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

1.天然氣的分類和特性

它根據(jù)天然氣燃料的形式而變化。天然氣分為三類：

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，儲存在車輛上的高壓氣瓶中的天然氣。壓縮天然氣是一種無色無味的高熱氣體，主要成分是甲烷。

CNG的加工成本相對較低，但液化極其困難。壓縮天然氣汽車最大的缺點是高壓鋼瓶太重，體積大，空氣儲備少，限制了車輛攜帶的燃料量，車輛持續(xù)行駛距離短，鋼瓶儲存壓力大，有一定的危險性。

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，最適合長途運輸。與CNG汽車相比，LNG汽車在安全、環(huán)保、整車輕量化、續(xù)駛里程等方面具有優(yōu)勢。

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、不稀釋潤滑油等優(yōu)點。能延長發(fā)動機(jī)壽命，一次載氣量大，行駛里程長。

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

2.天然氣汽車控制原理

在漫長的汽車歷史中，形成了汽油做燃料的獨特“基因”，汽車的設(shè)計理念都是針對汽油做燃料的。目前國內(nèi)使用的“燃?xì)馄嚒笔且云蛙嚍榛A(chǔ)，改裝設(shè)計，安裝后組裝而成的供氣系統(tǒng)(圖5-8)。既然是改造，天然氣汽車的性能注定不會像純汽油車那樣完美。

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

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

3.燃?xì)馊紵笃噭恿ο陆档脑?p>天然氣改造后汽車動力下降的原因主要有以下幾點。

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

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

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

作為對策，當(dāng)汽車長時間使用天然氣時，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。建議天然氣汽車每3000km用汽油連續(xù)行駛50km以上，或者每天用汽油冷啟動暖機(jī)。

4.縮短火花塞和空氣濾清器的更換周期。

發(fā)動機(jī)燒天然氣的時候，星火村的工作環(huán)境就更差了。這是因為點燃天然氣混合物的溫度高達(dá)410，點燃汽油混合物的溫度為280。為了保證缸內(nèi)氣體的點燃，使燃燒良好，要求點火系統(tǒng)具有比汽油機(jī)更高的點火能量，有的要求達(dá)到40kV。當(dāng)火花塞性能下降時，汽油也能維持點火，但使用天然氣時，可能會出現(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，其使用壽命也比用于燃油時短1/4左右，因此每3萬公里就需要更換一次。出租車每月行駛約10，000公里。天然氣出租車要求每三個月更換一次火花塞，每2萬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火花塞的良好點火性能。

最好使用專用的高熱值火花塞，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；因為采用了7，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。

一些空氣過濾器可能在l6閥滑行時“逆火”，導(dǎo)致空氣過濾器燒壞。這是因為火花塞燒紅，進(jìn)氣閥密封不嚴(yán)，造成“回火”，燒壞空氣濾清器。所以天然氣出租車一個月需要更換一次空濾。

5.高怠速處理方法

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

6.冷車啟動困難的解決方案

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

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

汽車每天第一次啟動時，不能用汽油啟動，但可以用天然氣啟動，有時預(yù)熱后可以用汽油重新啟動。造成這種現(xiàn)象的原因是火花塞長時間沒有更換，其間隙過大。啟動冷空氣時，需要較高的點火電壓。火花塞間隙過大，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，需要增加一個繼電器來控制三級減壓器上的電磁閥。為了保證啟動時的增壓，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)雪鐵龍全新愛麗舍DC7163雙燃料車為例。本車燃?xì)鈬娮鞛槟て絾蜗蜷_關(guān)噴嘴，線圈電阻為1.8。線圈不通電時，在一次壓力和二次發(fā)動機(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。電流在線圈中流動后，磁場吸引膜片中的鐵片，膜片脫離二次側(cè)的螺紋孔，二次側(cè)打開，CNG氣體進(jìn)入發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣鼓，轉(zhuǎn)化為氣體狀態(tài)。

此車的氣嘴性能是否正常，可通過以下方法檢查。

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

燃?xì)鈬娮炷て嬖陂_啟行程長度的問題，直接影響CNG混合氣的濃度。這種類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和關(guān)閉。