【导读】柴油-天然气掺烧改装技术特点:双燃料技术的特点是既能单独烧油又能油气掺烧。其符合客户的实际需求,改装工作相对简单,成本较低、性价比较好,但改装技术有待进一步成熟。
一、LNG汽车改装技术简介
1、柴油汽车改装LNG的方法有两种:
一是将柴油车或船的发动机改装为单一燃料LNG发动机,改装方法有:发动机再制造和发动机总成互换两种。
二是在原车船的基础上增加一套LNG供给系统,将原有发动机改装成既能单烧柴油又能柴油-天然气掺烧的两用发动机。
1)柴油-天然气掺烧改装技术特点:双燃料技术的特点是既能单独烧油又能油气掺烧。其符合客户的实际需求,改装工作相对简单,成本较低、性价比较好(6万左右),但改装技术有待进一步成熟。
2)天然气单燃料发动机改装技术特点:发动机再制造:在原发动机基础上去掉供油系统,改变原发动机压缩比,增加了点火系统等。改装工作比较复杂,成本较高(10万左右),发动机总成互换:改装工作简单,成本更高(15万左右),但技术比较成熟。
2、LNG汽车改装技术适用性:
1) 柴油汽车改装LNG技术与汽油车改装CNG技术相比,改装件(技术)的通用性较差,比如汽油车改装桑塔纳、捷达、富康等可通用一种零部件,其变换较小,而柴油车相同马力不同厂家的发动机基本上不能通用,改装单燃料车变化更大;
2) 由于卡车的使用工况和发动机的工况变化比较大,所以实际使用中以单燃料发动机为主,以双燃料发动机为辅。
注释:名词解释
能耗比—即替代1升柴油所需的天然气量(标方)
单燃料 —— 1 : 1.3左右
双燃料 —— 1 : 1.1左右
替代率—即标准百公里油耗中被天然气所替代的油与标准百公里油耗的比率。
3、影响柴油与天然气能耗比的因素有两方面:
一个指标是燃料的热值
一个指标是发动机的效率
附:不同产地的LNG与柴油的热值比较 (见下表)
4、发动机的燃料效率主要取决于两个指标:
压缩比:既是内燃机气缸最大容积与压缩容积的比值,是内燃机的重要结构参数 。
柴油机的压缩比在12~22之间
汽油发动机的压缩比在9 ~ 12之间
天然气发动机压缩比在11 ~13之间
发动机转速:转速越低越省油(气)相同燃料效率越高。
5、柴油发动机的分类(喷油控制方式):
机械控制式喷射系统(高压柱塞泵、转子泵 )
电控式柴油喷射系统(泵喷嘴、单体泵 、高压共轨)
6、改装件按油、气控制方法分类:
一是机、电混合控制式 。该制式一般控制方法是:控制柴油是机械控制,而控制天然气是电子控制;适合双燃料国二发动机(机械泵)的双燃料改装控制。
二是电子控制式 。该制式的柴油和LNG的控制系统均是电子控制;适合LNG单燃料发动机和柴油国三(电控)发动机的双燃料改装控制。
二、车辆改装标准与实施方案选择
1、改装标准
GB/T18437《燃气汽车改装技术要求》分为两部分:
第一部分 压缩天然气汽车
第二部分 液化石油气汽车
2、实施单位选择
原则上选择有车辆改装资质的单位进行改装,确保改装质量和手续齐全(含两证:压力容器安装许可证和改装许可证),同时保证售后服务质量。
3、LNG应用技术路线
从LNG温度以及燃气安全供给角度考虑,燃气供给系统可分为:饱和压力工作供给系统(LNG液体的温压能满足实际工作需求)、非饱和压力工作供给系统(LNG液体的温压不能满足实际工作需求需增温增压)
改装系统组成包括:数据采集系统、ECU控制系统、执行系统、燃气供给系统,视图如下:
LNG供给系统:LNG车载瓶(增压)==》水浴汽化器(气化)==》压力调节装置(调压)==》车辆发动机
4、单/双燃料车改装的适用范围:
双燃料车——城际大巴、出租车、驾校车、社会车辆
单燃料车——城市公交、LNG重卡、LNG牵引车
5、柴油车适合改装LNG的几个相关技术条件:
车辆越新越好,发动机功率达到80%以上;
车辆最好是国三(电控)发动机(油气控制准);
发动机如果是国二发动机,最好用于船、发电机或某一区间特定用途的车辆(如新疆中石油乌鲁木齐-克拉玛依的运油车);
车辆标准百公里油耗在20升以下适合改装单燃料车,油耗在30升以上的适合改装双燃料车。另外改装方案还要参照车辆的用途和行驶里程来确定改装模式;
车辆必须具备LNG气瓶和改装件的安装空间。
6、改装件系统的选择及改装方法:
首选有国家汽车质检部门认定的改装件系统;
其次是改装厂家有足够的汽车改装经验和持续的售后服务保障能力;
改装方法最好是复制成功的改装模式;
改装车型相同和使用条件相似。以便减少改车试验运行的程序时间;
新车型可以通过试验改装和小批量改装来分步推广。
三、改装车辆实际应用与性能
1、LNG单燃料汽车现状
目前国内LNG单燃料车的市场推广现状是以原厂生产销为 主,在用车改装(主要是公交车)为辅的格局。主要生产厂家 如下:
重卡:陕西重汽、济南重汽、北奔重卡、南方重汽、东风商 用、北京福田欧曼和安徽华凌等;
大巴:郑州宇通、安徽安凯、厦门金龙、重庆恒通、黄海客车
优点:原厂技术成熟、动力性较好,改装次之;
不足:小故障较柴油车多,维修困难。
2、LNG双燃料车改装技术现状
国内的柴油—LNG双燃料车改装市场是以在用车改装为主,试验 性改装较多而大批量改装较少,改装数量较多的地区是新疆。(新 疆中石油今年已经通过审批了两个卡车改装资质)从事改车业务的 公司也多是小公司。
有改装技术的公司:深圳的华江、国炬、港鹏、凯鹏原、河南欧 意、贵阳红华、北京赫威、中燕海南嘉润、霸州华威、上海依相、 泰德、海因茨曼、重庆汽研所、潍柴西港(在研发)等。
优点:市场大改装费用低、旧剩余价值高(好卖)。
不足:技术成熟度较单燃料技术技术差。
3、成功应用案例分享:
1)新疆金豹物流有限公司有100多辆东风LNG单燃料车;运输铁矿石、标载、运距400公里左右;
2)新奥能源物流有限公司已改装5辆柴油-LNG双燃料车;运输液化天然气、标载;
3)新疆中石油运输公司推广改装的柴油-CNG双燃料车;运输乌鲁木齐-克拉玛依润滑油、标载、运距200公里左右;
4)安装加拿大西港公司的柴油-LNG双燃料HPDI发动机的拖车头(美国);
5)瑞典的沃尔沃汽车新近推出的柴油-LNG双燃料拖车头。
相关文章
智能汽车——LNG汽车产业技术标准分析方案
智能汽车——LNG汽车安全使用维护技术要求方案
智能汽车——LNG汽车的开发及存在的问题方案