柴油车改气技术可行性比较柴油车改气技术可行性比较柴油车改气技术可行性比较分析分析分析分析

1、柴油车改气技术可行性比较分析一、如何对不同柴油车改气方式进行选择1、城市公交车、中巴车 由于城市公交车属短途运行，且载荷属于中、低负载，不 适合选择双燃料改装技术，宜选择单燃料改装技术，且首选单 燃料 CNG 发动机，可以发挥天然气的优势，也不必担心无处 加气。改装技术宜选择专业发动机制造厂改装或专业厂生产的 整车 LNG 客车，因为原发动机难以彻底改进，且改进后热效率 较低，动力性能与排放指标存在不足，经常需对火花塞进行维 护更换，系统故障率较高。国内成熟的改装厂家和技术： 深圳市华江科技有限公司：单燃料控制系统，其通过对柴 油发动机的本体改造，采用智能电控系统实现各缸单独点火，入闭环反馈

2、,使燃料 （CNG） 以稀燃的方式燃烧 ,从而达到燃料替代的 目的。经济效益显著 ,节能环保优势突出。平均替代率100% 以上。等。其用户包括厦门金龙、宇通、中通、川马客车、安凯客车2、长途客车（长时间大负荷行驶）直接采购 CNG/LNG 长途客车（普通客车的 1.1 倍市场 价）、柴油发动机改装成油气双燃料车（预计 3-6 个月收回改装成本）， LNG 相对 CNG 续航里程大增国内成熟的改装厂家和技术：深圳市华江科技有限公司：“ HJ ”双燃料智能电控系统， 平均替代率 50% 以上。深圳市国炬天然气汽车技术有限公司： CGJ 型 DDF 系列柴 油电控双燃料混燃系统。3 、长途货车（中型

3、、重型卡车）直接采购 CNG/LNG 长途客车、柴油发动机改装成油气双 燃料车（预计 3-6 个月收回改装成本）， LNG 相对 CNG 续航 里程大增。国内成熟的改装厂家和技术：深圳市华江科技有限公司：“ HJ ”双燃料智能电控系统， 平均替代率 50% 以上。其用户包括康明斯货车、斯太尔重卡 / 重型车，北方奔驰重型车及推土机，涉及发动机有潍柴、玉 柴、杨柴、康明斯、东风发动机等。深圳市国炬天然气汽车技术有限公司： CGJ 型 DDF 系列柴 油电控双燃料混燃系统。二、柴油车改装天然气的的难点：1、柴油发动机的压缩比高，燃用天然气容易引起爆震。2、天然气着火温度高于柴油，因此改成天然气发动

4、机难于 采用压燃方式，不得已采用火花点燃方式。3 、柴油车改用天然气，汽缸内燃烧温度和排气温度都很 高，易造成水箱开锅。4、电控系统如何依据发动机的运行参数，精确控制进入发 动机的燃料和空气的流量。5 、改装成 CNG/ 柴油双燃料车的柴油代替率很小，实用价 值很低。总结：以上技术解决不好，不但会使原柴油车的动力性能 下降，而且会使燃料的消耗量大大增加，经济性大幅度下降。 不可能为广大用户所接受。三、车改天然气汽车的两种改装方式：单燃料车、油气混 合燃料车单燃料车改装技术：柴油发动机制造厂的改装技术、非发 动机专业厂的改装技术天然气、柴油双燃料车的改装技术： HPDI 高压直喷技 术、正压单点

5、喷射双燃料技术、模糊电控双燃料混燃技术。（1）柴油发动机制造厂的改装技术：以原有型号柴油机为 基础，重新研制开发出新型天然气发动机，并对发动机的结 构、燃料供给系统与点火系统、电子控制系统进行改装，这种 技术不但保证了原柴油机的动力性能，其他指标均优于原柴油机。改装成本较高。适合（ 2 ）非发动机专业厂的改装技术：只能对原柴油发动机的 汽缸、喷油嘴略作简单改动，原柴油机的机体结构和燃烧机制 美欧完全改变，因此原机的动力性能难免受到影响。这种改装 方法比较简单、技术比较成熟，但不能再用柴油工作，而且发 动机功率损失较大，只有原来柴油机的 65%-70% 左右。不适 合。（3） HPDI 高压直喷

6、技术：以加拿大西港公司的HPDI 技术为代表的高压直喷技术，主要特点是采用双重共轨的高压双 燃料喷射系统，当汽缸中的空气被压缩到接近冲程末点时，按 一定配比的柴油与天然气先后通过同一个燃料喷射孔，以很高 压力直接喷入汽缸而混燃做功；电子控制系统可以实现依据发 动机的运行工况参数，精确控制进入汽缸的柴油与天然气量以 及喷入的时间，这种技术在保留了发动机原有效率和性能的同 时，减少了排放。天然气对柴油的替代率高达 90% 以上，主要 应用对象是重型和中型大马力柴油卡车。（但这种工作方式在 中、低负荷时，经济性和排放都不太好。因此，在不另外增加 克服这些不足的手段时，不适用于城市公共汽车。最好是那些

7、 长时间处于中、高负荷的汽车和长途运输汽车使用这种改装方 式，因此适合重卡车辆的改装。）适合。（4）正压单点喷射双燃技术：采用多个可控制天然气流量 的高压电磁喷射阀及 ECU 电控单元等组成的单点喷射供气系 统。因该技术采用了 6 个高压电磁喷射阀和功能强大的 ECU 电 控单元等复杂结构，虽然该系统控制精确，替代率较高，但其 可靠性较差，套件成本较高，改装费用投入较大，目前还难以 大面积推广使用。适合。相关应用企业 :深圳市华江科技有限公 司（5）模糊电控双燃料技术：需对ECU、特殊腔道混合器进行特殊改装，该系统使用的供气压力范围很宽，既适应高压 的 CNG 供气，也适应低压的 CNG 供气

8、。适合。相关应用业 : 深圳市国炬天然气汽车技术公司四、改装案例分析：电控双燃料混燃喷射系统（模糊电控 双燃料技术）2006 年 11 月份至今 , 我公司与深圳市国炬天然气汽车 技 术公司合作 ,先后改装了 5 台压缩天然气长管拖车的牵引机车 - 东风 EQ4163W, 其发动机为东风康明斯 C-260-20 型柴油发动 机 .还有 5 台陕汽生产的德龙牵引车已开始作改装准备工作。正在运行的这 5 台双燃料牵引车 , 最长的已经安全行驶了 6 个多 月 .合作双方对运行中的双燃料车辆进行了路试检测 ,又先 后两次委 托西安汽车产品质量监督检验站作了道路实验测试 .现将部分检测数据提供给大家参

9、考。改装前的车辆技术数据 :1、改装前的车辆技术数据 :(1)牵引车编号 /型号:陕 AB0029/ 东风牌 EQ4163W(2) 柴油发动机型号 :东风康明斯 C-260-20(3) CNG 长管拖车编号 / 总质量 :1 号/约 40 吨(4)该车改装前的平均油耗:37.5 升/ 百公里 (数月实际运行统计平均值 )2、改装后路试检测数据 :(1)路试里程 :86 公里 (21892Km-21806Km)(2)路试车速 :70 公里 /小时(3) 路试柴油耗量 : 升/86 公里 (折算为 10.3 升/百公里 )(4) 路试 CNG 耗量: 22.5Nm /86 公里 (折算为 26.2

10、Nm / 百公里 )3、道路实验结果 :天然气对柴油替代率：(37.5-10.3)/37.5X100%=72.5%(2)动力性能 :司机感觉动力比改装前要大得多 .(3)油气消耗比 ： 1 Nm 天然气 =(37.5-10.3)/26.2=1.04 公 升柴油26.2 Nm 天然气=27.2 公升柴油油气消耗比 V=10.3/27.2=38%4、双燃料的经济性估算 : 采用深圳国炬公司的 CGJ 系列型 电控双燃料混燃喷射系统 , 改装后的天然气 / 柴油双燃料东风牵 引车 , 每辆车每月可节省燃料费 10950 元(与纯柴油相比 ) , 计算 如下:西蓝公司的 CNG 长管拖车多数每天行驶约

11、 500 公里左右 , 按 72.5% 的柴油替代率计算 , 每天单程可节省的费用 : ( 西安市场 0# 柴油价格 : 4.96 元/ 升, CNG 价格 :2.65 元/标方 )2.5 X37.5 X72.5% X(4.96-2.65)=157元/天。单程 返回空车用的是长管拖车气瓶中的剩余气体 , 故回程 用气可按西蓝公司的进气价(1.90元/标方)计算：2.5 X37.5 X72.5% X (4.96-1.90)=208元/天合计每车每天可节省燃料费365 元,每月节省 10950 元,全年共 计可节省燃料费 131,400 元,可见柴油车改装后的经济性非常突出。5、对深圳国炬公司电控

12、双燃料改车技术的评价 通过改装的东风牵引车六个月来的运行实践与路试结果 , 可 以对该项技术及改装工作总结如下 ：(1) 当车速在 54 公里 / 小时 ,柴油的替代率仅有 58%, 车速低 于 50 公里 / 小时 ,替代率更低 .所以对运行速度低于 40 公里 / 小 时, 站距小于站距小于站距小于站距小于 1 公里的城市内公交车的柴油替代率是公里的城市内公交车的柴油替代率是公里的 城市内公交车的柴油替代率是公里的城市内公交车的柴油替代 率是不理想的不理想的不理想的不理想的 , 不适于采不适于采不 适于采不适于采 用该项改装技术用该项改装技术用该项改装技 术用该项改装技术。(2) 当车速在

13、 65-70 公里 /小时左右时 ,天然气柴油替代率就 提高到 72.8-76.7%. 所以该技术更适合于长途客、货车的改 装。(3) 发动机燃烧性能良好 ,无论平路行驶加速 ,还是爬坡翻山 , 水箱的温度始终保持正常 ,和未改装前烧柴油的情况一样。(4) 根据司机操作时的个人感觉 , 当踩油门加速时感觉动力 比 改装前大得多 ,只能轻轻点。(5) 几个月行驶以来 ,采用 CGT 电控双燃料套件改装过的五 辆东风康明斯发动机系统未发生任何故障。以上情况说明 , 深圳市国炬天然气汽车技术公司的 CGT 电 控双燃料改装技术是一项比较成熟的技术 , 较好的解决了柴油车 改装中所存在的一些难题。而且

14、实践证明该项技术方案思路新 颖 , 工作原理先进 , 性能稳定可靠 ,安装简单容易 ,不需对发动机作 任何改动 ,不需改变 原发动机的压缩比 ,和进口技术相比费用较 低 (随着批量的增加还会进一步降低 ) ,维修方便 .因此比较适合中 国国情 ,是一项容易为客户接受 ,也值得大力推广的实用技术。我很高兴借此机会将这种性能价格比优越 , 投入回收较快的 双燃料改装技术向大家作一简单介绍 ,与到会的同仁们进行交 流。五DDF技术介绍1995 年，在美国注册了第一个 DDF 专利；目前，该技术 已经在重型柴油车和中型柴油车上得到应用； DDF 一般是指柴 油和天然气双燃料混合燃烧系统，即 Diese

15、l Dual Fuel 。DDF 发动机是在柴油机的基础上增加一套天然气喷射系 统。在每一个工作循环中原来的柴油机燃油系统喷入少量的柴 油，作为液体火花塞、点燃气缸中的天然气和空气混合气。DDF 的主燃料是天然气，柴油替代率可以高达85% ；DDF 系统保留原柴油机的压燃点火方式不变，高压缩比不变， 发动机机体和零部件不变。但是燃烧过程和柴油机有很大的区 别。 与基础柴油机相比，可以降低 CO2 排放 15% ；可以提高 效率、降低运行成本；基础柴油机可以是自然吸气式、也可以 是增压式柴油机，天然气可以是 CNG 、也可以是 LNG。 在必 要时可以迅速而方便地恢复到 100% 柴油工作；在天

16、然气供给 网络系统不健全的地区，这是推广和普及天然气代用燃料的最 佳方案；由于天然气和柴油的价差，运行成本明显降低，特别受到用户的欢迎关于 DDF 系统的详细结构、工作原理以及最新的技术发展 等请参看本网页的支持栏的“试论混双燃料汽车的现实性和经 济性”。DDF 卡车改装费用一般为 30000-60000 元人民币，费用 主要由被改造的车型、改装数量、当地劳动力和原材料成本等 而定。六、应用案例：使用单位：晋城市诚安物流有限公司 使用时间： 2007 年 10 月至今 使用地点：山西省晋城市加峰镇至河南济源 我公司从 2007 年 10 月份至今，先后采用深圳市国炬天然 气汽车技术有限公司研发

17、的 CGJ 天然气 / 柴油电控双混燃系统 套件，将我公司 8 辆压缩天然气长管拖车的牵引机车装有柴 油电控双燃料汽车，现已成功运行两年时间，无一发生故障。在我公司从山西晋城往河南济源 CNG 运输线路上，行驶 里程为 222 公里，道路情况为山路 100 公里，丘陵地带省道】 22 公旱，行驶速度为 40 公里 /小时 .车货总重为 40 吨左右。参试的奥龙 CNG 长管拖车 wd615. 50 型柴油发动机，原 车平均油耗为 50 升百公里，改 CGJ 电控双燃料行驶后油耗降为25升/百公里，CNG气耗为26Nm)/IOOki : i，天然气( CNG )的运行实际和幸约效果的事实说明：

18、采用深圳国炬天然气汽车技术公司研发的 CGJ 系列电控双 燃料汽车加装套件改装的 8 辆双燃料汽车，稳定、可靠地体现 出如下性能优势和特点：(1) 发动机动力不降反而明显升高 根据司机操作时的个人感觉，当踩油门加速时或爬坡翻山时感觉动力性能比改装前明显强劲了，均可减一档爬坡翻山。(2) 发动机冷却循环水温不升高 该系统套件控油控气功能良好、尽管动力有增无减，但循环水箱的温度始终保持正常，与未改装前烧柴油的水温情况一 致。(3) 可逆性可逆性可逆性可逆性 该双燃料系统完全可逆，一旦燃气部分出现故障，可以通过转换开关改变为单烧柴油，用柴油作燃料，不会耽误运输工 作。(4) 天然气替代率较高，节油省

19、钱效果显著 目前虽不能上高速路行驶，但在平均车速30 40km /h的情况下，平均替代率仍能达到50 。这 8 辆车每车每月行驶 1 0000 公里，单烧油的燃料费用为 1 0000 x 4 8 5 x 50 1 00=24 2 5 G 元，天然气的成本 为 1 0 元方，每月节约燃油费约 O 9 5 万元，该线路运行 的如果能上高速路，时速上 65km h 行驶时，替代率可达到 75 左右，而每辆车改装费用仅 28 万元，其经济性十分明 显。(5) 故障率极低且维修快捷 运行两年以来，这 8 台发动机系统未发生任何故障，车辆 完好率达到 95 以上。(6) 天然气、柴油两种燃料同时混燃对发动

20、机何损害 经我公司汽车改装厂对其中 2 辆车的发动机拆开检查，其 气缸活塞、活塞环等气缸内部件都无任何损坏迹象，(详情参见照片 )，与烧柴油完全一样。就汽车发动机而言，天然气容易扩 散碳，抗爆性能好，不会稀释润滑油，因而使发动机汽缸内的 零件磨损 大大减少，使发动机的寿命和润滑油的使用期限大幅 度增长。这些都会降低汽车的保养和运行费用，提高汽车使用 的经济性从以上情况说明并证明：深圳市国炬天然气汽车技术有限 公司的 CGJ 电控双燃料混燃节油技术是在国内领先的一项成熟 技术，它较好的解决了柴油车改装中所存在的一些难题，如天 然气替代塞上燃烧室、加装火花塞等 )、改装费用过高等。而且实践证明该项技术工作原理先进、性能稳定可靠，安装简单容易，不需对发动机作任何改动，与进口技术相比价格较低，维 修方便技术。缺点是目前一些零部件还需从国外进口，周期较 长且成本较高，如有可能应设法全部国产化。道路实验和实际运行证实：平均车速为65km/h 以上时，天然气替代柴油率达到75%以上，我们认为该技术更适合于长途客、货车的改装，特别适合从事长途运输的大型柴油重卡的 改装我们建议：应该向全国在用的CHG运输车辆、LNG运输车辆、和物