2021山東濟南

魯德公司第三代柴油內燃機改用天然氣電噴控制系統(tǒng)簡介為何采用天然氣作為汽車燃料環(huán)保方面----天然氣為清潔燃料；經濟方面----天然氣價格廉價；燃料結構----中國缺油多氣。汽車排放對北京大氣環(huán)境的污染汽車排放所占比例%大氣主要污染物清華大學和北京環(huán)保局提供我國汽車及能源狀況我國石油產量與缺口現狀及預測億噸我國汽車燃氣化現狀25個城市正在推進示范工程；已建成加氣站500余座；已改造車輛約50萬輛車輛燃氣化分布98%汽油車2%柴油車為什么柴油車燃氣化進展緩慢柴油機為壓燃式而天然氣為非壓燃燃料，所以天然氣不能直接取代柴油；柴油機型號繁多，結構差異較大，改造困難；目前國內所采用的系統(tǒng)大多較為落后，改裝效果不明顯。柴油內燃機雙燃料改造方案CNG單燃料發(fā)動機雙燃料發(fā)動機柴油機天然氣燃料電控噴射系統(tǒng)CNG單燃料發(fā)動機為什么要降壓縮比卡車柴油和純天然氣發(fā)動機功率比較發(fā)動機型號額定功率（馬力）純天然氣/柴油比值Cummins5.9B/5.9G230/2750.84Cummins8.3C/8.3G275/3500.79CumminsL10/L10G300/3300.91DDCS-50/50G270/3250.83雙燃料發(fā)動機的燃燒過程

天然氣發(fā)動機的壓縮比壓縮比對爆震和效率的影響壓縮比壓力比溫度比熱效率%平均/峰值1229.7732K/323K2.3228/381848.1863K/323K2.6741/432470.7952K/323K2.9540/43注：爆震在溫度為1000K以上發(fā)生。雙燃料系統(tǒng)的種類機械式雙燃料系統(tǒng)；電控單點噴射雙燃料系統(tǒng)；電控多點噴射雙燃料系統(tǒng)。天然氣發(fā)動機性能過量空氣系數各種燃燒過程發(fā)動機的熱效率天然氣發(fā)動機燃料消耗與柴油機比較天然氣發(fā)動機動力效率與柴油機比較目前國內柴油天然氣雙燃料發(fā)動機現狀

目前國內柴油天然氣雙燃料發(fā)動機已有2000臺左右，采用的系統(tǒng)大都為機械混合式系統(tǒng)。

混合式天然氣燃料供給系統(tǒng)空氣濾清器發(fā)動機混合式天然氣燃料供給系統(tǒng)的問題混合器為負壓吸入層流混合,天然氣計量不精確，空氣與燃氣混合不充分,燃燒效率低;由于調節(jié)系統(tǒng)為機械式，無法在所有工況狀態(tài)下進行優(yōu)化，天然氣替代率不高，燃料利用率較低，排放較差。解決途徑空燃比控制方法降低進氣道壓力—減少進氣量；采用斷缸噴氣—提高噴氣缸的燃氣濃度?？杖急瓤刂品椒ú裼?天然氣雙燃料電噴發(fā)動機柴油機柴油-天然氣雙燃料電控噴射系統(tǒng)

天然氣高馬赫數噴射方法燃氣噴射閥與發(fā)動機進氣系統(tǒng)的匹配圖

雙燃料發(fā)動機天然氣替代率%負載〔1100RPM，1800RPM〕%天然氣替代率

單燃料發(fā)動機的優(yōu)缺點

優(yōu)點：排放較低；運行經濟。雙燃料發(fā)動機的優(yōu)缺點

優(yōu)點：對原機根本不做改動；功率與原機相同；熱效率較高本錢較低缺點運行經濟性不顯著；需兩種燃料箱。3魯德柴油-天然氣雙燃料電噴系統(tǒng)開發(fā)柴油天然氣雙燃料電噴系統(tǒng)

的指導思想柴油-天然氣雙燃料電控噴射系統(tǒng)1、天然氣供給及計量子系統(tǒng)2、引燃柴油的控制部件3、發(fā)動機工況傳感器4、中央電控單元ECU天然氣噴射控制噴油量的控制平安保護電控單元轉速傳感器油門執(zhí)行器進氣壓力及溫度傳感器混合器噴射閥系統(tǒng)簡介

柴油—天然氣雙燃料電噴系統(tǒng)是將單一的柴油發(fā)動機轉化為雙燃料發(fā)動機的控制系統(tǒng)。通過加裝該系統(tǒng)使柴油機使用柴油與天然氣兩種燃料共同燃燒，其中使用１０％－２５％的柴油用于引燃壓縮狀態(tài)下天然氣并進行部件潤滑劑，其余60％－９０％的柴油由天然氣替代。電噴系統(tǒng)用天然氣減壓閥輸入壓力：1.72~24.8MPa；輸出壓力：0.45~1.225MPa流量：0~125lb/hr最大壓力變化：69kPa溫度范圍：-40°C~125°C電控系統(tǒng)所用傳感器4柴油天然氣雙燃料電噴發(fā)動機

試驗報告柴油-天然氣雙燃料電控系統(tǒng)特點該系統(tǒng)適合于直列泵柴油機；天然氣燃料采用高馬赫數噴射，使空氣與燃料充分混合；引燃燃油可精確控制,使燃燒更充分，排放更干凈;天然氣燃料的使用率可到達80%以上;發(fā)動機功率，駕駛性與原機相同。5雙燃料對發(fā)動機壽命的影響

CAT3174B雙燃料發(fā)動機1000小時耐久性試驗雙燃料發(fā)動機1000小時耐久性試驗性能數據工作時間（hour)02501000轉速（RPM）160016001600功率（HP）234.5241.0243.5扭矩（NM）140014341455燃氣消耗率（當量柴油lb/hr)93.4993.7494.90柴油消耗率（lb/hr)12.5113.1212.55燃氣替代率（%）88.286.988.3燃料消耗(lb/hp-hr)0.3370.3340.329發(fā)動機機油分析—煙塵吸收率發(fā)動機工作時間〔H〕A%發(fā)動機機油分析—鐵含量發(fā)動機工作時間〔H〕Fe(PPM)發(fā)動機機油分析—TBN發(fā)動機工作時間〔H〕TBN雙燃料對發(fā)動機壽命的影響延長發(fā)動機壽命，增大發(fā)動機保養(yǎng)間隔時間，降低更換機油費用。6市場預測及經濟效益分析柴油天然氣雙燃料系統(tǒng)潛在市場

重慶內蒙古柴油-天然氣雙燃料系統(tǒng)的用途運輸車輛公交車輛發(fā)電機組運輸船舶.斯太爾LNG拖車實施柴油/LNG雙燃料效益測算

拖車營運率取80%，全年有292天營運;平均每天運行400公里,一年運行116800公里;斯太爾LNG拖車每百公里油耗為45L,柴油單價為7.3元/L,一年全柴油模式燃料費用為：(116800/100)*45*7.3=383688元;市場天然氣高價4元/方，低價1.9元/方，按本地價2.1元/方、天然氣替代率按60%計算,雙燃料模式每年節(jié)約燃料費用為(116800/100)*45*7.3*0.4+(116800/100)*45*2.1*0.6=219700.8元.383688元-219700.8元=163987.2元單程雙燃料模式比全柴油模式燃料費用