柴油车改装CNG可行性方案

1、柴油车改装CNG可行性方案一、公司简介重庆鼎辉燃气系统有限公司为中国汽车工程研究院的控股公司，国内最早从 事车用燃气装置开发和制造的高薪技术企业。承担着国家燃气汽车工程技术研究 中心的工程实验研究，新产品开发和产业化中试生产的职能，具有较強的燃气汽 车产品开发，实验硏究，整车改装能力及成果转化生产能力。公司获得十多项国 家专利，有些已列入国家级重点新产品计划。重庆鼎辉燃气系统有限公司在消化国外先进技术的基础上，开发具有自主知识 产权适合国内外多种车型使用的DH-CJT-3型（CNG, LNG, LPG）等多种型号的燃 气装置，公司为一汽集团（发动机厂、一汽客底、一汽大连）、东风汽车集团、 无锡

2、市锡联柴油机制造、长安汽车集团、重庆恒通客车公司.江苏友谊汽车有限 公司、常州依维柯客车有限公司.南京金陵双层客车制造厂.聊城中通客车股份 公司、丹东黄海客车股份有限公司、郑州宇通客车公司、武汉扬子客车、扬州亚 星.河北匕安客车、安凯客车、南京金龙客车厂等国内多家大中型汽车和发动机 制造企业提供燃气汽车产品，得到广大用户的好评。产品还销售到美国.法国、德国、波兰、印度、泰国、马来西亚、韩国、巴 基斯坦、缅甸、巴西等国，在国际CNG汽车享有较高的声誉。新产品研发公司现致力于开发第三代两用燃料CNG喷射系统ECU （兼容OBD系统）; （以进入中试阶段）一一同时开发柴油车自然吸气、高压共轨增压单燃

3、料CNG、LNG、LPG顺序喷 射和顺序点火系统ECU；（以进入实验推广阶段）汽油车和柴油车增压发动机用燃气喷嘴；（国家863课题，中试阶段）柴油车增压大功率发动机用电控减压器。（设计已完成）公司能力：公司具有研发及单、双燃料发动机匹配实验和年产4万套生产能力。 资质证书公司通过IS09001:2000、ISO 16949质量管理体系认证；产品通过欧洲 ECE-R110认证实验；产品通过中国国家实验室的认证实验。实验设备针对欧洲ECE-R110认证实验的要求，公司采购实验设备：臭氧老化箱、高 低温交变实验箱、盐雾箱、振动测试台。通过实验设备检测产品的可靠性能和 安全性能，缩短新产品开发周期，同

4、时产品的可靠性和质量更能保证。 公司产品通过公司发动机实验室（300KW全自动发动机测功机）优化和匹配， 使产品的各种性能更可黑。二、发动机具体改造实施方案：例；YC4G180-30发动机属于国3排放机，发动机采用高压共轨直喷系统。 在改装CNG单燃料发动机时，高压共轨直喷系统这一套就没有用了，需要拆掉; 发动机缸盖需要加工，其加工难度大，换缸盖价格高。改造难度要比国2发动机 要大。在柴油车改装天然气汽车过程中，需对原发动机进行改造，具体改造要求为: 拆掉发动机缸盖、进排气支管、取出活塞。对原活塞进行加工，作用是降低原发 动机压缩比；在进气支管口加装节气门座和节气门体及混合器：在主水道安装水

5、温传感器；在排气管上安装氧传感器；拆掉原车的柴油总泵，安装转速传感器； 加丄发动机缸盖（安装火花塞）和气门座圈；安装点火线圈；对发动机水箱清洗。 样车改装时间安排1、改造前加工活塞、缸盖和铜水套，或直接购买天然气缸盖和活塞。2、加工增压接头、焊接节气门底座、焊接氧传感器螺帽座、水温传感 器螺纹等2天；3、加工转速装置2天；（提前准备，提供柴油总泵与发动机连接尺寸）4、拆和装配发动机1天；5、安装控制系统和供气系统及气瓶组2天；6、调试检测1天。7、样车安装大概需要8天时间；如缸盖、活塞、转速装置提前加工或购买, 样车安装大概需要4天时间主要改动发动机零部件1. 更换或加工活塞降低压缩比，降低压

6、缩比的计算方法，我公司有一套计算公 式（活塞称重需加工的量和增加缸垫的厚度两种方法），只要输入原车压缩比、 缸径、行程和需要降到的新压缩比，就可得到需要加工的量。2更换进气门和排气门座圈：根据不同的发动机需采购不同的天然气专用进排 气门座圈。3 缸盖加工火花塞孔，拆掉原车喷油嘴，原车的铜水套比较小，不能安装M14 的火花塞，需把原车的铜水套拔出来后，需重新加工铜水套后再镶入，加工完后 缸盖试压，加工缸盖要求加工精度高，精度达不到缸盖就会漏水。4拆掉高压油泵，在原高压油泵处安装信号盘，安装转速传感器。根据不同的 发动机需加工不同的转速传感器支架及信号盘。5、加装节气门体：原柴油机没有节气门，是幕

7、控制喷油总泵的喷油量。改造过 程中节气门与进气支管之间需加工接口盘。6、安装氧传感器：在排气管上安装氧传感器。7、安装水温传感器：在发动机出水总管节温器前安装水温传感器。8、加装气瓶组改装样车CNG气瓶安装在其中一个行李箱内，车型不一样气瓶安装位置就 会变化，只有样车改装定性后，根据每一种车型设计改装具体方案。根据各种车 型发动机的白公里油耗和单天行驶里程计算，设计安装多少只不同水容积（升） 的储气瓶。例如发动机白公里用柴油18升，一天行驶里程400公里，总用油量 72升柴油。气瓶设计数量按450公里计算，CNG与柴油的替代率按1.4： 1计算, 72x1.4=100立方天然气，如采用4只14

8、5升的气瓶，单只气瓶储气量29立方,580x0.2=116立方天然气。三、电控系统和供气系统安装1、安装燃气ECU、逆变器24V12V、转速传感器、水温传感器、氧传感器、 节气门传感器、增压步进电机、点火线圈、高压线、ECU线束等；2、安装充气阀、主气阀、天然气压力表和气量显示器、高压电磁阀、减压器、 燃气步进电机、混合器、低压气管、被压气管、循环水管等。四、改造要求和注意事项1、发动机改造要求改装场地要求改装厂需设在具有二级维修资质及以上的修理厂，要求能独立大修各型柴 油发动机。改装场地要求两条以上地沟，地沟外作业面积不小于300平米，要求电、 水、暖、焊机等配套。设备要求1 ）、手提电脑1

9、台（带USB串口）2）、柴油车缸压表1套3）、万用表1只4）、点火正时枪1把5）、高精度电子秤1只（精度1克）6）、20MPa高压试压设备1套改造注意事项1）气门间隙调整；2）更换活塞后的缸壁间隙；3）发动机缸压检测；4）发动机的点火时间检测；5）曲轴位置（转速）传感器与信号轮之间的间隙；6）水箱和中冷箱的检查；7）活塞加工精度的控制；8）缸盖加工的精度控制。五、改装标准和技术要求为确保CNG改装的安全和可靠性，根据GB72582004、QC / T2452003 改装CNGV的技术标准。改装样车为城际客运车，发动机厂家为：玉柴发动机公司生产，产品型号： YC4G180-30,功率 132 K

10、W :额定功率 KW （PS） rpm: 132/2200。型式：直列 4 缸、四冲程、水冷、增压中冷、直喷柴油机，缸径X冲程（mm） ： f 112探132, 压缩比：17.5： 1工作容程（L） :5. 2,额定扭矩Nm/rpm: 750/13001500 ,气 缸工作顺序:1一3一4一2,最低比油耗（g/km h） : 196。一）、改装前整车主要技术指标1、原车发动机符合GB3799规定，在各种速度下运行稳定，不得有异响，突 然加速或减速时，不得有突爆声；进气支管与消声器不得有“回火、放炮” 现象；机油压力正常，电器系统良好；各缸压缩力和真空度应符合原设计规 定，其压力差不超过各缸平均

11、压力的5%；发动机功率和最大扭矩不得低于 原设计标定值的90% o怠速时进气管真空度 430mm汞柱（或 00567MPa）： 电瓶电压空载时24*启动时电压18V；起动机正常工作。2、车架不得有变形、锈蚀、弯曲；螺栓、钏钉不得减少或松动。3、前后桥不得有变形、裂纹。4、安全性能应符合GB7258的规定。5、对原车各性能不符合要求者，必须进行修理并达到以上要求后方可进行 CNG汽车改装。二）、改装后发动机主要技术指标1. 发动机怠速（r/min） 700 + 502. 排放标准：达到样车出厂年限标准（优于原柴油车的排放）。3. 动力性：改装后与改装前同车相比动力下降在10%以内。4. 经济性：

12、与原车柴油的能耗比为1： 1.1-1.4内。（加气站的气质达到国家 标准的情况下）5. 压缩比从17.5： 1降到10.5： lo5. 改装后发动机温度不超过原机的15% （在加大水箱容量40%的情况下）。6-使用CNG燃气发动机机油或汽油机机油。7.采用顺序点火方式。三）、改装后主要技术性能1、改装后CNG汽车总质量的增加量不得超过原车总质量的5%。空载和满 载状态下的轴荷分布应符合GB7258的规定。2、用天然气作燃料时，与用柴油作燃料时的同车相比最大功率不低于90%, 扭矩不得低于90%,最高车速不得低于90%,直接档最低稳定车速不得高 于6%,安全性能符合GB7258的规定。3、发动机

13、排放应符合相关标准。4、经检验合格后的CNG汽车，安全可靠，维修方便，安装外形美观。六、经济效益及资金回收期我公司柴油车改装技术成熟，已实现上万台车辆的改装,现运行良好。表1各类柴油机用户车辆改装经济效益分析表百公里耗柴油（升）四缸机车型18百公里耗气（Nm3）25.20号柴油价（元/升）6.2CNG价格（元/NmJ33日均行程（公里）400百公里汕价/元111.6百公里气价/元83.16百公里油气差价/元2&44日节约燃料费（元）113.76改车费（元）46600/ 车改车费用回收期（月）14经济性估算:采用改装后的四缸单燃料汽车，从下面的计算可清楚地看出，每辆车每月可 节省燃料费3

14、412元（与纯柴油相比）：车辆每天行驶约400公里左右，白公里油耗按18升柴油，按60% （最高耗 气量）的柴油替代率计算，每天可节省的费用：（0#柴油价格：62元/升；CNG 价格：3.3元/标方）4x18x6.2-4x25.2x3.3=113.76 元/天.合计每车每天可节省燃料费113.76元，月节省3412 7L,年共计可节省燃料 费4095元，可见柴油车改装后的经济性非常突出。如改装30辆柴油车（每日 行驶400公里为例），每月节约的燃料费用为人民币12.28万元，每年节约的燃 料费用为人民币147. 43万元。七：改装成本报价.柴油车：中车（4缸机）改车费用（4瓶）安装价格：压缩天

15、然气36600元/车（气瓶可选装钢瓶或缠绕瓶，成本不一）表2单车改装成本演示二：储气瓶以钢瓶计算序号货物品或项目规格型号单位单价（元）备注1CNG单燃料装程150KW左右（元）16000.00电控2145升钢瓶（元）只12000.004只气瓶3气瓶支架及耗材（元）1500.00角钢、扁钢、槽钢4发动机配件每车1500.00四配套.座圈5活塞、辅料加工费每车600.005改装工时费（元）每车3000.006税费（元）每车1500.00（可规避）7其他（元）每车500.008发动机CNG缸盖只2000.00如换缸盖和活塞9CNG活塞每车900.00另加费用10合计（元）每车39500.00（4瓶）

16、11管理费(元)每车3500.0012发动机大修更换件费用2000.0013总体费用每车45000.00八.安全性1、天然气的主要成分是屮烷(CH4),它是一种无色无味的气体，在使用时添加了 一种无毒的臭剂，在爆炸极限(5%15%)的白分之二十之前人能感觉气体泄漏， 它的分子量M是16克，空气的分子量M是34克，所以它比空气轻，它的临界温 度是-82度，就是天然气气体在一定压力时的气体温度，它的沸点是-162度，沸 点就是液体变成气体所需的温度，凝固点是-183度，凝固点就是把液体变成冰 块所需的温度。2、液化石油气的 主要成分是丙烷(C3H6)和丁烷(C4H10),丙烷的分子量是44 克，丁烷的分子量是58克，丙烷爆炸极限是2 4%-96%, 丁烷爆炸极限是1 8%9 6%,3、汽油的主要成分是碳(C6-C14),分子量M是100115克，沸点是3090 度，爆炸极限是1 3%7 6%,在空气中达到这个范围时有火源就会产生燃烧 或爆炸。4、自燃点：自燃是物质自发的着火燃烧，通常是山缓慢的氧化作用或本身温度 或介质温度而引起的，即物资在无外界火源的条件下，在一定温度下自行发热， 散热受到阻碍而积蓄，逐渐达到自然状态而致。自然一般分为受热自然和本身自 然。汽油的自燃点为：260度；天