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柴油车LNG改装简介


发布时间: 2014-9-30 14:14:10       浏览次数: 2601

柴油车LNG改装简介

                      前言:
     去年我国的原油进口已达2亿吨,占社会总供应量的近60%,远高于原油对外依赖战略风险值55%。能源结构调整具有深刻战略意义。

2013年1月,连续多日的PM10和PM2.5严重超标,至全国17省市重度污染,北京、湖南等地分别发布了霾红色、橙色预警。北京要求政府机关、企事业单位停驶30%的机动车。减少污染成为当今汽车发展的主题。

LNG是讫今为止最佳的替代燃料

                                                  内燃机燃料特性比较表
二、LNG汽车的优越性
环保性:
   天然气汽车综合排放比燃油汽车减少75%。
适用性:
     LNG同体积能量密度是CNG的3倍。续驶里程LNG轿车可达500km;LNG商用重卡800km。
经济性:
    1Nm3LNG等效于1.2L汽油,0.95L柴油,即油气比1︰0.95~1.2。经济节约效率最高可达50%。
安全性:
    国标规定,车用容器静态日蒸损率<3%,一级安全阀工作压力1.65MPa。即常态下-162℃的LNG静置7天安全阀不起跳。车用LNG燃气系统工作压力0.3~1.0MPa,可广泛应用于营运车、公务车和商务车。
三、分类
柴油发动机汽车
    压燃式:自然吸气机械式高压油泵直喷
                   涡轮增压机械式高压油泵直喷
                   涡轮增压高压共轨电控(ECU)直喷

天然气汽车(NGV)类分
     点燃式:两用燃料 ——  或油或气,二者居其一;
                     单燃料   —— 只以天然气作燃料。
      压燃式: 双燃料  ——  柴油+天然气作燃料混烧。

天然气发动机燃料供给方式分预混式和电喷式。原燃油发动机是电喷供油方式的改装方案应优选电喷供气,以保持其原有的先进性。
四、 柴油发动机汽车LNG改装方案
改装方案
       1.LCD-N型(液化天然气柴油机单燃料电控多点顺喷;
     2.LCD-D型(液化天然气柴油机单燃料电控单点顺喷;
     3.LCS-N型(液化天然气柴油机双燃料电控多点顺喷;
     4.LCS-D型(液化天然气柴油机双燃料机械单点预混;

说明:
      1.自然吸气机械式高压油泵直喷和涡轮增压机械式高
        压油泵直喷柴油发动机可选择上述4种改装方案。
     2.涡轮增压机械式高压油泵直喷柴油发动机可选择上
        述1.2.种改装方案。
     3.涡轮增压高压共轨电控(ECU)直喷发动机可选择 
        第1种改装 方案。
五、改装工艺
LCD型改装工艺:
    增加:点火系统——高压线圈、缸线、火花塞等;
               控制系统——燃气ECU、曲轴位置传感器、温度、
                                     压力传感器、电子节气门等;
    改 变: 压缩比——改变活塞、缸盖,压缩比降至 1﹕10
                                   ~12.5;改变凸轮轴配气相位等;
    更换:燃料系统——拆除燃油系统,加装LNG供气系统。

 LCS型改装工艺:
     增加LNG供气系统;
     增加燃气控制系统
六、二次(个性化)标定、调效                              ——参数(操控性)设置
                     ——MAP(动力性、稳定性)标定
                   ——数据回放
执行标准:
QC/T755-2006
《液化天然气(LNG)汽车专用装置技术条件》;
GB/T20734-2006
《液化天然气汽车专用装置安装要求》;
GB/T 18437.1-2001
《燃气汽车改装技术要求  压缩天然气汽车》;
QC/T 413 
《汽车用电线设备基本技术条件》;
Q/67434472-3(成都茱莱恩基科技有限公司企业标准)
《燃气汽车改装技术要求  液化天然气汽车》等。


改装实例(一) 涡轮增压机械式高压油泵直喷柴油汽车
改装方案——LCS-D型系统

车型:
中国重汽斯太尔王,排量8.9L,
车龄6年,192kw,满载总重31吨。累
计试验运行约20万公里。

系统构成 :
气源装置正压供气,稳压装置,特殊腔
道混合器,油门位置传感器,控制单元
等 。
   发动机主要参数:
燃气系统额定供气压力:0.05Mpa;
压缩比:1∶17
水温:≤75℃
怠速转速:450~500
平均燃料消耗量:20L+25.3 m3。
 柴油/LNG双燃料汽车                      LCS-D型经济效益统计分析表
 
  运行试验表明:
动力性:提升约5%(半个档),平均时速大于30km/h时替代率不低于65%;最高可达70%以上。

经济性:改装费5.5万元(含275L LNG钢瓶),营运11万km可收回改装费用。
改装实例(二) 涡轮增压机械式高压油泵直喷柴油机
改装方案—— LCD-N型系统(国产)

车型:
中国重汽斯太尔王8.9L,排量车龄5年,192
kw,空载总重21吨。

系统构成 :
LNG气瓶、气化器、缓冲罐、调压、稳压器
等装置提供0.3Mpa压力气源。高压共轨、
电子节气门、高压点火线圈、缸线、火花塞
曲轴、凸轮轴位置传感器、ECU控制单元等
构成多点电控系统。
  发动机主要参数:
燃气系统额定供气压力: 0.3MPa;
压缩比:1∶12.5;
油气比: 1:1.2 ;
水温:≤85℃;
怠速转速: 500~550;
入值:0.98~1.03;
        LNG单燃料汽车                      LCD-N型经济效益统计分析表
  改装后主要指标:
动力性:下降约7%(1个档);
经济性: LNG消耗量39.5Nm3 /100km,年节约燃料费21.71万元/15万km ,改装费8.5万元(含275L LNG钢瓶),营运6万km可收回改装费用;
适用性:运行最高海拔3200米,冷却液温度≤85℃,排放温度≤650℃。
改装实例(三) 涡轮增压机械式高压油泵直喷柴油机
改装方案—— LCD-D型系统(进口)
 
车型:
东风160,排量车龄1年,发动机排量6.6
L, 118kw,满载总重14吨。

系统构成 :
LNG气瓶、增压器、气化器、缓冲罐、调
压、稳压器等装置提供1.0Mpa压力气源,
单点高压阀体、电子节气门、高压点火线
圈、专利缸线、火花塞、凸轮轴位置传感
器、ECU控制单元等构成单点电控系统。
                LCD-D型燃气系统标定、调效演示一
           LCD型燃气系统标定、调效演示二
发动机主要参数:
燃气系统额定供气压力: 0.82MPa
压缩比:1∶10.5
油气比 1∶1.06。
台驾实验测功机测试:
   最大功率/转速:150kw1800r/min;
水温:≤90℃
怠速转速: 550~600
入值:1.1~1.2,稀薄燃烧
       LNG单燃料汽车                     LCD-D型经济效益统计分析表
 关键技术 :
专利高能缸线,高能多次点火;
排放温控保护;

改装后主要指标:

动力性:功率增加27.12%,升功率达22.73kw
  (原车升功率17.88kw)。
经济性: LNG消耗量:23.5Nm3 /100km。改装费10.5万元(含275L LNG钢瓶),营运20万km可收回改装费用。 
结束语:
“十二五”正置关键时期,节能减排和能源结构性调整仍是今后长抓不懈的重要任务。
车用LNG,特别是中长途客货运等燃料消耗大户,在经济性、环保性、适用性等方面,是迄今为止首选的替代燃料。
及时科学的政策、规划,合理布局建站,新购和改装LNG汽车并举,使清洁汽车行动进一步深入,有着即紧迫又现实而且长远的意义。