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采购高质量的 CNG 燃料系统组件

采购高性能压缩天然气燃料系统组件的重要性

世伟洛克运输市场经理 Paul Hargrave 和世伟洛克新产品开发首席工程师 Charles Hayes

随着全球地区清洁空气政策越来越严格,压缩天然气(CNG)成为了一种有前途且越来越多地被采用的替代燃料。在某些地区,强有力的激励计划驱动了 CNG 重型设备的快速发展,也促进了使该技术可行的必要加油基础设施的快速发展。减少巴士、长途卡车和其他车辆的柴油使用量可能会对全球排放产生重大影响 - 监管机构和 OEM 注意到了这一点。

同时,随着可持续汽车以及所有类别的中型和重型替代燃料汽车燃料使用的增长,车队所有者看到了增长的潜力。根据“2019-2020 年可持续车队现状”报告1 83% 的车队所有者期望在所有类型的车队中采用更清洁的车辆。该报告还发现,车队的可持续性是具有创新精神的早期车队采用者最大动力,更清洁的车辆可以带来潜在的成本效益。

重要的是,随着技术的成熟,CNG 燃料系统必须具备不折不扣的可靠性和安全性。风险很大 — 例如,全世界的人们都依赖于公共交通,而使用 CNG 燃料的巴士车队必须具备与使用其他燃料行驶的车辆相同的正常运行时间和可靠性,从而满足日常通勤需求。

由于这些原因,CNG 组件和由这些组件组成的燃料系统必须具备高质量,而寻求利用这些车辆的新需求的 OEM 必须能够有效地采购这些高质量的组件。考虑到这些因素,在此特别说明一下设计、制造和指定高质量 CNG 车辆零部件的一些注意事项。

应对操作挑战。

任何给定的 CNG 设备都采用各种接头、单向阀、隔离阀和其他流体系统组件来帮助将燃气从储罐可靠地输送至发动机。同样,加气站利用相同类型的组件将较大的存储装置连接到加气机,最终用户可以在该加气机给车辆加气,其中包括压缩机站,压缩机站将用于车载加气的压力提高到 250 bar wp。

所有这些组件都必须能够应对各种实际操作挑战。这些挑战包括:

更高的压力。CNG 的压缩和存储压力可以超过 4000 psi,因此所有组件都能承受高压而没有任何泄漏隐患至关重要。在这里安全至关重要 — CNG 泄漏可能很危险。特别地,加气站必须完全无故障,因为最终用户每天都在为车辆加气。高质量的组件是必需的。

热力学挑战。在运行中,压缩天然气的应用也面临某些热力学挑战。当输送到发动机时,CNG 从高压存储状态转为低压存储状态,焦耳-汤姆森效应使气体温度显著下降。系统的所有部件(包括橡胶和弹性体密封件,以及金属阀和接头)必须能够承受这些温度变化。低质量的材料可能会因温度波动而膨胀和收缩,进而可能导致泄漏或其他故障。

化学相容性。CNG 系统中的弹性体成分在可靠运行中起着重要作用,在选择材料时必须考虑化学相容性。例如,乙丙橡胶在低温下性能良好,但与碳氢化合物的化学相容性不佳,而碳氢化合物在 CNG 中存在的可能性特别大。

持续振动。CNG 应用中的接头和连接必须能够可靠地承受与行驶中的车辆有关的重复振动和持续振动。由于这些原因,找到具有出色抗振性能的接头十分重要。机械抓紧接头是一个不错的选择。机械抓紧接头的双卡套设计在系统卡套管上形成双机械抓紧,即使在持续的运行振动下也能有效降低配件松脱的可能性。

行车腐蚀。尽管 CNG 本身一般不会导致金属腐蚀问题,但车辆上的系统组件通常必须应对可能存在的环境因素。例如在冬季,洒过盐的道路可能会对缺乏足够耐腐蚀性的系统组件造成挑战。镍铬含量低的低质量不锈钢配方更容易受到此类腐蚀问题的影响。

要应对这些操作挑战中的每一个挑战,我们需要使用正确的合金配方制成的高质量组件,以提供可靠的性能、耐腐蚀性和密封性。在可能的情况下,制造商必须对应用挑战以及适用的材料科学和产品注意事项有深刻的了解,从而找到这些组件。

了解世伟洛克如何帮助开发具有前瞻性的燃料系统

采购高质量组件时要注意的事项。

随着 CNG 市场的竞争和创新能力的增强,想要保持领先地位的 OEM 不仅需要优质的产品,而且需要能够从合适的供应商购买产品。可以实现多种效益,包括:

通过可靠的供应提高生产效率。对于希望维持生产进度的 CNG OEM,及时交货至关重要。在本地拥有重要零件库存并与您紧密合作以了解生产需求的供应商对成功发挥着作用。

更轻松、更大批量的生产。可以通过力矩安装的高质量接头可实现快速、可重复和密闭无泄漏的 CNG 系统连接。除了单个组件之外,某些供应商还可以提供完整的预制结构系统,这些系统可以减轻与 CNG 燃料系统中必须进行的大量卡套管弯管和连接有关的生产难度。例如,采购预制结构的、经过全面测试的阀们面板可帮助缩短 OEM 的生产时间。

材料科学经验。可靠的供应商应能够提供高质量的材料组件,这些材料组件以冶金和合金配方领域的知识为后盾,具备弹性体化学相容性,从而有助于实现可靠的性能。

随着 OEM 继续利用 CNG 驱动设备的潜力,设计者和制造商值得付出努力来寻找除了最优质组件之外还能提供此类服务和支持的供应商。

是否兴趣了解更多内容?立即联系我们,了解我们如何帮助您实现更可靠的 CNG 燃料系统和基础设施。

联系您当地的世伟洛克销售与服务中心

1 可持续车队的现状,Gladstein,Neandross & Associates,2020 年。

Paul Hargrave 是世伟洛克公司运输行业市场经理。他在燃料和工业流体系统工程领域拥有丰富的经验,效力世伟洛克超过 23 年,担任过多个领导职位。

Chuck Hayes 是世伟洛克公司的首席工程师。他在世伟洛克效力近 30 年,长久以来,他引领新产品技术和开发工作,帮助了各行各业的客户。

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