一、LNG汽車改裝技術簡介
1、柴油汽車改裝LNG的方法有兩種:
一是將柴油車或船的發(fā)動機改裝為單一燃料LNG發(fā)動機,改裝方法有:發(fā)動機再制造和發(fā)動機總成互換兩種。
二是在原車船的基礎上增加一套LNG供給系統(tǒng),將原有發(fā)動機改裝成既能單燒柴油又能柴油-天然氣摻燒的兩用發(fā)動機。
1)柴油-天然氣摻燒改裝技術特點:雙燃料技術的特點是既能單獨燒油又能油氣摻燒。其符合客戶的實際需求,改裝工作相對簡單,成本較低、性價比較好(6萬左右),但改裝技術有待進一步成熟。
2)天然氣單燃料發(fā)動機改裝技術特點:發(fā)動機再制造:在原發(fā)動機基礎上去掉供油系統(tǒng),改變原發(fā)動機壓縮比,增加了點火系統(tǒng)等。改裝工作比較復雜,成本較高(10萬左右),發(fā)動機總成互換:改裝工作簡單,成本更高(15萬左右),但技術比較成熟。
2、LNG汽車改裝技術適用性:
1) 柴油汽車改裝LNG技術與汽油車改裝CNG技術相比,改裝件(技術)的通用性較差,比如汽油車改裝桑塔納、捷達、富康等可通用一種零部件,其變換較小,而柴油車相同馬力不同廠家的發(fā)動機基本上不能通用,改裝單燃料車變化更大;
2) 由于卡車的使用工況和發(fā)動機的工況變化比較大,所以實際使用中以單燃料發(fā)動機為主,以雙燃料發(fā)動機為輔。
注釋:名詞解釋
能耗比—即替代1升柴油所需的天然氣量(標方)
單燃料 —— 1 : 1.3左右
雙燃料 —— 1 : 1.1左右
替代率—即標準百公里油耗中被天然氣所替代的油與標準百公里油耗的比率。
3、影響柴油與天然氣能耗比的因素有兩方面:
一個指標是燃料的熱值
一個指標是發(fā)動機的效率
附:不同產地的LNG與柴油的熱值比較 (見下表)
4、發(fā)動機的燃料效率主要取決于兩個指標:
壓縮比:既是內燃機氣缸最大容積與壓縮容積的比值,是內燃機的重要結構參數 。
柴油機的壓縮比在12~22之間
汽油發(fā)動機的壓縮比在9 ~ 12之間
天然氣發(fā)動機壓縮比在11 ~13之間
發(fā)動機轉速:轉速越低越省油(氣)相同燃料效率越高。
5、柴油發(fā)動機的分類(噴油控制方式):
機械控制式噴射系統(tǒng)(高壓柱塞泵、轉子泵 )
電控式柴油噴射系統(tǒng)(泵噴嘴、單體泵 、高壓共軌)
6、改裝件按油、氣控制方法分類:
一是機、電混合控制式 。該制式一般控制方法是:控制柴油是機械控制,而控制天然氣是電子控制;適合雙燃料國二發(fā)動機(機械泵)的雙燃料改裝控制。
二是電子控制式 。該制式的柴油和LNG的控制系統(tǒng)均是電子控制;適合LNG單燃料發(fā)動機和柴油國三(電控)發(fā)動機的雙燃料改裝控制。
二、車輛改裝標準與實施方案選擇
1、改裝標準
GB/T18437《燃氣汽車改裝技術要求》分為兩部分:
第一部分 壓縮天然氣汽車
第二部分 液化石油氣汽車
2、實施單位選擇
原則上選擇有車輛改裝資質的單位進行改裝,確保改裝質量和手續(xù)齊全(含兩證:壓力容器安裝許可證和改裝許可證),同時保證售后服務質量。
3、LNG應用技術路線
從LNG溫度以及燃氣安全供給角度考慮,燃氣供給系統(tǒng)可分為:飽和壓力工作供給系統(tǒng)(LNG液體的溫壓能滿足實際工作需求)、非飽和壓力工作供給系統(tǒng)(LNG液體的溫壓不能滿足實際工作需求需增溫增壓)
改裝系統(tǒng)組成包括:數據采集系統(tǒng)、ECU控制系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、燃氣供給系統(tǒng),視圖如下:
LNG供給系統(tǒng):LNG車載瓶(增壓)==》水浴汽化器(氣化)==》壓力調節(jié)裝置(調壓)==》車輛發(fā)動機
4、單/雙燃料車改裝的適用范圍:
雙燃料車——城際大巴、出租車、駕校車、社會車輛
單燃料車——城市公交、LNG重卡、LNG牽引車
5、柴油車適合改裝LNG的幾個相關技術條件:
車輛越新越好,發(fā)動機功率達到80%以上;
車輛最好是國三(電控)發(fā)動機(油氣控制準);
發(fā)動機如果是國二發(fā)動機,最好用于船、發(fā)電機或某一區(qū)間特定用途的車輛(如新疆中石油烏魯木齊-克拉瑪依的運油車);
車輛標準百公里油耗在20升以下適合改裝單燃料車,油耗在30升以上的適合改裝雙燃料車。另外改裝方案還要參照車輛的用途和行駛里程來確定改裝模式;
車輛必須具備LNG氣瓶和改裝件的安裝空間。
6、改裝件系統(tǒng)的選擇及改裝方法:
首選有國家汽車質檢部門認定的改裝件系統(tǒng);
其次是改裝廠家有足夠的汽車改裝經驗和持續(xù)的售后服務保障能力;
改裝方法最好是復制成功的改裝模式;
改裝車型相同和使用條件相似。以便減少改車試驗運行的程序時間;
新車型可以通過試驗改裝和小批量改裝來分步推廣。
三、改裝車輛實際應用與性能
1、LNG單燃料汽車現(xiàn)狀
目前國內LNG單燃料車的市場推廣現(xiàn)狀是以原廠生產銷為 主,在用車改裝(主要是公交車)為輔的格局。主要生產廠家 如下:
重卡:陜西重汽、濟南重汽、北奔重卡、南方重汽、東風商 用、北京福田歐曼和安徽華凌等;
大巴:鄭州宇通、安徽安凱、廈門金龍、重慶恒通、黃??蛙?/span>
優(yōu)點:原廠技術成熟、動力性較好,改裝次之;
不足:小故障較柴油車多,維修困難。
2、LNG雙燃料車改裝技術現(xiàn)狀
國內的柴油—LNG雙燃料車改裝市場是以在用車改裝為主,試驗 性改裝較多而大批量改裝較少,改裝數量較多的地區(qū)是新疆。(新 疆中石油今年已經通過審批了兩個卡車改裝資質)從事改車業(yè)務的 公司也多是小公司。
有改裝技術的公司:深圳的華江、國炬、港鵬、凱鵬原、河南歐 意、貴陽紅華、北京赫威、中燕海南嘉潤、霸州華威、上海依相、 泰德、海因茨曼、重慶汽研所、濰柴西港(在研發(fā))等。
優(yōu)點:市場大改裝費用低、舊剩余價值高(好賣)。
不足:技術成熟度較單燃料技術技術差。
3、成功應用案例分享:
1)新疆金豹物流有限公司有100多輛東風LNG單燃料車;運輸鐵礦石、標載、運距400公里左右;
2)新奧能源物流有限公司已改裝5輛柴油-LNG雙燃料車;運輸液化天然氣、標載;
3)新疆中石油運輸公司推廣改裝的柴油-CNG雙燃料車;運輸烏魯木齊-克拉瑪依潤滑油、標載、運距200公里左右;
4)安裝加拿大西港公司的柴油-LNG雙燃料HPDI發(fā)動機的拖車頭(美國);
5)瑞典的沃爾沃汽車新近推出的柴油-LNG雙燃料拖車頭。
(審核編輯: 小王子)
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