天然氣汽車(chē)供氣系統(tǒng)減壓裝置設(shè)計(jì)

                    天然氣汽車(chē)供氣系統(tǒng)減壓裝置設(shè)計(jì)  

                       上海申弘閥門(mén)有限公司

摘要   天然氣汽車(chē)減壓裝置是天然氣的汽車(chē)的一個(gè)重要部件，它的質(zhì)量好壞與車(chē)的性能有很大的關(guān)系，它在天然氣汽車(chē)中主要起減壓和穩(wěn)壓的作用。因此，通過(guò)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(jìn)入混合器，以便與空氣混合進(jìn)入汽缸，由于高壓氣瓶中的CNG氣體壓力隨著燃料充裝和使用不斷變化，要保持較穩(wěn)定的空燃比控制，還要求無(wú)論瓶?jī)?nèi)壓力如何變化，減壓調(diào)節(jié)器也應(yīng)保證進(jìn)入混合器的燃?xì)鈮毫竞愣ǎ源藢?shí)現(xiàn)比較穩(wěn)定的燃?xì)馀c空氣混合比控制。從而實(shí)現(xiàn)減壓和穩(wěn)壓的作用。   本次畢業(yè)設(shè)計(jì)在原有減壓產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，對(duì)其結(jié)構(gòu)布局及形狀進(jìn)行了修改，并對(duì)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中的天然氣壓力的變化值進(jìn)行了的設(shè)計(jì)，主要是對(duì)一級(jí)減壓閥的縫隙減壓和二級(jí)減壓閥的縫隙減壓，以及三級(jí)減壓閥利用真空度進(jìn)行減壓進(jìn)行計(jì)算，使其能夠滿(mǎn)足減壓至預(yù)期的要求。而且對(duì)各主要受載荷的零部件進(jìn)行了強(qiáng)度校核，使選擇的材料滿(mǎn)足強(qiáng)度要求。預(yù)計(jì)本次設(shè)計(jì)出來(lái)的減壓裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外行美觀，精度高的特點(diǎn)，可提高同類(lèi)產(chǎn)品的質(zhì)量，可以滿(mǎn)足廣大用戶(hù)的需求。     關(guān)鍵詞   天然氣汽車(chē)；減壓裝置；減壓閥  

 
 第1章 緒  論 
1.1  天然氣汽車(chē)減壓裝置的用途和功能 
以天然氣作為燃料的汽車(chē)叫做天然氣汽車(chē)。為了提高天然氣汽車(chē)一次沖氣行使的里程，車(chē)用天然氣一般是壓縮在20MPa存儲(chǔ)在高壓汽缸里，但發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，卻要求燃?xì)鈮毫档?-2.5kPa進(jìn)入混合器，以便與空氣混合進(jìn)入汽缸，而且由于高壓氣瓶中的CNG氣體壓力隨著燃料充裝和使用不斷變化，要保持較穩(wěn)定的空燃比控制，還要求無(wú)論瓶?jī)?nèi)壓力如何變化，減壓調(diào)節(jié)器也應(yīng)保證進(jìn)入混合器的燃?xì)鈮毫竞愣?，以此?shí)現(xiàn)比較穩(wěn)定的燃?xì)馀c空氣混合比控制。因此在燃?xì)夤┙o系統(tǒng)中必須要有減壓調(diào)節(jié)器。天然氣汽車(chē)的核心和關(guān)鍵部件就是減壓調(diào)節(jié)器，在CNG汽車(chē)上，減壓調(diào)節(jié)器的作用主要是起減壓和穩(wěn)壓的作用，它的性能好壞，將會(huì)直接影響到天然氣汽車(chē)的性能。 
1.2  天然氣汽車(chē)減壓裝置在我國(guó)的發(fā)展概況 
天然氣汽車(chē)減壓裝置是隨著天然氣汽車(chē)的產(chǎn)生而產(chǎn)生的，同時(shí)，也隨著天然氣汽車(chē)的發(fā)展而發(fā)展。早在1958年，四川就曾研制過(guò)天然氣汽車(chē)，但是由于當(dāng)時(shí)科技的發(fā)展，有一些技術(shù)問(wèn)題不能解決，以及當(dāng)時(shí)油價(jià)較低，而未能得到發(fā)展。1986年，四川石油管理局南充機(jī)械廠組織人員再次著手該技術(shù)的研究工作。1988年，中國(guó)石油天然氣總公司從新西蘭引進(jìn)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(guó)*座壓縮天然氣充氣站。南充機(jī)械廠用進(jìn)口配件改裝了*批50輛壓縮天然氣汽車(chē)，并結(jié)合自己的經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)國(guó)情，借鑒國(guó)外的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了天然氣汽車(chē)減壓裝置及其他車(chē)用燃?xì)庋b置的全部國(guó)產(chǎn)化。該裝置在1991年通過(guò)技術(shù)鑒定，1993年通過(guò)部級(jí)驗(yàn)收，樣車(chē)經(jīng)測(cè)試，性能達(dá)到國(guó)外同類(lèi)產(chǎn)品水平。 
目前，國(guó)內(nèi)特別是四川、重慶等天然氣供氣減壓系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)已形成國(guó)產(chǎn)上萬(wàn)套的天然氣汽車(chē)減壓裝置的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，它們生產(chǎn)的產(chǎn)品成為國(guó)內(nèi)各大汽車(chē)廠燃?xì)馄?chē)改裝車(chē)用減壓器的產(chǎn)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(shù)開(kāi)發(fā)公司的減壓調(diào)節(jié)器產(chǎn)品不斷推出。  

減壓器工作原理
未進(jìn)氣狀態(tài)：
一級(jí)膜片在一級(jí)彈簧預(yù)應(yīng)力的作用下，使一級(jí)杠桿組中的杠桿與進(jìn)氣閥芯的鋼球保特一定的間隙，閥口處于常開(kāi)狀態(tài)。
二級(jí)膜片在二級(jí)彈簧的作用下，將二級(jí)杠桿一端下移，使二級(jí)閥口處于常開(kāi)狀況。
三級(jí)杠桿在彈簧張力作用下，使三級(jí)杠桿與閥座處于常閉。
進(jìn)氣及工作狀態(tài)：
當(dāng)20Mpa天然氣通過(guò)進(jìn)氣閥芯組進(jìn)入一級(jí)減壓腔使一級(jí)膜片逐步上移，當(dāng)一級(jí)減壓腔氣壓達(dá)到一定值，膜片的推力*克服一級(jí)彈簧的預(yù)緊力時(shí)，作用于杠桿的合力矩使閥芯關(guān)閉閥口。燃?xì)饬髁侩S發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷變化而變化，在彈簧與膜片相互作用下，閥口隨時(shí)變化開(kāi)度，保證輸出壓力穩(wěn)定在0.4～0.6Mpa，完成一級(jí)減壓。
經(jīng)過(guò)一級(jí)減壓的氣體進(jìn)入二級(jí)減壓腔，隨發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷的變化，二級(jí)膜片通過(guò)二級(jí)傳動(dòng)桿帶動(dòng)二級(jí)杠桿的閥片（閥門(mén)）調(diào)節(jié)二級(jí)閥口的開(kāi)度。隨著三級(jí)減壓腔流量的變化不斷改變二級(jí)閥口的開(kāi)度，保特輸出壓力在0.08Mpa左右。
在只進(jìn)氣狀態(tài)下，二級(jí)減壓腔的氣體克服三級(jí)調(diào)節(jié)彈簧的張力，打開(kāi)三級(jí)閥座進(jìn)入三級(jí)減壓腔，使三級(jí)減壓腔的壓力穩(wěn)定在0.3～0.5KPa。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，首先有0.5Kpa的低壓天然氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)，便于起動(dòng)。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生真空吸力將三級(jí)膜片吸向下方，三級(jí)膜片組推動(dòng)三級(jí)杠桿，打開(kāi)三級(jí)閥座，二級(jí)減壓腔的氣體進(jìn)入三級(jí)減壓腔，混合氣由低壓出氣口經(jīng)低壓管動(dòng)力閥進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)。三級(jí)閥口的開(kāi)度隨發(fā)機(jī)負(fù)荷吸氣負(fù)壓的變化而變化，以滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)的各種工況所需要的燃?xì)饬髁俊?br />減壓器各級(jí)背壓腔：
一級(jí)背壓腔大氣通孔在一級(jí)減壓器上蓋上；二級(jí)背壓腔大氣通道在二級(jí)內(nèi)蓋上；三級(jí)背壓腔大氣通孔在三級(jí)底蓋側(cè)面上。要保證減壓器工作正常須保持背壓腔大氣通孔暢通。

1.3  天然氣汽車(chē)減壓裝置設(shè)計(jì)的目的和意義 
從20世紀(jì)70年代開(kāi)始，上燃?xì)馄?chē)技術(shù)逐漸進(jìn)入較快的發(fā)展時(shí)期。在當(dāng)今社會(huì)，天然氣與柴油的熱值相當(dāng)，但價(jià)格僅為柴油的三分之二左右，而且天然氣汽車(chē)對(duì)大氣的污染小，可以大大改善環(huán)境污染和能源緊缺的問(wèn)題，因此，天然氣汽車(chē)以其排放清潔、技術(shù)成熟、資源豐富等特點(diǎn)在世界范圍內(nèi)已得到廣泛應(yīng)用。 
雖然天然氣汽車(chē)在在近幾年來(lái)，在我國(guó)發(fā)展的很快，但是那只是相對(duì)的。預(yù)計(jì)到2010年的時(shí)候，我國(guó)民用機(jī)動(dòng)車(chē)保有量將增加到4900萬(wàn)輛，而天然氣汽車(chē)卻只達(dá)到100萬(wàn)輛。如果以1000立方米天然氣相對(duì)于1噸石油來(lái)計(jì)算，世界上天然氣的儲(chǔ)量和石油的儲(chǔ)量是在同一數(shù)量級(jí)的。天然氣汽車(chē)以其減輕環(huán)境污染、緩解石油資源的優(yōu)點(diǎn)得到了快速發(fā)展，但是我國(guó)的天然氣汽車(chē)在2010年只能達(dá)到100萬(wàn)輛，而與世界水平相比還有非常大的差別。這主要是由于天然氣汽車(chē)在發(fā)展過(guò)程中會(huì)遇到很多困難。據(jù)統(tǒng)計(jì)，建設(shè)一座天然氣汽車(chē)加氣站一次性投資大約需要200-300萬(wàn)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(chē)，而改裝一部汽車(chē)需要投資約100萬(wàn)元。如此昂貴的投資，會(huì)讓那些車(chē)主對(duì)汽車(chē)的改裝望而卻步。因此，我們必須對(duì)壓縮天然氣裝置（包括減壓裝置）的制造和改裝成本進(jìn)行一次大的調(diào)整，對(duì)其性能進(jìn)行改進(jìn)，另一方面，在我國(guó)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的天然氣減壓裝置一半是國(guó)產(chǎn)的，一半是進(jìn)口的。國(guó)產(chǎn)減壓調(diào)節(jié)器在國(guó)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)力是有限的，在上更是有限。把國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品打到市場(chǎng)上去就需要對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的性能、外觀、體積、質(zhì)量、成本等關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整。  
天然氣的減壓裝置是天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)供氣系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，它需要根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)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制不同空燃比的混合氣，以滿(mǎn)足發(fā)動(dòng)機(jī)的不同工況的要求。由于發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)需要將氣壓穩(wěn)定在所要求的范圍內(nèi)，從而達(dá)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(diào)節(jié)可靠使發(fā)動(dòng)機(jī)工況穩(wěn)定，節(jié)約燃?xì)?，改善排放的目的? 
1.4  設(shè)計(jì)參數(shù)規(guī)范 
減壓閥進(jìn)口額定壓力為20MPa，進(jìn)氣接頭強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為27.5MPa，當(dāng)進(jìn)氣壓力為2-20MPa時(shí)，進(jìn)行一級(jí)減壓后，壓力變化為0.5MPa，變化許可值為0.05MPa，進(jìn)行二級(jí)減壓后，壓力變化為，0.2-0.3MPa，其變化許可值為0.02MPa，之后進(jìn)行三級(jí)減壓，而其閥口的開(kāi)啟程度由發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)的真空度的大小自動(dòng)調(diào)節(jié)，但是可以調(diào)節(jié)初始開(kāi)度。突然輸出放氣時(shí)，大流量可達(dá)403m/h，當(dāng)氣瓶壓力小于2MPa時(shí)，仍能對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)正常供氣。 

1.4.1 符合標(biāo)準(zhǔn) 
減壓調(diào)節(jié)器各部分應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)QC/T245-1998的有關(guān)規(guī)定。  
1.4.2 設(shè)計(jì)思路 
根據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料，了解有關(guān)天然氣汽車(chē)供氣系統(tǒng)減壓裝置的基本情況。 
設(shè)計(jì)一種符合上述規(guī)范的減壓裝置，其中包括方案設(shè)計(jì)及工作原理的分析，總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及重要零件的強(qiáng)度校核。  
1.4.3  設(shè)計(jì)方案 
根據(jù)已有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和要求，一級(jí)減壓閥的輸入壓力為2-20MPa，而要求供給發(fā)動(dòng)機(jī)的壓力為負(fù)壓，壓力降低非常大，一級(jí)或者二級(jí)減壓都不能一下就減壓到規(guī)定的要求，而且減壓器主要是起減壓和穩(wěn)壓的作用，在減壓過(guò)程中要吸收大量的熱量，如果只采用一級(jí)或者二級(jí)減壓裝置，會(huì)因溫度降低太多而無(wú)法達(dá)到要求，因此只能采用三級(jí)減壓，才可以將輸入壓力降低到規(guī)定的要求。由于在減壓過(guò)程中要吸收大量的熱量，減壓器上一般都設(shè)有將發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)水引人減壓器的水套，利用發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)冷卻水的熱量加熱減壓器。

第2章 設(shè)計(jì)方案的研究與選擇 
2.1 減壓調(diào)節(jié)器的分類(lèi) 
減壓閥按其結(jié)構(gòu)主要分為彈簧活塞式減壓閥、彈簧膜片式減壓閥、氣腔控制活塞式減壓閥和氣腔控制膜片式減壓閥；按多級(jí)減壓室的組裝方式可分為正壓進(jìn)氣減壓閥和負(fù)壓進(jìn)氣減壓閥；按減壓方式可分為杠桿式減壓閥和正負(fù)式彈簧減壓閥；按是否用電動(dòng)控制可分為機(jī)電控制式減壓閥和機(jī)械控制式減壓閥。 上海申弘閥門(mén)有限公司主營(yíng)閥門(mén)有：減壓閥(氣體減壓閥,可調(diào)式減壓閥,波紋管減壓閥,活塞式減壓閥,蒸汽減壓閥,先導(dǎo)式減壓閥,空氣減壓閥,氮?dú)鉁p壓閥,水用減壓閥,自力式減壓閥,比例減壓閥)、安全閥、保溫閥、低溫閥、球閥、截止閥、閘閥、止回閥、蝶閥、過(guò)濾器、放料閥、隔膜閥、旋塞閥、柱塞閥、平衡閥、調(diào)節(jié)閥、疏水閥、管夾閥、排污閥、排氣閥、排泥閥、氣動(dòng)閥門(mén)、電動(dòng)閥門(mén)、高壓閥門(mén)、中壓閥門(mén)、低壓閥門(mén)、水力控制閥、真空閥門(mén)、襯膠閥門(mén)、襯氟閥門(mén)。應(yīng)用在糧油加工系統(tǒng)中。用于涂料行業(yè)的生產(chǎn)管線(xiàn)生產(chǎn)，及加工。
2.2 方案選擇 
根據(jù)以上分析，采用三級(jí)減壓，本方案擬采用三級(jí)減壓，高壓截止，負(fù)壓進(jìn)氣，一、二、三級(jí)減壓方式都是采用杠桿減壓，機(jī)動(dòng)起動(dòng)，組合式。  
本方案的工作原理方框圖如下：  
此方案的優(yōu)點(diǎn)是容易控制，精度高，起動(dòng)容易，安全。其缺點(diǎn)是鑄造難度大，體積大，零部件多，費(fèi)用較高。 選擇該方案可使減壓閥操作簡(jiǎn)單方便，而且，這種方案更加安全。但是在設(shè)計(jì)中，應(yīng)該盡量降低鑄造的難度，減少零部件的數(shù)量。

3.1.3  一級(jí)減壓閥杠桿、彈簧與閥口的設(shè)計(jì) 
在設(shè)計(jì)閥口時(shí)，閥口不能取得太大，但也不能太小。閥口太大，流量難以控制，閥口太小，氣體壓強(qiáng)受到影響，因此，在參考了現(xiàn)有減壓閥的設(shè)計(jì)之后，一級(jí)閥口的內(nèi)徑初選4.0mm，外徑初選6.0mm，杠桿的長(zhǎng)度初選36mm，高度初選9.5mm。閥芯的大行程初選0.5±0.1mm，膜片到一級(jí)閥蓋下壁的距離初選25mm，上壓板直徑初選40mm，厚度初選3mm，則彈簧初始?jí)嚎s后的長(zhǎng)度初選為22mm。  
因?yàn)樵撻y的大流量可達(dá)403m/h，當(dāng)氣體初始?jí)簭?qiáng)為2-20MPa時(shí)，閥口的實(shí)際開(kāi)度并不等于0.5±0.1mm，只有當(dāng)氣體壓強(qiáng)小于1MPa時(shí)，閥口開(kāi)度才能達(dá)到0.5±0.1mm，此時(shí)，一級(jí)閥室的壓強(qiáng)不能保持在原定范圍，但其流量可達(dá)403m/h。 
天然氣縫隙減壓的壓降與流量q的關(guān)系與其粘度有關(guān)，天然氣粘度在不同壓強(qiáng)狀態(tài)下的值是不同的，下面對(duì)天然氣在高壓狀況下的粘度進(jìn)行計(jì)算（因?yàn)樘烊粴獾闹饕煞菔羌淄?，甲烷的含量可高達(dá)98％，故在計(jì)算過(guò)程中，將天然氣的物理性質(zhì)以甲烷為準(zhǔn)）。 根據(jù)《類(lèi)物理化學(xué)數(shù)據(jù)手冊(cè)》[8]22頁(yè)，關(guān)于高壓下氣體粘度的計(jì)算， ? 

再由7-8頁(yè)表7.1-8彈簧的許用應(yīng)力（摘自GB/T1239.6-1992）可知，由淬火回火鋼絲制成的壓縮彈簧（指受變載荷作用次數(shù)在以上的彈簧）的許用切應(yīng)力p?為（0.35—0.40）b?，為了安全，取小值
3.2  二級(jí)減壓閥的設(shè)計(jì) 
3.2.1 二級(jí)減壓閥的工作原理 
二級(jí)減壓閥的工作原理與一級(jí)減壓閥的工作原理基本一致，也屬于常開(kāi)式減壓閥，利用縫隙進(jìn)行減壓，但也有一定的不同的地方，二級(jí)減壓閥的壓力彈簧是鈕簧，可調(diào)節(jié)，而杠桿是不可調(diào)節(jié)的，閥芯可實(shí)現(xiàn)微調(diào)。  
3.2.2 二級(jí)減壓閥閥室及蓋板、杠桿、上檔板的設(shè)計(jì) 
二級(jí)閥室設(shè)計(jì)在殼體的背面，二級(jí)閥口內(nèi)徑d =5mm，閥口外徑D=8mm。二級(jí)閥室除了與一級(jí)閥室聯(lián)通外，還與怠速閥閥室和三級(jí)閥閥室聯(lián)通，二級(jí)閥室上面有閥蓋，三級(jí)閥口設(shè)計(jì)在二級(jí)閥蓋上。二級(jí)閥與一級(jí)閥一樣，利用縫隙減壓原理對(duì)其進(jìn)行減壓，二級(jí)閥膜片的實(shí)際受力并移動(dòng)的面積與蓋上φ49的孔面積相等。二級(jí)閥膜片上擋板直徑2D初選31mm，杠桿在左端部分的轉(zhuǎn)臂初選為26.5mm，右端部分的轉(zhuǎn)臂長(zhǎng)度初選為16.5mm，即21a=26.5mm，

3.3 三級(jí)減壓閥的設(shè)計(jì) 
3.3.1 三級(jí)減壓閥的工作原理及蓋板、杠桿等的設(shè)計(jì) 
在本次設(shè)計(jì)中，三級(jí)減壓閥是常閉式的閥，主要是利用閥室的真空度進(jìn)行調(diào)壓。當(dāng)閥室內(nèi)的真空度為0或是不夠大時(shí)，在壓力彈簧的作用下，閥口處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)閥室處于負(fù)壓或真空度大于一定的值時(shí)，膜片兩邊的壓力差使膜片向閥室里運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)杠桿克服彈簧壓力，使閥口打開(kāi)供氣。三級(jí)壓力彈簧的壓力可以根據(jù)具體的情況進(jìn)行調(diào)節(jié)。天然氣的流量*由發(fā)動(dòng)機(jī)的真空度進(jìn)行調(diào)節(jié)。 
三級(jí)閥蓋的底邊外徑與減壓閥殼體底邊的外徑相同，初選192mm，閥蓋的底邊寬度初選為11mm，可安裝M6的螺栓和螺母。蓋板的8個(gè)螺孔均布，在閥蓋上還有4個(gè)進(jìn)氣孔，從而使膜片與大氣相通。  

杠桿的長(zhǎng)度初選為85mm，頭部與三級(jí)調(diào)節(jié)彈簧相連，在安裝閥芯的部位有一塊墊板，在墊板上絞螺紋孔使閥芯更加牢固。下面是三級(jí)減壓杠桿剖面簡(jiǎn)圖。  

 
圖3.3 三級(jí)減壓閥杠桿 
三級(jí)閥口的內(nèi)徑初選為8mm，外徑初選為11mm，三級(jí)閥的真空度一般為0.3~1KPa。  
三級(jí)閥的上擋板的直徑初選3D為45mm，厚度初選1.5mm，中間開(kāi)φ5.5的孔。 
3.3.2 三級(jí)減壓閥調(diào)節(jié)彈簧的設(shè)計(jì) 
三級(jí)閥膜片芯子受膜片向上的作用力為：

3.3.3 三級(jí)減壓閥膜片的設(shè)計(jì)與校核 
三級(jí)減壓閥減壓的原理主要是根據(jù)真空度的原理進(jìn)行減壓，三級(jí)閥與大氣相通，利用膜片內(nèi)外的壓差進(jìn)行氣體的控制?，F(xiàn)對(duì)三級(jí)閥的膜片進(jìn)行設(shè)計(jì)。  
三級(jí)閥的膜片直徑與外殼的外徑基本相同，初選196mm，內(nèi)徑初選180mm，周?chē)_(kāi)8個(gè)φ6螺紋孔，使連接三級(jí)閥蓋與閥體的螺紋從中穿過(guò)。厚度初選3mm。 現(xiàn)將膜片示意圖表示如圖3.4：

3.4 怠速閥的設(shè)計(jì) 
3.4.1 怠速閥的工作原理 
怠速閥是在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)從二級(jí)閥向發(fā)動(dòng)機(jī)直接輸氣的閥。在發(fā)動(dòng)機(jī)剛起動(dòng)時(shí)，由于發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)真空度，供給發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)的氣體只能從二級(jí)閥室直接輸出。在怠速閥中有一個(gè)與閥體旋緊且密封的室，它與二級(jí)閥室相連通。當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，閥芯向上移動(dòng)，氣體由二級(jí)閥經(jīng)斜孔流入密封室，再經(jīng)垂直小孔流入閥體內(nèi)腔，并終流入發(fā)動(dòng)機(jī)。

對(duì)于彈簧的設(shè)計(jì)，先選擇彈簧的材料為碳素彈簧鋼絲制成的。把彈簧壓縮后的大長(zhǎng)度設(shè)計(jì)初選為18mm，彈簧的自由長(zhǎng)度初選為24mm，則彈簧的1?=6mm，1P=3.2N，中徑2D=15mm，d=1.1mm，右旋，總?cè)?shù)為6，有效圈數(shù)4。 
3.5 其他重要零部件的設(shè)計(jì) 
3.5.1 高壓電磁閥閥芯、彈簧的設(shè)計(jì) 
高壓電磁閥先導(dǎo)閥是用59-1鉛黃銅制作而成的，它放置在φ8的閥體內(nèi)腔里，其形狀如下圖3.7所示： 

總結(jié) 
   天然氣汽車(chē)供氣系統(tǒng)減壓裝置設(shè)計(jì)，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)到了許多關(guān)于天然氣汽車(chē)供氣系統(tǒng)減壓裝置的知識(shí)。減壓閥作為天然氣汽車(chē)燃料供給系統(tǒng)中關(guān)鍵的部件，其特性直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)的性能，減壓閥*調(diào)整特性的研究成功，將大大改善天然氣汽車(chē)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。另外，機(jī)械式減壓閥難以控制各工況下的空燃比，開(kāi)發(fā)出能對(duì)各工況下的空燃比進(jìn)行優(yōu)化控制，滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、排放要求及可靠性。維護(hù)性好的車(chē)用電子燃料供給系統(tǒng)將具有重要的意義。本設(shè)計(jì)的減壓裝置，是在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上，對(duì)其結(jié)構(gòu)布局及形狀進(jìn)行了修改，并對(duì)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中的天然氣壓力的變化值進(jìn)行了的設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)出來(lái)的減壓裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外形美觀，精度高的特點(diǎn)。 
通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)我得出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)必須通過(guò)應(yīng)用才能實(shí)現(xiàn)其價(jià)值！有些東西以為學(xué)會(huì)了，但真正到用的時(shí)候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認(rèn)為只有到真正會(huì)用的時(shí)候才是真的學(xué)會(huì)了。

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