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活塞式减压器的工作原理

活塞式减压器的工作原理是利用弹簧和气体作用于活塞上的力平衡.

在正常工作状态下,CNG在减压器的喷管中流通,天然气的压力值从CNG气瓶中的压力(最大220bar)下降到发动机需要的压力值(如9bar). 气缸内低压区气体(绿色区域)产生的压力(Fp-如图中绿色箭头所示) 作用于活塞上产生向上的推力,缩小喷管的容量,从而减少燃气流量。弹簧由于压缩而产生的弹力(Fs-如图中红色箭头所示)向下推动活塞,是喷管容量增大。整个系统在作用于活塞上的气体推力和弹簧弹力之间实现一定的动态平衡.

车辆行驶中的减压器工作原理

  • 当司机踩下油门踏板加速时,需要增加流量. 气缸内低压区气体压力由于下游发动机的气耗量突然增加而下降,从而降低了作用在活塞上的气体推力。这时弹簧弹力大于气体推力,活塞向下运动,增大了喷管的容量从而使气流量增大。车辆工况重新稳定后,作用于活塞上的弹簧弹力和气体压力重新达到新的平衡。
  • 当司机轻松油门踏板减速时,需要降低流量. 气缸内低压区气体压力由于下游发动机的气耗量突然减少而增加,从而加大了作用于活塞上的气体推力。弹簧弹力小于气体推力,活塞向上运动。从而减少了喷管容量,而气体流量也降低了。作用于活塞上的弹簧弹力和气体压力重新达到新的平衡。
  • 当司机完全松开油门踏板时,瞬时流量为零(例如在减速断油时)。气缸内低压区的气体压力由于下游发动机气耗量突然为零而迅速增大,从而大大增加了作用于活塞上的气体推力。这时弹簧弹力远小于气体推力,活塞向上运动到极限位置完全关闭喷管通道。这时压缩天然气的起腿被完全切断,知道下游再次有新的流量需求才重新打开。一种弹性密封件被安装在活塞顶部使得这种工况下活塞能够更好的工作。