室中的气体不断进入三级减压室，二级减压室中的气压降低，当压力小于二级弹簧预紧力时，在二级弹簧预紧力的作用下，二级膜片被压下，通过二级圆柱又带动二级杠杆动作，使二级阀门开度增大，进入二级减压室的气体量又开始增多。

二级阀门的开启与关闭由二级杠杆来控制，二级杠杆的动作由二级膜片位置决定，而二级膜片的位置由二级减压室压力二级弹簧预紧力三级减压室压力共同决定。

.三级减压部分三级减压是为了进步降低天然气的压力，使其接近负压。

图.是三级减压真空加浓和怠速调整的原理图。

经过两级减压的天然气通过三级阀门进入三级减压室。

由于三级阀门的节流作用使气体的压力降至负压左右。

接近负压的天然气由燃料出口进入混合器。

三级阀门的开启和关闭受到三级杠杆的作用，而三级杠杆的动作又受到真空膜片的位置由真空膜片弹簧预紧力进气管真空度及三级减压室压力决定，三级膜片的位置由三级减压室的压力下盖室压力决定怠速调整螺钉及三级杠杆弹簧预紧力的共同作用。

.真空加浓部分它是设置在二级减压室上方的个真空泵室，在定的进气管真空度范围内增加进入气缸的天然气量，达到加浓混合气的目的。

真空泵室通过个真空管引入发动机的进气管真空度。

当进气管真空度增大时，真空膜片向上压缩真空弹簧，三级杠杆随之作用，加大三级阀门的开度，增加三级减压室中天然气的供给量。

随着进气管真空度的增大，三级杠杆会压下助射阀阀芯，打开助射阀，使三级减压室同二级减压室膜片与阻尼板之间的小室连通，使二级减压室膜片与阻尼板间的压力降低，二级减压阀膜片在二级弹簧预紧力的作用下向下移动，通过二级圆柱又带动二级杠杆使二级阀门开度增加，增加气体的进气量。

调节助射阀螺钉可调整助射阀通道的截面，改变进气量。

.怠速调整部分图.三级减压真空加浓和怠速调整原理怠速工况的调整是通过旋动怠速调节螺钉实现的。

向下旋动顺时针调节螺钉，则推动压头使三级杠杆动作，减小三级阀门的开度，从而减小天然气的供给量反之，向外旋动逆时针则使三级阀门开度增大，增加天然气的供给量。

.启动加浓部分图.启动加浓原理可在启动时向发动机额外提供天然气，以满足启动时发动机对混合气浓度的要求。

原理如图.所示。

在减压器主气道之外设置旁通气道，旁通气道的接通与截断由起动电磁阀控制。

启动时，起动电磁阀使旁通气道接通。

气体由级减压室直接进入三级减压室，增大了天然气的供给量，起动调整螺钉用于调整旁通气道进口截面的大小，可根据需要改变启动时气体的供给量。

减压阀的工作过程.启动发动机启动时，转速极低，混合器喉管处的气流速度及真空度都很低，因此，三级阀门的开度很小，吸出的气体数量也很少。

尤其在冷启动时，由于发动机温度很低，气缸内混合气过稀，难以保证其着火与燃烧。

为保证顺利启动发动机，要求在启动时减压器供给较浓的混合气，完成这项任务的装置是起动电磁阀。

发动机启动时，起动电磁阀接通，起动旁通气道打开，来自级减压室的气体经起动电磁阀的阀门和旁通气道直接进入三级减压室，通过燃料出口供给混合气，从而保证发动机的