柴油机电控双燃料改造技术简介

柴油机电控双燃料改造技术简介

深圳国炬天然气汽车技术有限公司董事长：李勇（教授）电控双燃料系统构成:

基本思路原车柴油机的本体结构不变加装天然气供配系统天然气/柴油混双燃料系统CNG/LNG供气及控制系统柴油油量控制系统ECU电子控制系统

CNG供气系统组成:

车载CNG气瓶组

CNG减压三级调节器

低压电磁阀

功率符合调节阀

CNG空气混合器等

技术原理简述：立足于原柴油机的迪塞尔循环的热力学工作原理。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基本不变。但在气缸中被压缩的介质，由原来柴油机中的单纯空气变为天然气与空气的混合气体。发动机工作时变原来的纯柴油燃烧为柴油与天然气的混和燃烧。电控系统主要用于依据各种传感器检测的发动机运行信号，分别控制进入发动机的柴油、天然气与空气量，以实现柴油、天然气与空气的合理配比.该项改装技术是以原柴油机为基础，在保留原机的所有结构与操作方式不变的前提下，增装了一套天然气柴油双燃料电控混燃喷射系统进行工作。其工作原理可以这样描述：储气瓶中的高压CNG气体，经过两级减压后进入空/燃混合器，与新鲜空气混合。对于增压发动机还需将混合气体增压中冷。增压后的混合气体再经进气歧管而进入发动机汽缸内。当活塞上行将混合气压缩接近上止点时，压缩产生的高温，使喷入的适量柴油引燃气缸中的混合气，并与其混燃，推动活塞运动作工。通过电子开关还可以方便地，在全柴油工作方式与双燃料工作方式之间进行转换。系统的技术精髓：本技术的精华所在，是将构思巧妙的模糊电控技术与具有特殊腔道的空/燃混合器专利技术的完美结合。简化了的控制系统不必进行大量复杂的精确计算，就可通过专利空/燃混合器，确保进足动力性能所需的天然气与空气量，同时实现了高速运行的模糊电控系统与动作滞后的机械执行机构（油门等）的协调一致。控制思路的改变，使它有可能摒弃其他技术常用的绝压传感器、气体流量计、高压电磁喷射阀等价格昂贵的元器件，将系统的成本大幅度降低。运行特点CGJ2006型CNG/柴油双燃料电控混燃喷射改装技术还有如下一些运行特点：（1）系统的电控喷射混合原理既不同于负压吸气型（如文丘里混合器），又不同于正压喷射型（高压电磁喷射阀），它对天然气的进气压力没有苛刻要求，或者说该系统适应的天然气的压力范围很宽。（2）发动机正常运行时，具有模糊数字优选功能的ECU电子控制单元，实时检测发动机负荷、转速、排气温度、油门位置等信号参数，并适时准确地发出指令，使发动机进气系统能随机的跟踪瞬时运行工况，而按需要进足天然气量和空气量，并使在最佳配比下充分混合，以保证天然气和柴油双燃料在发动机汽缸内的燃烧达到最佳状态。（3）发动机加载时，ECU电控单元接收到发动机的加载信号，即根据传感器输入的发动机油门位置、负荷、转速、和排气温度等信号，经ECU控制软件进行模糊优选和模拟分析对比，并输出控制指令参数，由执行机构去增加天然气的供给量和引燃柴油的喷油量。（4）双燃料发动机在启动和怠速工况下仍全用柴油。（5）采用该系统，原柴油机的喷油提前角不需要修正。供气系统的构成CGJ2006型CNG/柴油双燃料供气系统由ECU电控单元、柴油量控制输配系统、天然气与空气的混合控制系统三部分组成。其中天然气与空气的混合控制系统包括高压滤清器、高压电磁阀、CNG组合减压调节器、低压电磁阀、动力调节阀以及专利混合器等部件。改装方案应选用纯天然气单燃料还是天然气/柴油双燃料较好？（1）城市内CNG加气站较多的情况下，低速运行的柴油车辆，如公交车应选择单燃料CNG车。因为单燃料CNG车可以充分发挥天然气的优势，又不担心无处加气。（2）CNG单燃料车最好选用专业厂生产的专用CNG发动机。因为在用车辆的柴油发动机改装成CNG单燃料车，原柴油发动机机体难以按天然气的燃烧特性进行彻底的改进加工，必然在动力性能与排放指标方面存在一些缺陷和不足（热效率较低，动力性能普遍下降15%～20%左右，经常需对火花塞进行维护更换，系统故障率较高）。（3）有条件高速行驶（60公里/小时以上）的长途客、货车辆宜选择CNG/柴油双燃料改装方案。既可以获得较高的柴油替代率，降低燃料消耗费用，又不担心路途找不到加气站。（4）长途客、货车的选择，直接购买采用CNG单一燃料发动机的车辆，不如选购柴油发动机的车辆，然后改装成CNG/柴油双燃料车。因为一方面，目前单一燃料汽车价格约是柴油车价格的2倍左右，而改装费用却低得多，另一方面城际之间加气站还很少，难免出现中途抛锚的困境。（5）在当前加气站尚不普及的情况下，柴油车改双燃料是比较实用方便的选择。CNG供气系统组成LNG改装原理图LNG与CNG差异仅仅在于：储存装置不同以及LNG比CNG多汽化器，其余部分二者通用。LNG改装图LNG改装图LNG改装图

柴油油量控制系统油门执行器气缸控制的限油推杆电子控制系统电控单元ECU水温传感器油门位置传感器发动机转速传感器天然气压力传感器主要技术指标发动机功率和扭矩≥原柴油机天然气对柴油的替代率:☆平均车速≥50km/h,平均替代率≥55%☆平均车速≥60km/h,平均替代率≥65%☆平均车速≥70km/h,平均替代率≥75%尾气污染物大幅降低。四项实用新型专利四项实用新型专利加拿大西港公司的HPDI混双燃料汽车技术是目前世界上最先进的双燃料技术，也是我们改进的目标。下一步的改进方向

勇于创新、坚韧不拔的国炬人，怀着对成功打造世界双燃料汽车第一品牌的执着，努力不懈地追求环保、节能、经济、实用的中国电控双燃料汽车改装技术的完善与完美。本公司以世界一流的电控双燃料汽车电子技术为依托，立足深圳戌，面向全国及周边国外用户服务。本公司拥有一批海外归来的双燃料汽车电子技术专家，同时拥有数支业务技术精湛、吃苦耐劳的双燃料汽车改装施工队伍，我们居安思危，长期不懈地内强员工素质，外塑企业形象