雙燃料技術(shù)介紹

1、1 重工板塊重工板塊清欠壓庫及月度分析清欠壓庫及月度分析2009年年11月月13日日2LNG/柴油天然氣（雙燃料）汽車柴油天然氣（雙燃料）汽車混燒系統(tǒng)介紹混燒系統(tǒng)介紹第一第一部分部分“柴油柴油-天然氣天然氣”雙燃料技術(shù)原理雙燃料技術(shù)原理第二部分第二部分系統(tǒng)主要核心部件介紹系統(tǒng)主要核心部件介紹第三部分第三部分 第四部分第四部分技術(shù)創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)新第五部分第五部分“柴油柴油-天然氣天然氣”雙燃料技術(shù)簡介雙燃料技術(shù)簡介使用車型和成功案例使用車型和成功案例、技術(shù)簡介、技術(shù)簡介 所謂雙燃料就是指在不改變原來發(fā)動機(jī)性能的前提下，從而實(shí)現(xiàn)所謂雙燃料就是指在不改變原來發(fā)動機(jī)性能的前提下，從而實(shí)現(xiàn)“柴油天然氣柴油天

2、然氣”混燒。天然氣可以是混燒。天然氣可以是CNGCNG、也可以是、也可以是LNGLNG。 雙燃料雙燃料”技術(shù)是指在不改變原來柴油發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)，整車結(jié)構(gòu)和性技術(shù)是指在不改變原來柴油發(fā)動機(jī)結(jié)構(gòu)，整車結(jié)構(gòu)和性能的基礎(chǔ)上，加裝一套天然氣（能的基礎(chǔ)上，加裝一套天然氣（LNG/CNGLNG/CNG）電控噴射系統(tǒng)裝置（）電控噴射系統(tǒng)裝置（ECUECU），在不改動原車發(fā)動機(jī)的條件下加裝柴油，在不改動原車發(fā)動機(jī)的條件下加裝柴油- -天然氣電控混燃動力系統(tǒng)天然氣電控混燃動力系統(tǒng)，從而使車輛由以柴油為燃料轉(zhuǎn)變?yōu)橐圆裼秃吞烊粴饣旌先剂系母难b，從而使車輛由以柴油為燃料轉(zhuǎn)變?yōu)橐圆裼秃吞烊粴饣旌先剂系母难b過程和結(jié)果。利用柴油

3、燃點(diǎn)較低，可以在壓縮過程中達(dá)到燃點(diǎn)來進(jìn)行過程和結(jié)果。利用柴油燃點(diǎn)較低，可以在壓縮過程中達(dá)到燃點(diǎn)來進(jìn)行缸內(nèi)著火。缸內(nèi)著火。 當(dāng)柴油燃燒達(dá)到一定溫度后引燃天然氣。當(dāng)柴油燃燒達(dá)到一定溫度后引燃天然氣。 雙燃料發(fā)動機(jī)技術(shù)采用電控單點(diǎn)噴射式，即在進(jìn)氣總管上安裝電雙燃料發(fā)動機(jī)技術(shù)采用電控單點(diǎn)噴射式，即在進(jìn)氣總管上安裝電控混合器控混合器, ,并采集原柴油發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水溫度、油門踏板等信號并采集原柴油發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、冷卻水溫度、油門踏板等信號作為燃料供給量的判據(jù)。電子控制單元根據(jù)采集的狀態(tài)參數(shù)，確定柴作為燃料供給量的判據(jù)。電子控制單元根據(jù)采集的狀態(tài)參數(shù)，確定柴油的噴射量和天然氣的噴射量，噴入氣缸內(nèi)的少量柴油在

4、壓縮沖程中油的噴射量和天然氣的噴射量，噴入氣缸內(nèi)的少量柴油在壓縮沖程中被壓燃，進(jìn)而引燃噴入氣缸內(nèi)的天然氣，從而達(dá)到了燃料替代的目的被壓燃，進(jìn)而引燃噴入氣缸內(nèi)的天然氣，從而達(dá)到了燃料替代的目的。 、技術(shù)原理、技術(shù)原理“雙燃料雙燃料”技術(shù)是指在不改變柴油重卡整車結(jié)構(gòu)和性能的基礎(chǔ)上技術(shù)是指在不改變柴油重卡整車結(jié)構(gòu)和性能的基礎(chǔ)上，加裝一套天然氣（，加裝一套天然氣（LNG/CNGLNG/CNG）電控噴射系統(tǒng)裝置。利用柴油燃點(diǎn)較）電控噴射系統(tǒng)裝置。利用柴油燃點(diǎn)較低，可以在壓縮過程中達(dá)到燃點(diǎn)來進(jìn)行缸內(nèi)著火。低，可以在壓縮過程中達(dá)到燃點(diǎn)來進(jìn)行缸內(nèi)著火。 當(dāng)柴油燃燒達(dá)到當(dāng)柴油燃燒達(dá)到一定溫度后引燃天然氣。一定溫

5、度后引燃天然氣。 系統(tǒng)保留原柴油機(jī)的壓燃點(diǎn)火方式不變，高壓縮比不變，發(fā)動機(jī)系統(tǒng)保留原柴油機(jī)的壓燃點(diǎn)火方式不變，高壓縮比不變，發(fā)動機(jī)機(jī)體和零部件不變。發(fā)動機(jī)運(yùn)行時在每一個工作循環(huán)中原來的柴油機(jī)機(jī)體和零部件不變。發(fā)動機(jī)運(yùn)行時在每一個工作循環(huán)中原來的柴油機(jī)燃油系統(tǒng)噴入少量的柴油，作為液體火花塞、點(diǎn)燃?xì)飧字械奶烊粴夂腿加拖到y(tǒng)噴入少量的柴油，作為液體火花塞、點(diǎn)燃?xì)飧字械奶烊粴夂涂諝饣旌蠚狻Ｅc基礎(chǔ)柴油機(jī)相比，可以提高效率、降低運(yùn)行成本利用空氣混合氣。與基礎(chǔ)柴油機(jī)相比，可以提高效率、降低運(yùn)行成本利用柴油燃點(diǎn)較低，可以在壓縮過程中達(dá)到燃點(diǎn)來進(jìn)行缸內(nèi)著火的特性。柴油燃點(diǎn)較低，可以在壓縮過程中達(dá)到燃點(diǎn)來進(jìn)行缸內(nèi)著

6、火的特性。當(dāng)柴油燃燒達(dá)到一定溫度后引燃天然氣。當(dāng)柴油燃燒達(dá)到一定溫度后引燃天然氣。 系統(tǒng)正常工作時，由原柴油供給系統(tǒng)提供固定量的柴油。當(dāng)負(fù)荷系統(tǒng)正常工作時，由原柴油供給系統(tǒng)提供固定量的柴油。當(dāng)負(fù)荷增加時通過增加天然氣的噴氣量來實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)輸出功率和扭矩的增加增加時通過增加天然氣的噴氣量來實(shí)現(xiàn)發(fā)動機(jī)輸出功率和扭矩的增加?！安裼筒裼蚅NG”混燒原理圖混燒原理圖“柴油柴油CNG”混燒原理圖混燒原理圖8傳感器傳感器 主要有油耗儀、壓力傳感器、轉(zhuǎn)主要有油耗儀、壓力傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、溫度傳感器速傳感器、溫度傳感器ECUECU電控單元通過監(jiān)測采集車輛發(fā)動機(jī)實(shí)電控單元通過監(jiān)測采集車輛發(fā)動機(jī)實(shí)時作狀況信號，控制

7、雙燃料系統(tǒng)啟停和時作狀況信號，控制雙燃料系統(tǒng)啟停和提供適合的燃料供給。提供適合的燃料供給。操控調(diào)試儀是本系統(tǒng)專有設(shè)備，具有系操控調(diào)試儀是本系統(tǒng)專有設(shè)備，具有系統(tǒng)調(diào)試、油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)、運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示統(tǒng)調(diào)試、油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)、運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示、故障報(bào)警等功能。、故障報(bào)警等功能。系統(tǒng)主要部件 傳感器傳感器 ECUECU操控調(diào)試儀操控調(diào)試儀3、主要零部件、主要零部件 9n 油耗儀油耗儀 油耗計(jì)量儀能夠動態(tài)測量、顯示油耗計(jì)量儀能夠動態(tài)測量、顯示和記錄汽車行駛中的瞬時油耗、累和記錄汽車行駛中的瞬時油耗、累計(jì)油耗和百公里油耗，計(jì)油耗和百公里油耗，對對柴油發(fā)動柴油發(fā)動機(jī)進(jìn)行精確油耗統(tǒng)計(jì)和油料定額管機(jī)進(jìn)行精確油耗統(tǒng)計(jì)和油料

8、定額管理，理，最終將油耗的電信號反饋給最終將油耗的電信號反饋給ECUECU。10n 穩(wěn)壓器穩(wěn)壓器 作用：主要是穩(wěn)定氣瓶輸作用：主要是穩(wěn)定氣瓶輸出燃?xì)獾膲毫?，達(dá)到噴嘴所出燃?xì)獾膲毫?，達(dá)到噴嘴所使用的工作壓力，使使用的工作壓力，使ECUECU控控制的燃?xì)饬靠刂凭_。制的燃?xì)饬靠刂凭_。 11n 轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速傳感器 定義：轉(zhuǎn)速傳感器是一定義：轉(zhuǎn)速傳感器是一種磁電式傳感器，利用電磁感種磁電式傳感器，利用電磁感應(yīng)原理，將輸入運(yùn)動速度變換應(yīng)原理，將輸入運(yùn)動速度變換成正弦波信號輸出。成正弦波信號輸出。作用：作用：ECUECU采集發(fā)動機(jī)采集發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的主要傳感器，是判斷發(fā)轉(zhuǎn)速的主要傳感器，是判斷發(fā)動機(jī)狀態(tài)的

9、信息來源，是動機(jī)狀態(tài)的信息來源，是ECUECU系統(tǒng)能夠正常工作的必要條件。系統(tǒng)能夠正常工作的必要條件。安裝位置：采用原發(fā)動安裝位置：采用原發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速（曲軸）傳感器的信號機(jī)轉(zhuǎn)速（曲軸）傳感器的信號或者在發(fā)電機(jī)處安裝齒輪盤用或者在發(fā)電機(jī)處安裝齒輪盤用來測量轉(zhuǎn)速。來測量轉(zhuǎn)速。n溫度傳感器溫度傳感器 作用：作用：ECUECU采集發(fā)動機(jī)溫度的主采集發(fā)動機(jī)溫度的主要傳感器，是判斷發(fā)動機(jī)狀態(tài)的要傳感器，是判斷發(fā)動機(jī)狀態(tài)的信息來源，是信息來源，是ECUECU系統(tǒng)能夠正常工系統(tǒng)能夠正常工作的必要條件。作的必要條件。安裝位置：發(fā)動機(jī)的排氣管上安裝位置：發(fā)動機(jī)的排氣管上。n。n。n混合器混合器 作用：讓天然氣和空氣

10、在混合作用：讓天然氣和空氣在混合器內(nèi)混合。器內(nèi)混合。 安裝位置：安裝在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣安裝位置：安裝在發(fā)動機(jī)進(jìn)氣歧管上，位于中冷器出口與進(jìn)氣歧管上，位于中冷器出口與進(jìn)氣歧管之間。歧管之間。n 限油盒 作用：限油盒就是靠電子信號來限定轉(zhuǎn)速和油量的。安裝位置：安裝在駕駛室內(nèi)的儀表盤下面。n 組合閥作用：組合閥安裝在ECUECU控制箱體內(nèi)，它是依靠ECUECU信號來控制供氣量的大小，只有當(dāng)系統(tǒng)所有的參數(shù)達(dá)到最佳狀態(tài)時，才能保證組合閥的個閥處于完全打開狀態(tài)，從而達(dá)到最佳的供氣量。16n ECUECU主板主板 作用：是柴油作用：是柴油/ /天然氣雙燃料控制天然氣雙燃料控制系統(tǒng)的核心部件，是微電腦控制器。系統(tǒng)的

11、核心部件，是微電腦控制器。實(shí)現(xiàn)對各個傳感器數(shù)據(jù)的精確采集，實(shí)現(xiàn)對各個傳感器數(shù)據(jù)的精確采集，與先進(jìn)的控制策略結(jié)合，準(zhǔn)確的控與先進(jìn)的控制策略結(jié)合，準(zhǔn)確的控制柴油、天然氣燃料供給。同時具制柴油、天然氣燃料供給。同時具備發(fā)動機(jī)異常保護(hù)功能，保證發(fā)動備發(fā)動機(jī)異常保護(hù)功能，保證發(fā)動機(jī)的良好運(yùn)行。機(jī)的良好運(yùn)行。 安裝位置：安裝位置：ECUECU可安裝在控制箱可安裝在控制箱內(nèi)，要求通風(fēng)散熱條件良好，控制內(nèi)，要求通風(fēng)散熱條件良好，控制單元不能受重物碰撞。單元不能受重物碰撞。n ECUECU控制柜顧名思義，ECUECU控制柜控制柜就是將供氣系統(tǒng)的所有零部件集中安裝在了一起，其中主要包括氣壓壓力ECUECU主板、氣

12、體穩(wěn)壓閥、總氣主板、氣體穩(wěn)壓閥、總氣閥、組合閥、油耗儀以及閥、組合閥、油耗儀以及油路和氣路的進(jìn)出端口。油路和氣路的進(jìn)出端口。n 手持編程器作用：手持編程器是用來給ECUECU主板刷新和升級程序的，不同主板刷新和升級程序的，不同的車型和路況有不同的運(yùn)行程的車型和路況有不同的運(yùn)行程序序。n 調(diào)試版作用：調(diào)試是改裝完成后最重要的一個環(huán)節(jié)，調(diào)試結(jié)果的的好壞直接影響著經(jīng)濟(jì)性能和節(jié)能環(huán)保性能。根據(jù)行駛路況和車輛載重的實(shí)際情況，再通過調(diào)試面板查看和調(diào)節(jié)ECU輸出的實(shí)時的轉(zhuǎn)速、車速、溫度、壓力以及油耗信號。最終確定一個最佳的“油氣混合比例，達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效果。、技術(shù)創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新 項(xiàng)目應(yīng)用后的車輛，項(xiàng)目應(yīng)用后

13、的車輛，PMPM顆粒物降低顆粒物降低73%73%左右，左右，C C化合物綜合排放降低化合物綜合排放降低25%25%左右左右，NOxNOx排放降低排放降低26%26%。 改裝后經(jīng)濟(jì)效果明顯，能夠有效降低燃油使用，以天然氣替代。改裝后經(jīng)濟(jì)效果明顯，能夠有效降低燃油使用，以天然氣替代。 改裝后，尾氣改裝后，尾氣ELRELR煙度排放測試檢驗(yàn)結(jié)果顯示，尾氣排放小于煙度排放測試檢驗(yàn)結(jié)果顯示，尾氣排放小于0.45m-10.45m-1，優(yōu)于，優(yōu)于國國V V的排放標(biāo)準(zhǔn)（的排放標(biāo)準(zhǔn)（0.5m-10.5m-1）。）。 柴油機(jī)的主要結(jié)構(gòu)無重大改變。柴油機(jī)的主要結(jié)構(gòu)無重大改變。 動力性能、駕駛性能與原機(jī)相同。動力性能、

14、駕駛性能與原機(jī)相同。 其額定功率為原機(jī)其額定功率為原機(jī)95%105%95%105%。 發(fā)動機(jī)水溫為原機(jī)發(fā)動機(jī)水溫為原機(jī)22。 設(shè)有發(fā)動機(jī)高溫保護(hù)。設(shè)有發(fā)動機(jī)高溫保護(hù)。 延長發(fā)動機(jī)使用壽命。延長發(fā)動機(jī)使用壽命。21重卡重卡牽引車牽引車最適合改裝類型最適合改裝類型重載等發(fā)動機(jī)負(fù)重載等發(fā)動機(jī)負(fù)荷比較大的車輛荷比較大的車輛設(shè)備設(shè)備自卸車自卸車、適用車型和成功、適用車型和成功案例案例特種車特種車礦用卡車礦用卡車成功案例成功案例 、東風(fēng)鐵馬、東風(fēng)鐵馬 行駛里程（km）載重（T）路況平均車速（km/h）理論百公里耗油量（L/100km）實(shí)際耗油量（L）19250綜合6043.247.35 實(shí)際百公里耗油量（

15、L/100km）耗氣量（kg）燃料費(fèi)用（元）燃料節(jié)省率（%）總耗比燃料替代率（%）經(jīng)濟(jì)性24.6625.56483.6418.880.9943.360.59 2 2、重汽豪沃、重汽豪沃A7A7 行駛里程（km）載重（T）路況平均車速（km/h）理論百公里耗油量（L/100km）實(shí)際耗油量（L）20050平路654244.4實(shí)際百公里耗油量（L/100km）耗氣量（kg）燃料費(fèi)用（元）燃料節(jié)省率（%）總耗比燃料替代率（%）經(jīng)濟(jì)性22.225.646222.370.9646.890.67 、重汽豪瀚、重汽豪瀚J7B38J7B38 行駛里程（km）載重（T）路況平均車速（km/h）理論百公里耗油量（L/100km）實(shí)際耗油量（L）100055平路7040180 實(shí)際百公里耗油量（L/100km）耗氣量（kg）燃料費(fèi)用（元）燃料節(jié)省率（%）總耗比燃料替代率（%）經(jīng)濟(jì)性380156220817.560.9500.47、寧工裝載機(jī)、寧工裝載機(jī)NG855 NG855 燃料耗油量（）耗氣量（N）燃料價格（元/每小時）月燃料費(fèi)(每天小時)柴油18.2135.432496柴油-天然氣9.410324720節(jié)約費(fèi)用31.67776 、陜汽水泥攪拌車、陜汽水泥攪拌車 行駛里程（km）載重（T）路況平均車速（km/h）理論百公里耗油量（L/100km）實(shí)際耗油量（L）2008平