天然氣城市客車產(chǎn)品研發(fā)及在上海市的應(yīng)用試驗(yàn)

天然氣城市客車產(chǎn)品研發(fā)及在上海市的應(yīng)用試驗(yàn)第1頁/共27頁公司簡(jiǎn)介

上海申沃客車有限公司（SUNWIN）由上海汽車工業(yè)（集團(tuán)）總公司（SAIC）、沃爾沃（中國）投資有限公司（VIC）、瑞典沃爾沃客車公司（VBC）三方投資組成，總投資9700萬美元，注冊(cè)資本5422萬美元，中外雙方各占50%。公司現(xiàn)有員工1100余名，其中工程技術(shù)人員190余名。廠區(qū)面積14萬平方米，建筑面積6萬多平方米。具有年產(chǎn)2500輛城市客車和500輛城郊客車或客車底盤的生產(chǎn)能力。近幾年來，在節(jié)能與新能源汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面作了一些工作，承擔(dān)了多項(xiàng)國家、上海市研究項(xiàng)目。第2頁/共27頁主要內(nèi)容＊開發(fā)、應(yīng)用天然氣城市客車的背景＊單燃料CNG車城市客車的研制、中試及在公交的應(yīng)用＊“十五”清潔汽車行動(dòng)——采用上柴發(fā)動(dòng)機(jī)的CNG城市客車研制＊CNG城市客車實(shí)際運(yùn)營對(duì)比試驗(yàn)與研究＊上海市CNG城市客車技術(shù)要求的制訂＊LNG城市客車的研制＊小結(jié)與展望第3頁/共27頁開發(fā)、應(yīng)用天然氣城市客車的背景我國正面臨汽車能源需求和環(huán)境保護(hù)的雙重壓力第4頁/共27頁開發(fā)、應(yīng)用天然氣城市客車的背景自20世紀(jì)90年代以來，我國汽車工業(yè)快速發(fā)展，年均增長率為10-13%。進(jìn)入新世紀(jì)以來，我國汽車工業(yè)發(fā)展速度更快，2005年的汽車產(chǎn)銷量達(dá)到570萬輛。2006年，汽車實(shí)際產(chǎn)量為727萬輛。兩年后的整車生產(chǎn)能力將達(dá)1000萬輛/年。未來5~10年，汽車行業(yè)的增速仍將高于GDP的增長速度。到2006年底，我國的汽車保有量已達(dá)到5000萬輛。預(yù)計(jì)2020年將增長到1.3~1.5億輛。第5頁/共27頁開發(fā)、應(yīng)用天然氣城市客車的背景隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和汽車保有量的增加，石油消費(fèi)量急劇增加。到2006年末，車用燃料消耗占全國石油總消耗的42.5%。石油不足，大量進(jìn)口，已經(jīng)威脅到我國的外匯平衡和能源安全。2006年我國凈進(jìn)口原油1.81億噸，用匯819.5億美元。石油的對(duì)外依存度上升到47.3%。有關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)我國石油需求的預(yù)測(cè)

年份 國際能源機(jī)構(gòu)發(fā)改委能源所 中國工程院 美國能源情報(bào)署

20103.75億噸 2.98億噸 3.3—3.5億噸 9.2百萬桶/日2020 5.03億噸 4.76億噸 4.5－5.0億噸 12.3百萬桶/日第6頁/共27頁開發(fā)、應(yīng)用天然氣城市客車的背景隨著汽車保有量的不斷增加，汽車的尾氣排放已成為城市大氣環(huán)境的主要污染源上海市城區(qū)內(nèi)，機(jī)動(dòng)車排放的CO、HC、NOx分別為總排污量的86%、90%和56%NO2濃度與國外城市的差距PM10濃度與國外城市的差距第7頁/共27頁開發(fā)、應(yīng)用天然氣城市客車的背景世界石油價(jià)格不斷飆升和環(huán)境保護(hù)的需要，世界各國都加強(qiáng)了車用替代燃料的研究和應(yīng)用，上海市也將發(fā)展節(jié)能和新能源汽車作為科教興市和提高自主創(chuàng)新能力的重要舉措。其中包括代用燃料汽車的研發(fā)。第8頁/共27頁對(duì)汽車代用燃料的基本要求1.需要有長期穩(wěn)定的來源。隨著石油的日趨短缺，汽車燃料的多元化是今后的方向，但是，作為短缺量達(dá)數(shù)千萬噸的汽油、柴油的主要替代燃料，其來源應(yīng)能滿足長期性和穩(wěn)定性的要求。2.對(duì)環(huán)境友好（Environmentfriendly)。3.基礎(chǔ)設(shè)施投資少，易于大面積推廣。4.汽車的性能好，技術(shù)成熟,用戶愿意接受。5.燃料成本低，從燃料制備到輸配網(wǎng)絡(luò),加氣(油)站及用戶均留有較大的利潤空間。第9頁/共27頁開發(fā)、應(yīng)用天然氣城市客車的背景天然氣是迄今為止國際上首選的汽車替代燃料，其資源相對(duì)豐富，天然氣汽車技術(shù)相對(duì)成熟，適合在有資源條件和環(huán)境保護(hù)地區(qū)應(yīng)用，特別是城市客車第10頁/共27頁單燃料CNG車城市客車的研制、中試及在公交的應(yīng)用整車以本公司自主品牌的11m柴油車為基礎(chǔ)，研制單一燃料的CNG城市客車首輪樣車選用DaimlerChrysler公司的M906LAG多點(diǎn)噴射、閉環(huán)電控、增壓中冷發(fā)動(dòng)機(jī)1999.8~2000.6完成市科委項(xiàng)目：樣車研制2000.7~2002.9完成上海市重大科技攻關(guān)項(xiàng)目：35輛CNG城市客車的中試2003.1~2003.12完成與多種天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)（包括上柴T6114)配套到目前為止，有300多輛SWB6115Q-3型城市客車在上海、成都等地的公交線路上運(yùn)營基本情況：第11頁/共27頁系列CNG城市客車產(chǎn)品主要技術(shù)參數(shù)車型號(hào)SWB6115Q-3SWB6115Q1-3SWB6115Q2-3SWB6115Q3-3發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)及制造廠M906LAGBENZCG-250CumminsB5.9-230GCumminsT6114ZLQ3B

上柴最大功率kW170186172184最大扭矩N.m810895678920外形尺寸mm11420*2500*3300最高車速km/h>80最小轉(zhuǎn)彎直徑m<24載客人數(shù)人75（空調(diào)車）-86（非空調(diào)車）最大總質(zhì)量kg17000儲(chǔ)氣瓶容積L>800第12頁/共27頁“十五”清潔汽車行動(dòng)：采用上柴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的CNG城市客車的研制根據(jù)科技部“十五”CNG城市客車示范工程計(jì)劃的安排，承擔(dān)車輛的研制工作采用上柴T6114ZLQ3B型增壓中冷、單點(diǎn)噴射、電控發(fā)動(dòng)機(jī)替換進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)與底盤的匹配更加協(xié)調(diào)車橋承載能力提高完成15000Km可靠性試驗(yàn)完成《公告》、CCC、環(huán)保目錄的申報(bào)基本情況：第13頁/共27頁SWB6115Q3-3型CNG城市客車的主要性能最高車速86.8Km/h起步換檔0~70Km/h加速時(shí)間38.0s直接檔30~70Km/h加速時(shí)間35.6s限定條件下燃料消耗20.7立方米/百公里加速行駛車外噪音82.7dB（A）第14頁/共27頁上柴T6114ZLQ3B型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)排量8.27L額定功率184kW/2200r/min最大扭矩920N.m/1400r/min采用了閉環(huán)電控、單點(diǎn)噴射、稀混合氣燃燒、高能點(diǎn)火、增壓中冷等先進(jìn)技術(shù)無后處理情況下，滿足歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn)第15頁/共27頁CNG城市客車實(shí)際運(yùn)營對(duì)比試驗(yàn)與研究上海市重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目上海申沃客車有限公司和上海大眾公交二汽公司共同承擔(dān)通過整車生產(chǎn)企業(yè)、公交運(yùn)營企業(yè)等單位的合作，將分別采用奔馳、康明斯、上柴天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的三種城市客車在同一公交線路上運(yùn)營一年和5萬公里以上，分析、對(duì)比這些發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)營中的優(yōu)缺點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)性、可靠性參數(shù)，為適合上海公交使用條件的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)選型提供依據(jù)研究工作從2004年11月開始，2005年10月結(jié)束第16頁/共27頁對(duì)比試驗(yàn)的運(yùn)營線路為外環(huán)線外的虹梅南路紅都建材市場(chǎng)到內(nèi)環(huán)線內(nèi)大興街的218路，車輛往返一次為37km，單車每天行駛4-5個(gè)往返。CNG城市客車實(shí)際運(yùn)營對(duì)比試驗(yàn)與研究第17頁/共27頁CNG城市客車實(shí)際運(yùn)營對(duì)比試驗(yàn)與研究發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)M906LAGCG-250T6114ZLQ3B生產(chǎn)廠家奔馳康明斯上柴發(fā)動(dòng)機(jī)編號(hào)906.901-00-283422153487B0305626最大功率(kW)170186184最大扭矩(N.m)810895920排量(升)6.888.278.27進(jìn)氣方式可變截面增壓中冷增壓中冷增壓中冷天然氣供給方式多點(diǎn)噴射電控混合器單點(diǎn)噴射壓縮比10.5：110：111：1排放第三階段第二階段第二階段第18頁/共27頁CNG城市客車實(shí)際運(yùn)營對(duì)比試驗(yàn)與研究＊記錄試驗(yàn)車輛每天的行駛里程、燃料消耗；＊記錄試驗(yàn)車輛的保養(yǎng)、故障及修復(fù)情況；＊在試驗(yàn)中和試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，由上海機(jī)動(dòng)車檢測(cè)中心對(duì)試驗(yàn)車輛的動(dòng)力性和排放進(jìn)行測(cè)試；＊試驗(yàn)中請(qǐng)中石油長城潤滑油上海技術(shù)服務(wù)中心檢測(cè)、分析了發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油中鐵、鋁、鉛等金屬含量和機(jī)油品質(zhì)；＊對(duì)試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)問題及時(shí)進(jìn)行了改進(jìn)；＊在跟蹤三輛試驗(yàn)車的同時(shí)，及時(shí)了解這三種車型在上海巴士一汽使用的情況，總結(jié)使用的經(jīng)驗(yàn)和存在的問題。第19頁/共27頁CNG城市客車實(shí)際運(yùn)營對(duì)比試驗(yàn)與研究車隊(duì)編號(hào)KQ-518KQ-516KQ-550發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)奔馳M906LAG康明斯CG-250上柴T6114ZLQ3B累計(jì)行駛里程(km)501785009150124累計(jì)消耗天然氣(Nm3)316733337532007年平均100km燃料消耗(Nm3)63.1266.6363.86發(fā)動(dòng)機(jī)故障留交天數(shù)695發(fā)動(dòng)機(jī)及相關(guān)系統(tǒng)故障次數(shù)1185平均故障間隔里程(km)62508333.3312500機(jī)油消耗(L)43310100km機(jī)油消耗(L)0.0080.0660.02第20頁/共27頁CNG城市客車實(shí)際運(yùn)營對(duì)比試驗(yàn)與研究＊參加對(duì)比試驗(yàn)的三種壓縮天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在對(duì)比試驗(yàn)期間，均能夠適應(yīng)本市的運(yùn)營條件，動(dòng)力性和排放性能基本正常，未發(fā)生嚴(yán)重故障和致命故障。＊綜合車輛的造價(jià)、維修材料費(fèi)用、燃料費(fèi)用、可靠性及整車性能等因素，上柴的T6114ZLQ3B型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)更加適應(yīng)本市目前的使用條件。＊通過幾年來壓縮天然氣城市客車在本市的應(yīng)用，其技術(shù)已基本成熟。但要用好該項(xiàng)新技術(shù)，還需要從系統(tǒng)工程的要求出發(fā)，采取配套的措施。如：加氣站的合理設(shè)置、集中維修的場(chǎng)地和必要的手段、壓力容器的檢測(cè)機(jī)構(gòu)與能力、運(yùn)營車輛的合理規(guī)模、人員培訓(xùn)等。只有措施配套，才可能得到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。＊進(jìn)口發(fā)動(dòng)機(jī)易損件的國產(chǎn)化對(duì)保證車輛正常運(yùn)營和降低維修成本有重要的意義。為了使國產(chǎn)化工作取得更好的效果，可以在目前實(shí)際應(yīng)用的基礎(chǔ)上進(jìn)行必要的測(cè)試與評(píng)估，以避免因工作不細(xì)帶來的負(fù)面影響。第21頁/共27頁上海市CNG城市客車技術(shù)要求的制定市交管局規(guī)范性文件——上海市CNG城市客車技術(shù)要求總結(jié)了幾年來CNG城市客車研制、生產(chǎn)、應(yīng)用的經(jīng)驗(yàn)對(duì)整車的要求與上海市的地位相適應(yīng)，考慮到上海市的使用條件強(qiáng)調(diào)了發(fā)動(dòng)機(jī)的適應(yīng)能力和匹配的合理性對(duì)專用裝置的要求規(guī)定了氣瓶的選型、必裝件和選裝件強(qiáng)調(diào)安全性，某些要求比國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)更多、更具體第22頁/共27頁LNG車城市客車的研制LNG可用于天然氣管網(wǎng)不能到達(dá)的地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)將為LNG的應(yīng)用創(chuàng)造條件LNG的密度只有CNG的1/3，有利于整車布置和延長續(xù)駛里程LNG加注站在占地面積和造價(jià)上也有一定優(yōu)勢(shì)市科委、上汽基金立項(xiàng)，上海交大、申沃客車聯(lián)合研制第23頁/共27頁LNG城市客車樣車配置采用CumminsCG-250天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)采用Chart公司高真空多層絕熱儲(chǔ)罐LNG儲(chǔ)罐有效容積：215L外形尺寸：Φ610×1270mm

自重：125kg第24頁/共27頁LNG城市客車樣車主要性能最高車速86.8km/h直接檔30-70km/h加速時(shí)間35.6s原地起步連續(xù)換檔加速到7