随着我国汽车保有量的持续快速增长,机动车排放造成的城市空气污染成为人们普遍关注的社会热点问题。作为一种发动机替代清洁然料,天然气燃烧效率和热值高,且排放污染物较传统汽柴油明显改善,因而日趋受到重视。将汽油机改装为汽油/CNG双用燃料发动机技术简单、性价比高,广泛应用于城市车辆。减压阀作为CNG汽车燃料供给系统中的重要部件,起到对天然气供气减压和稳压的重要作用,深刻影响后续天然气喷射阀是否能精确根据发动机各种不同工况供给天然气。本文的主要研究内容和成果包括:1.介绍了CNG汽车的发展历程和发展现状,综述了减压阀结构参数和内部流场方面的研究现状,阐述了课题的研究背景和意义,提出主要研究内容。2.以某车用双级CNG减压阀为研究对象,基于该减压阀的工作原理,提出减压阀静动态特性研究的方法及意义。归纳车用减压阀通常运行工况的特点,结合国内外学者的研究成果,得出本文所研究减压阀的主要特性。3.对某款车用双级CNG减压阀及其供气回路中的天然气喷射阀进行数学建模。推导减压阀的综合静特性方程,以此作为计算机仿真分析的基础。同时,建立流量与减压阀结构参数之间的关系方程,为结构参数优化提供理论基础。4.基于AMESim软件对减压阀的工作过程进行建模,采用将减压阀的两个减压腔非线性叠加的方式来提高建模仿真的精度。仿真结果得到减压阀的动静态特性曲线,并研究各结构参数对其动态特性的影响,经对比分析后确定各参数的优化取值。5.构建双级CNG减压阀性能测试平台,试验表明,改进后的减压阀在小流量工况下流量特性的稳定性提升了25%,压力特性的稳定性提升了80%;在大流量工况下其流量特性稳定性提升了 50%,压力特性稳定性提升了77.8%,达到了结构优化的效果。