汽车全面结构(在我没发完时请大家不要回复 要发很久)

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2)点火线圈配电方式配用的点火线圈：发动机采用点火线圈配电方式时，点火线圈实际是由若干个相互屏蔽的、独立的点火线圈组装起来形成的一个点火线圈组件。每个独立的点火线圈初级绕组的一端通过点火开关与电源正极相连，另一端由点火控制器的大功率三极管控制搭铁；次级绕组两端分别接到两个气缸的火花塞上，使两个气缸的火花塞同时跳火。 六缸发动机无分电器独立点火系统采用的点火线圈组件的结构及电路图。
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(3)二极管配电方式配用的点火线圈： 二极管配电方式配用的点火线圈有两个初级绕组(或一个初级绕组被中心抽头分成两个部分，组成两个初级绕组)和一个次级绕组。次级绕组有两个输出端，每个输出端又分别接两个方向相反的高压二极管，这样次级线圈通过四个高压二极管与火花塞组成回路；两个初级绕组的电路由点火控制器中的两个大功率三极管控制轮流接通和断开。点火线圈有两种形式：一种是点火线圈只包含初级绕组和次级绕组，不包含高压二极管，高压二极管装在火花塞上方，便于高压二极管检修，点火线圈有两个高压插座；另一种是点火线圈既包含初级绕组和次级绕组，又包含四个高压二极管，点火线圈有四个高压插座，这种结构有利于简化线路结构，高压线连接简便，但是一旦有一个高压二极管损坏，点火线圈就需要更换。

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汽车上的点火系统及全车电器设备的电源由蓄电池、发电机及其调节器组成，其在汽车电路中的连接关系，两电源并联后与用电设备相连。发动机正常运行时，发电机向点火系统及其他用电设备供电，并同时向蓄电池充电。汽车的用电设备用电量过大，超过发电机的供电能力时，蓄电池和发电机共同向点火系统及其他用电设备供电。发动机起动或低速运行时，发电机不发电或电压很低，起动机、点火系统及其他用电设备所需要的电能，全部由蓄电池供给。








一、蓄电池?
蓄电池是一个化学电源。充电时，其内部的化学反应将外接电源的电能转变为化学能储存起来；用电时， 再通过化学反应将储存的化学能转变为电能，输出给用电设备。蓄电池的种类繁多，按电解液成分的不同分为碱性蓄电池和酸性蓄电池。由于酸性蓄电池电极的主要成分是铅，所以也称为铅酸蓄电池，简称铅蓄电池。由于发动机起动时，蓄电池必须能够为起动机提供200～600A的电流，有些大功率柴油机起动机的起动电流高达1000A，且要持续5s以上的时间；在发电机发生故障不能工作时，蓄电池的容量应能维持车辆行驶一定的时间。所以要求汽车用蓄电池有尽可能小的内阻以及足够大的容量。铅蓄电池虽然比能较低，但其内阻小、电压稳定、在短时间内能提供较大的电流，并且结构简单、原料丰富，因而在汽车上得到广泛的应用。

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汽车用铅蓄电池又分为普通型、干式荷电型、湿式荷电型和免维护型。干式荷电型蓄电池除具有普通型铅蓄电池的全部功能外，其主要特点是蓄电池内部无电解液贮存，极板是干的，且处于荷电状态，新的蓄电池不必经过长时间的初充电即可投入使用。湿式荷电型蓄电池的极板为荷电状态，蓄电池内部有少量的电解液，大部分电解液被极板和隔板吸收并储存起来。免维护型蓄电池是在汽车合理使用过程中，不需要添加蒸馏水的一种新型蓄电池。免维护蓄电池的电解液，由制造厂一次性加注，并密封在壳体内，因此电解液不会泄漏、不会腐蚀接线柱和机体，在使用中不需加注蒸馏水或补充电解液来调节液面高度，无需保养与维护

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二、发电机
车用发电机是在发动机的驱动下，将机械能转变为电能的装置。它作为汽车的主要电源，其作用是在发动机怠速以上转速运行时，为电气设备供电且不断地给蓄电池充电。
目前，国内外汽车使用的发电机几乎都是交流发电机。这是因为交流发电机与直流发电机相比，具有体积小、质量轻、结构简单、维修方便、寿命长、发动机低速时充电性能好、配用的调节器结构简单、产生的无线电干扰信号弱、能节省大量铜材等优点，因此，自诞生后即得到迅速普及。
汽车用交流发电机通过二极管整流，使其输出直流电，由于整流二极管是硅材料的，所以也称为硅整流交流发电机。 1.硅整流交流发电机的类型
(1)硅整流发电机按总体结构的不同，分为：
普通交流发电机： 指无特殊装置和特殊功能的汽车交流发电机，如JF132交流发电机。
整体式交流发电机：指内装电子调节器的交流发电机，如一汽大众奥迪、高尔夫、捷达和上海桑塔纳等轿车用JFZ1613Z型交流发电机。
带泵交流发电机：指带真空泵的交流发电机，如JFB1712系列交流发电机。
无刷交流发电机：指无电刷和滑环结构的交流发电机，如JFW1913型交流发电机。
永磁交流发电机：指转子磁极采用永磁材料的交流发电机。


2)按整流器结构不同，交流发电机又可分为：
六管交流发电机：指整流器是由六只硅整流二极管组成的三相桥式全波整流电路的交流发电机。
八管交流发电机：有些发电机为了利用中性点电压，增加了2个中性点二极管，将发电机中性点电压整流后汇入发电机输出端，可以提高发电机的功率，则其整流器总成有8只二极管。
九管交流发电机：有些发电机为了向励磁绕组供电，还装有3个励磁二极管，与整流器的3个负极二极管形成另一个全波整流电路，因此其整流器有9个二极管，
十一管交流发电机：有些发电机的整流器中既有中性点二极管，又有励磁二极管，则其整流器具有11个二极管。



3)按励磁绕组搭铁方式不同，交流发电机可分为：
内搭铁交流发电机：指励磁绕组一端通过发电机外壳直接搭铁，另一端通过调节器接电源的交流发电机，如JF132N交流发电机。
外搭铁交流发电机：指励磁绕组一端直接接电源，另一端通过调节器搭铁的交流发电机，多数采用电子调节器的发电机都是这种类型。



.硅整流交流发电机的结构硅整流交流发电机由一台三相同步交流发电机和硅二极管整流器组成。发电机工作时产生的三相交流电通过整流器进行三相桥式全波整流后转变为直流电。硅整流交流发电机是由转子、定子、整流器、端盖、风扇叶轮等组成。

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转子用来在发电机工作时建立磁场。它由压装在转子轴上的两块爪形磁极、两块磁极之间的励磁绕组和压装在转子轴上的两个滑环组成。两个滑环彼此绝缘并与轴绝缘。励磁绕组的两端分别焊接在两个滑环上。
定子用来在发电机工作时，与转子的磁场相互作用产生交流电压。它由内圆带槽的硅钢片叠成的铁心和对称地安装在铁心上的三相定子绕组组成。三相定子绕组按星形或按三角形接法连接。按星形接法连接时，三相绕组的首端分别与整流器的硅二极管相连，三相绕组的尾端连在一起作为发电机的中性点。按三角形接法连接时，将三相绕组中一相绕组的首端与另一相绕组的尾端相连，并将联接点接整流器的硅二极管。
整流器是由6个(8个、9个或11个)硅二极管组成的三相桥式全波整流电路，在发动机工作时将三相定子绕组中产生的交流电转变为直流电。在负极搭铁的发电机中，3个(或4个)二极管的壳体为负极，压装在与发电机机体绝缘的元件板上，并与发电机的输出端(正极)相连，其引线为二极管的正极，称为正极二极管；另外3个(或4个)二极管的壳体为正极，压装在不与机体绝缘的元件板上，或直接压装在电刷端盖上，作为发电机的负极，其引线为负极，称为负极二极管。?








驱动端盖和电刷端盖作为发电机的前后支撑。电刷端盖上装有电刷架和两个彼此绝缘的电刷，并通过电刷弹簧，使电刷与转子轴上的两个滑环保持接触，电刷的引线分别与电刷端盖上的两个磁场接线柱相连(外搭铁式交流发电机)，或一个与磁场接线柱相连，另一个在发电机内部搭铁(内搭铁式交流发电机)。发电机的整流器总成也安装在驱动端盖上，以有利于检修。

（图发不起）

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3.硅整流交流发电机的工作原理
发电机工作时，通过电刷和滑环将直流电压作用于励磁绕组1的两端，则在励磁绕组中有电流通过，并在其周围产生磁场，使转子轴和轴上的两块爪形磁极被磁化，一块为N极，另一块为S极。由于它们的极爪相间排列，便形成了一组交错排列的磁极。当转子旋转时，在定子中间形成旋转的磁场，使安装在定子铁心上的三相定子绕组中感应生成三相交流电，经整流器整流为直流电。

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三、发电机的电压调节器
汽车上的发电机是由发动机通过风扇皮带驱动旋转的，由于发动机工作时的转速在很宽的范围内变化，使发电机的转速随之变化，发电机的电压也将在很宽的范围内变化。汽车用电设备的工作电压和对蓄电池的充电电压是恒定的，一般为12V、24V或6V。为此，要求在发动机工作时，发电机的输出电压也保持恒定，以便保证用电设备和蓄电池正常工作。因此，汽车上使用的发电机，必须配电压调节器，以便在发电机转速变化时，保持发电机端电压恒定。发电机工作时，电压调节器在发电机电压超过一定值以后，通过调节经过励磁绕组的电流强度来调节磁场磁通的方法，在发电机转速变化时，保持其端电压为规定值。发电机的调节电压一般为13.5～14.5V(或13.8～14.8V)。电压调节器有触点振荡式电压调节器、晶体管电压调节器和集成电路电压调节器等多种形式。










1.触点振荡式电压调节器



点振荡式电压调节器简称为触点式电压调节器，是一种机械式电压调节器，它包括单级触点式电压调节器、双级触点式电压调节器和具有充电继电器的触点式电压调节器等多种形式。其基本原理都是以发电机的转速为基础，通过改变触点的开闭时间，改变励磁电流，维持发电机电压的恒定。由于触点振荡式电压调节器存在体积大、触点易烧蚀、机械惯性大、被调电压起伏幅度大等缺点，已逐步被晶体管和集成电路电子电压调节器所取代。

2.晶体管电压调节器?
晶体管电压调节器利用晶体管的开关作用，控制发电机励磁电路的通、断，调节励磁电流和磁极磁通，在发电机转速超过一定数值以后维持发电机电压恒定。CA1091型汽车发电机上配用的晶体管电压调节器电路原理图。




其工作原理如下：?
接通点火开关，蓄电池的电压作用于发电机的磁场接线柱“F”，并经调节器的“+”端作用于分压器 R1、R2 的两端，使稳压管 VS1 承受反向电压。由于作用于分压器两端的电压是蓄电池的电压，低于发电机的调节电压，使作用于稳压管 VS2 两端的电压也低于它的反向击穿电压，稳压管 VS2 截止，三极管 VT1 也截止。“b”点的电位接近电源电位，使二极管 VD2、三极管 VT2、VT3 导通，接通发电机励磁绕组的电路，发电机建立磁场，开始发电。随着发电机转速升高，发电机电压上升，作用于分压器的电压及稳压管两端的反向电压升高。当发电机电压略高于规定的调节电压时，稳压管VS2被反向击穿而导通，三极管 VT1 也导通。VT1 导通后，“b”点的电位降低到接近零电位，于是二极管 VD2 及三极管 VT2、VT3 截止，切断发电机励磁绕组的电路，发电机的励磁电流中断，磁场迅速消失，发电机电压下降。发电机电压下降到略低于规定的调节电压时，稳压管 VS2 已截止，发电机电压又上升，如此反复使发电机转速变化时，发电机电压保持恒定。
可见，晶体管电压调节器在发动机工作时，由电阻 R1、R2 组成的分压器感受发电机电压的变化，利用稳压管和晶体三极管的开关作用控制发电机励磁电路的通断，调节发电机的励磁电流和磁极磁通，在发电机转速超过一定值后保持发电机电压恒定。





（很多图发不起）

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3.集成电路电压调节器
集成电路电压调节器的组成和工作原理与晶体管电压调节器相似，但集成电路调节器中的所有元件都制作在同一个半导体基片上，形成一个独立的、相互不可分割的电子电路。集成电路调节器具有体积小、工作可靠、无需维护等特点，在现代汽车上应用十分广泛。由于集成电路调节器体积小巧、外部结构十分简单，它可以安装在发电机的内部或安装在发电机的壳体上，与发电机组成一个完整的充电系统，简化了充电系统的结构。安装在发电机内部的调节器，称为内装式调节器。具有内装式调节器的发电机和调节器安装在发电机壳体上的发电机都称为整体式交流发电机。桑塔纳轿车上采用的整体式交流发电机的结构图

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桑塔纳轿车采用JFZ1913Z和JFZ1813Z整体式外搭铁十一管交流发电机，额定功率为1.2kW。发电机共有2个接线柱，输出接线柱直接与蓄电池正极相连对外供电；磁场接线柱通过二极管、充电指示灯、熔断器和点火开关与蓄电池正极连接，为发电机提供它激电流、控制充电指示灯。调节器采用发电机电压检测法，通过3个端子分别与发电机的励磁二极管输出端、电刷和壳体连接。电路原理图。







工作过程如下：
接通点火开关，蓄电池通过点火开关、熔断器、充电指示灯、二极管给发电机提供它激电流和为调节器检测控制部分提供电压。由于蓄电池电压低于调节器的调节电压上限值，调节器使励磁电路接通，同时充电指示灯亮。它激电路和充电指示灯电路为：
蓄电池正极→点火开关→熔断器→充电指示灯→二极管→励磁绕组→调节器→搭铁→蓄电池负极。
随着发动机转速升高，当发电机端电压超过蓄电池的端电压时，发电机开始自激并给负载供电，给蓄电池充电，并为调节器检测控制部分提供电压。充电指示灯因两端的电压几乎为零而熄灭，指示发电机正常工作。如果发电机端电压还未升高到调节器的调节电压上限值，则调节器使励磁电路接通。发电机自励电路为：发电机定子绕组→励磁二极管→励磁绕组→调节器→搭铁→负极管→发电机定子绕组。当发电机端电压高于调节器的调节电压上限值时，调节器使励磁电路断开，发电机磁通减弱，端电压降低；当发电机端电压低于调节器的调节电压下限值时，调节器又使励磁电路接通，发电机电压上升。如此循环，调节器不断控制励磁电路通断，维持发电机端电压不超过调节器调节电压。
与充电指示灯串联的二极管的作用是：在发电机端电压高于蓄电池端电压时，保证发电机不通过励磁二极管和充电指示灯对外供电，以免充电指示灯亮给驾驶人造成错觉，以及励磁二极管过载损坏。



（图发不过来）

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一、概述
以压缩天然气和液化石油气为燃料的汽车，分别称为压缩天然气汽车(CNGV)和液化石油气汽车(LPGV)。天然气是从天然气田直接开采出来的，其主要成分是甲烷，极难液化。因此，目前大都将其压缩到20MPa的高压，充入车用气瓶中储存和供汽车使用，即所谓的压缩天然气(CNG)。石油气是石油催化裂化过程和油田伴生气回收轻烃过程中的产品。石油气在常温下加压到1.6MPa即可液化而成液化石油气(LPG)。从油田气制得的LPG，其主要成分为丙烷、丁烷和少量的乙烷和戊烷，不含稀烃，适于作车用燃料。从炼油厂得到的LPG，除含丙烷、丁烷外，还含有较多的烯烃，不宜作车用燃料。因为烯径在常温下化学安定性差，在储运过程中容易生成胶质，燃烧后容易积炭。
天然气、液化石油气及若干其他燃料的理化性质见下表。

汽油	轻柴油	天然气(NG)	液化石油气(LPG)	甲醇	乙醇
来源		石油炼制产品	石油炼制产品	以自由状态存于油气田中，以20MPa压缩贮存为压缩天然气(CNG)，在-162℃以下隔热状态呈液态保存为液化天然气(LNG)	在石油炼制过程中产生的液化气体	由CO和H2化学合成	植物淀粉物质发酵蒸馏
分子式		含C5-C11的HC	含C15-C23的HC	含C1-C3的HC，主要成分是CH4	含C3-C4的HC主要成分是C3H8	CH3OH	C2H5OH
质量成分	gc	0.855	0.87	0.75	0.818	0.375	0.522
	gH	0.145	0.126	0.25	0.182	0.125	0.130
	go	-	0.004	-	-	0.50	0.348
相对分子质量		114	170	16	44	32	46
液态密度(kg/L)		0.70-0.75	0.82-0.88	0.42	0.54	0.78	0.80
沸点(℃)		25-220	160-360	-161.5	-42.1	64.4	78.3
蒸发潜热(kJ/kg)		334	-	510	426	1100	862
理论空气量	kg/kg	14.9	14.5	17.4	15.8	6.52	9.05
	m3/kg	11.54	11.22	13.33	12.12	5	6.93
	kmol/kg	0.515	0.50	0.595	0.541	0.223	0.310
自燃温度(℃)		220-250	-	632	504	500	420
闪点(℃)		-45	50-65	-162以下	-73.3	10-11	9-32
燃料低热值?(kJ/kg)		44000	42500	50050	46390	20260	27000
混合气热值?(kJ/m3)		3750	3750	3230	3490	3557	3660
辛烷值	RON	90-106	-	130	96-111	110	106
	MON	80-83	-	120-130	89-96	92	89
蒸气压(kPa)		49-83	-	不能测定	1274	30.4	15.3

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CNG和LPG的主要优点有：
1)天然气和液化石油气在常温下为气态，容易与空气混合形成均匀的可燃混合气，燃烧完全，可以大幅度减少CO、HC和微粒的排放。另外，天然气和液化石油气的火焰温度低，因此NOx的排放量也相应减少。
2)天然气辛烷值高达130，液化石油气的辛烷值也在100左右，因此，燃用天然气或液化石油气可提高发动机的压缩比，从而获得较高的发动机热效率。
3)冷起动性和低温运转性能良好，在暖机期间无需加浓混合气。
4)燃烧界限宽，稀燃特性优越。燃烧稀混合气，可以减少NOx的生成和改善燃料经济性。
5)不稀释润滑油，可以延长润滑油更换周期和发动机使用寿命。
LNG和LPG的缺点是：
1)因为天然气在常温、常压下是气体，所以其储运性能差。目前广泛采用将压缩天然气充入车用气瓶内储运的办法，这些气瓶既增加了汽车自重，又减少了载货空间。虽然可以通过深冷液化技术制成液化天然气(LNG)，但技术复杂，生产成本高。?
2)一次充气的续驶里程短。
3)CNG或LPG均呈气态进入气缸，使发动机充量系数降低；另外，与汽油或柴油相比，CNG或LPG的理论混合气热值小，因此，燃用CNG或LPG将使发动机功率下降。



二、两用燃料发动机
(一)汽油/CNG两用燃料发动机
将汽油机改装为汽油/CNG两用燃料发动机之后，当燃用天然气时，发动机的功率和转矩都会明显下降。有研究表明，适当提高改装机的压缩比不仅可以减小功率损失还能改善发动机的燃料经济性。

发动机型号	压缩比ε	燃料	最大功率(kW)	最大转矩(N·m)	最低燃料消耗率 (汽油：g/kW·h,天然气：L/kW·h)
CA6102	6.75	汽油	96	373	306
		天然气	74	322	399
CA6102N-1	7.6	汽油	105	379	295
		天然气	88	335	379
CA6102N-2	8.8	天然气	91	350	370

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1.CNG供给系统组成及工作原理
目前，汽油/CNG两用燃料发动机的CNG供给系统有多种类型。国产CYTZ-100型CNG供给系统是采用步进电机伺服阀和比例调节式混合器的闭环控制系统。




车用气瓶的容量为50L，压力为20MPa，通过安装在每个气瓶上的连通阀及高压管路将数个气瓶连通。当驾驶人将汽油/CNG转换开关25置于“气”位置时，电控单元(ECU)24向CNG电磁阀10通电，电磁阀开启。车用气瓶6内的CNG经充气阀7、过滤器8、手动截止阀9和电磁阀进入减压调节器14。CNG在减压调节器内降压，低压的天然气经步进电机15控制的低压通道进入混合器16。在混合器中天然气与空气混合后进入气缸。ECU根据氧传感器21和发动机转速传感器20的信号，通过调节步进电机伺服阀的行程来改变减压调节器至混合器之间的低压通道通过面积，以控制天然气的流量。










2.减压调节器
由于气瓶内的CNG压力随着燃料的消耗不断变化，因此要想保持稳定的天然气与空气的混合比例，需安装减压调节器。减压调节器可以保证在气瓶内的压力发生变化时进入混合器的天然气压力基本恒定。减压调节器将气瓶内CNG的压力由20MPa降至常压一般要经过三级减压。CYTZ-100型三级减压调节器的结构。

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减压调节器工作原理：当发动机不工作或不燃用CNG，即没有CNG进入减压调节器时，一级阀口、二级阀口和三级阀口均处于常开状态。当发动机工作时，CNG经进气口进入减压调节器，并通过一级阀芯和密封片之间的一级阀口进入减压调节器 A 腔，进行一级减压，压力由20MPa降至0.8MPa左右。若压力超过0.8MPa，则一级膜片在CNG的压力作用下克服主弹簧的预压力而向上弯曲，并带动一级阀芯向上将一级阀口关闭。 A 腔内的CNG经二级阀口进入B腔，进行二级减压，压力降至0.02kPa。随着CNG进入 B 腔， A 腔内的压力逐渐降低，若压力低于0.8MPa，则一级膜片在主弹簧预压力的作用下向下弯曲，并带动一级阀芯向下使一级阀口开启。进入B腔的CNG经三级阀口进入C腔，进行三级减压，压力降至3.0MPa，然后经步进电机伺服阀进入混合器。若 B 腔内的CNG压力超过0.02MPa，?则CNG压力经通气孔作用到二级膜片，使其向上压缩二级弹簧，同时压迫二级顶杆将二级阀口关闭。若由于B腔内的CNG不断流入 C 腔而使B腔内的压力下降至0.02MPa?以下时，则二级膜片在二级弹簧的作用下放松二级顶杆及二级阀片将二级阀口开启。
减压调节器上装有一级调压螺栓和三级调压螺栓，分别用来调节一级减压压力和三级减压压力。CNG流过减压调节器时，压力大幅度降低，温度也随之急剧下降，CNG中的水分可能结冰，造成阀口和管道堵塞。因此，减压调节器设有加热用循环水套，利用发动机的冷却液对CNG加热，以防止其减压后温度降至冰点以下。
车用气瓶的容量为50L，压力为20MPa，通过安装在每个气瓶上的连通阀及高压管路将数个气瓶连通。当驾驶人将汽油/CNG转换开关置于“气”位置时，电控单元(ECU)向CNG电磁阀通电，电磁阀开启。车用气瓶内的CNG经充气阀、过滤器、手动截止阀和电磁阀进入减压调节器。CNG在减压调节器内降压，低压的天然气经步进电机控制的低压通道进入混合器。在混合器中天然气与空气混合后进入气缸。ECU根据氧传感器和发动机转速传感器的信号，通过调节步进电机伺服阀的行程来改变减压调节器至混合器之间的低压通道通过面积，以控制天然气的流量。








3.比例调节式混合器
混合器的作用是将空气和天然气按一定比例混合，形成一定浓度的可燃混合气。比例调节式混合器的工作原理是利用进气管真空度同时控制空气和天然气通道的通过面积，以控制混合气的空燃比。












混合器安装在化油器的进气口上。混合器的 C 腔经化油器与进气歧管连通，A 腔与发动机的空气滤清器相连，D 腔则通天然气低压通道，膜片室 B 通过气孔与 C 腔相通。当发动机工作时，进气管真空度传至 C 腔，并通过气孔传入膜片室 B，使膜片室产生真空。由于 A 腔接近于大气压力，因此膜片在 A 腔与膜片室的压力差作用下，克服膜片自身的重力和弹簧的弹簧力向上弯曲，打开天然气阀口和空气入口，使天然气和空气进入 C 腔并在其中混合后进入发动机。在发动机工作期间，膜片将随着进气管真空度的变化而上下运动，天然气阀口和空气入口的开度也就随之变化。当发动机停机时，A 腔、C 腔和膜片室 B 均为大气压力，膜片在其自身的重力和弹簧力的共同作用下，向下弯曲并将天然气阀口和空气入口关闭。

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4.手动截止阀
我国汽车行业标准QC/T 245-1998规定天然气汽车应安装手动截止阀，当CNGV在充气、修理或入库停车时，用其截断气瓶到减压调节器之间的CNG通路。