然气双燃料发动机技术改装方案分析

LNG汽车改装技术介绍导读：柴油-天然气掺烧改装技术特点：双燃料技术的特点是既能单独烧油又能油气掺烧。

其符合客户的实际需求，改装工作相对简单，成本较低、性价比较好(6万左右)，但改装技术有待进一步成熟。

一、LNG汽车改装技术简介1、柴油汽车改装LNG的方法有两种：一是将柴油车或船的发动机改装为单一燃料LNG发动机，改装方法有：发动机再制造和发动机总成互换两种。

二是在原车船的基础上增加一套LNG供给系统，将原有发动机改装成既能单烧柴油又能柴油-天然气掺烧的两用发动机。

1)柴油-天然气掺烧改装技术特点：双燃料技术的特点是既能单独烧油又能油气掺烧。

其符合客户的实际需求，改装工作相对简单，成本较低、性价比较好(6万左右)，但改装技术有待进一步成熟。

2)天然气单燃料发动机改装技术特点：发动机再制造：在原发动机基础上去掉供油系统，改变原发动机压缩比，增加了点火系统等。

改装工作比较复杂，成本较高(10万左右),发动机总成互换：改装工作简单,成本更高(15万左右)，但技术比较成熟。

2、LNG汽车改装技术适用性：1) 柴油汽车改装LNG技术与汽油车改装CNG技术相比，改装件(技术)的通用性较差，比如汽油车改装桑塔纳、捷达、富康等可通用一种零部件，其变换较小，而柴油车相同马力不同厂家的发动机基本上不能通用，改装单燃料车变化更大;2) 由于卡车的使用工况和发动机的工况变化比较大，所以实际使用中以单燃料发动机为主，以双燃料发动机为辅。

注释：名词解释能耗比—即替代1升柴油所需的天然气量(标方)单燃料—— 1 : 1.3左右双燃料—— 1 : 1.1左右替代率—即标准百公里油耗中被天然气所替代的油与标准百公里油耗的比率。

3、影响柴油与天然气能耗比的因素有两方面：一个指标是燃料的热值一个指标是发动机的效率附：不同产地的LNG与柴油的热值比较 (见下表)4、发动机的燃料效率主要取决于两个指标：压缩比：既是内燃机气缸最大容积与压缩容积的比值，是内燃机的重要结构参数。

LNG-汽油两用燃料轿车改装技术研究LNG-汽油两用燃料轿车改装技术研究随着环保意识的不断提高，汽油轿车已经不能完全满足人们的需求。

相较于传统燃料，LNG（液化天然气）更加环保且能够大幅度降低油耗，但由于硬件的限制，LNG轿车使用范围受到了限制。

本文研究了LNG-汽油两用燃料轿车的改装技术，使其达到更高的综合性能。

LNG-汽油两用燃料轿车的改装需要特殊的供气系统，以实现两种燃料的相互切换。

改装时首先需要安装LNG容器和其它相关部件，来保证LNG的正常使用。

安装完成后，需要连接相应的管路和压力控制系统，以保证LNG顺利进入发动机燃烧室。

同时，改装需考虑油路、电路等问题，加装绝缘、防水设备，以保证改装后的燃料供气系统安全可靠，并达到国家相关安全标准。

LNG-汽油两用燃料轿车改装后，实际使用效果需要测试。

通过实车试验，测试不同行驶条件下的燃料消耗情况，分析两种燃料的合理使用比例。

同时，测试排放物排放水平，与国家环保标准进行对比。

将测试数据和分析结果用于改进和完善改装方案，并不断优化使用策略。

这可使得车主选择更加经济、环保的燃料组合方式，以达到综合性能的最优化效果。

改装后的LNG-汽油两用燃料轿车的使用成本、安全性，以及综合性能等方面均有所优化。

虽然改装费用较高，但其后续使用费用的降低和环保程度的提高，使得这种改装方案受到越来越多的关注。

据统计，改装后的LNG-汽油两用燃料轿车，能够节省平均30%左右的油耗，大幅降低二氧化碳、氮氧化物和颗粒物等有害物质的排放量，从而提高车主和社会的整体经济效益和环境效益。

综上所述，LNG-汽油两用燃料轿车改装技术研究具有重要的现实意义和应用价值。

该研究尚需不断完善和提高，以满足不同车主和不同情境下的燃料需求，促进我国汽车产业的可持续发展，推动我国做大做强环保新能源汽车产业。

作为一种新型燃料，LNG能够在很大程度上降低车辆的油耗和对环境的污染。

然而，LNG燃料的使用还受到各种限制，例如，目前LNG加气站的数量较少，LNG容器的成本较高等。

关于汽车“双燃料”技改的调查报告一、“双燃料”技改项目相关概述1、双燃料汽车的定义我们把以液体燃料(汽油或柴油)为动力的汽车改装成可用液体燃料也可用气体燃料为动力的汽车称为双燃料汽车，它是通过对汽车的改装实现的CNG是压缩自然气(compressed natural gas )的英文缩写；LPG是液化石油气(liquefied petroleum gas)的英文缩写，这两种燃料都是汽油车或柴油车的代用燃料。

液化石油气车用装置系统(LPG)组成：储气罐、蒸发调压器、汽油电磁阀、LPG电磁阀、功率调整阀、文氏管混合器、燃料转换开关、掌握电路等。

2、“双燃料”技改背景①社会环境压力随着我们我国经济的快速进展，机动车的保有量急速提升。

依据一些部门猜测，今后中国的汽车保有量将以每年超过10%的速度增长, 还有人做了一个简洁的猜测，假如2022年全国达到小康水平，保守地估量中国人均汽车保有量应有可能达到目前世界的人均水平，约每千人100辆。

那么，那时中国的汽车保有量将是14000万辆，比现在增长5倍。

依据我们我国环保部门供应的数据，在北京、上海、广州等大城市，机动车对CO、HC、NOX的贡献率已经超过50%,有的已达到90% 以上。

这意味着机动车已经成为我们我国大城市大气污染的主要污染源。

掌握汽车排气污染已经成为分急迫的问题。

②油价的压力持续增大我们我国的石油资源不足，需求冲突日显突出，越来越多地依靠进口，随着每升汽油价格己突破6元，昂扬的油价让公司感到了油料成本提升的压力，查找比汽油更经济和环保的燃料成为公司降低油料成本和节能减排降耗的必定选择。

二、我们我国“油改气”进呈现状分析（一）“油改气”进展概况我们我国从1999年开头“油改气”工程，当年4月，为掌握城市机动车排放污染、改善城市大气质量，加快燃油汽车清洁化进程, 我国正式启动了“空气净化工程一一清洁汽车行动”，北京、上海、天津、重庆、成都等12个城市被确定为试点城市，重点开展燃气（即CNG和LPG）汽车推广工作。

双燃料液化气系统的改装其改装的注意事项、检测程序和单燃料要求相同，具体改装步骤如下：1、改装前的准备步骤：1). 拆下蓄电池的阴极。

2). 拆下化油器的进气端盖。

3). 拆除分电盘和化油器之间的真空讯号管的软管部分。

4). 拆除化油器附近的进油钢管等候安装电磁阀接头。

5). 拆除发动机水泵附近和发动机前端附近的两个通水闷塞，并装上两个ZG3/8的直角接头。

此条针对不同对象并非强行要求。

2、安装步骤：1).液化气混合器的两边接气口接上直角接头，并将接头与两根φ18的软管相连，用卡箍卡紧。

2).化油器中间M6螺杆拆除，用M6×120的螺杆代替。

此条针对不同对象不同而有差异。

3).把混合器安装在化油器旁边，再把各种进气软管分别按需重新配置。

4).原件上面的蒸发器/汽化器同时与蒸发调压器同在一个支架上，拧下发动机右侧上端的两个螺栓，将支架固定在发动机上。

此条针对不同对象不同而有差异。

可以根据需要安装在任意车体的合理位置。

（需要避开风扇、高温排气管等）5).将汽油电磁阀接到汽油管路上。

此条针对不同对象不同而有差异。

6).将液化气电磁阀与其支架用两个M6×15的螺栓相连，并将支架固定在汽油滤清器支架上。

此条已经在PEI做好了，无需用户改装。

7).将拆除的真空讯号软管两端用一个三通相连，三通的另一接口用信号管与过滤器的真空讯号管接头相连。

此条现在不适用。

8).将过滤器的真空接头与混合器的接头用软管相连，并用卡箍卡紧，过滤器的另一接口与蒸发调压器上端的出气口用通经为25的高压钢管软管相连，其长度根据实际情况而定，现该钢管已经由PEI配好。

9).以LPG钢瓶支架的安装孔距在配重上打3个M12×30的孔，装上液化气钢瓶支架，支架和配重间用垫片垫平，用M12×25的螺栓联接并拧紧。

10).以电源开关的安装孔在仪表架手制动旁打一个Φ1的通孔，并在其后端打一个Φ10的走线孔，装上电源开关。

柴油车改装成CNG双燃料研究一、燃气汽车发动机国际发展趋势及发展现状随着世界经济的飞速发展，汽车保有量的急剧增加，汽车给人们带来了极大的便利，对人类社会发展作出了巨大贡献，但同时消耗大量的石油资源、排出大量的有害气体，并对人类生存环境造成较大的危害，成为城市污染的主要污染源。

为解决这一问题，人们一直在寻求改变能源结构，采用低公害的汽车代用燃料的途径。

国际上一些大的汽车公司相继开发出电动汽车、醇类汽车、天然气汽车。

从技术成熟度、经济性、易普及程度、资源等方面因素看，天然气汽车优于电动汽车、醇类汽车。

因此近年来世界上汽车总保有量超过7.5亿辆，其中天然气汽车保有量已超过600万辆，加气站数量6000座以上，主要分布在富气贫油的意大利、新西兰、阿根廷、印尼等国家和环保法规严格的美国、日本等。

戴-克、康明斯、依维柯等国际知名公司都在不遗余力地大力研发和推广各自的天然气发动机（附表1）。

特别值得一提的是，美国在LNG车用技术上处于领先位置，从推广车型来看，LNG不但适用于城市公交车，同样也适用于出租车和大型货运车辆，尤其是长途车辆。

从美国和欧洲的趋势看，各国的天然气汽车的研制重心已经由CNGV汽车转向LNGV。

我国燃气汽车保有量目前已超过22万量，19个重点推广应用城市（地区）加气站数量达712座以上。

天然气汽车发展迅速的主要原因在于：环境保护的需要天然气汽车是清洁燃料汽车，尾气排放少，环境污染少，与汽油车、柴油车相比，排放物降低情况如下：表1 CNG与燃油汽车尾气排放比较在美国为了达到《1990年清洁空气条例修正案》（CAAA）标准，天然气已成为广泛使用的汽车代用燃料。

美国有31个州制定了强制使用天然气汽车的办法。

纽约州制定了6年清洁燃料车的应用计划，计划到1996年燃气汽车达到80%；德克萨斯州规定，1994年9月前，50%的校车、15%的公共汽车和政府机构汽车必须具有双燃料的能力。

天然气汽车技术日趋成熟天然气汽车发展从上世纪30年代起，已有70多年的历史，特别是经过近些年的发展，技术已趋于成熟，先进的电子技术和机械制造技术使天然气汽车的安全性和控制性能得到保证，续驶里程由初始50～70公里提高到300-400公里以上；天然气汽车气瓶重量和加气站的体积大为减少；给汽车加注天然气同加注汽油一样方便，快速充气仅需２～５分钟。

CNG双燃料汽车改装介绍现在国内的油价越来越高，带来了燃油费用支出的增长，特别针对一些耗油量较高的车型，燃油费用成了很多私家车主在汽车使用中的主要考虑的问题。

怎么才能让我们减轻燃油费的负担，提高汽车使用效率哪？---采用的新的汽油替代燃料——天然气！天然气、汽油双燃料汽车又称压缩天然气汽车（简称CNGV）。

天然气、汽油双燃料汽车是在原燃油汽车的基础上加装一套压缩天然气（简称CNG）燃料供给系统，使我们的汽车具有燃油、燃气两套独立的燃料供给系统。

天然气、汽油双燃料汽车在行驶过程中，可以随时任意转换两种燃料供给方式，基本上不影响汽车的行驶性能，但两种燃料不能混烧。

天然气是一种既经济又清洁的汽油替代燃料。

天然气汽车的改装与使用已经历时60余年，所用技术已经是一个非常成熟的技术。

由于国际油价的飞涨，国内、外的天然气开发在近几年达到了飞速发展，因而使以天然气为燃料的汽车近几年在国内、外也得到了广泛的推广与应用。

北京市以天然气作为汽车燃料，已经经历了7年的历程，在北京道路上我们随处可见“清洁燃料汽车CNG发动机后置”的公交车。

由于天然气气源的无法保障，所以一直仅限于北京市的公交车使用，截止到2006年中旬，北京市天然气公交车已经有近3000辆，天然气公交车现在仍在发展中。

汽车使用天然气为燃料的费用计算方式为：汽油耗油量（L）* 1.1=天然气耗气量（M3）北京93号汽油价格为：4.90元，天然气价格2.40元，燃料费用直接差价为：2.50元，如果考虑消耗量比值，燃料费用总差价为：2.72元。

燃料费用仅占原燃料费用的45%。

例：在充分考虑到改装费用的投入与燃油费用的节约，参照国内天然气改装情况，根据北京市的具体情况，我们对切诺基的改装进行了可行性试验，实际更改了一辆99年产的4缸4驱电喷切诺基，加装了2个50升储气瓶。

并记录下了加气金额和行驶里程。

现提供给大家作为参考：切诺基使用CNG情况记录表行驶公里数加气金额（元）230 58.66201 57.22215 56.72253 52.16219 58.86合计：1118公里合计：283.62元按照以上数据计算，使用天然气作为燃料每百公里费用为：283.62元÷1118公里×100≈25.37元换算为百公里汽油耗油量为：25.37元÷4.90元≈5.18升（93号汽油）如果按切诺基正常行驶每百公里耗油14升计算，切诺基百公里行驶费用为：4.90×14=68.60元使用天然气与使用汽油每百公里差价为：68.60元－25.37元=43.23元如果按照每天行驶100公里计算，使用天然气为燃料全年可以节约燃料费：43.23元×365天=15778.95元，实际天然气燃料费占汽油燃料费的37%。

2001年第22卷第3期华北工学院学报VO1.22NO.32001 (总第77期D JOURNAL OF NORTH CHINA IN TITUTE OF TECHNOLOGY(Sum NO.77D文章编号:1006-5431(2001D03-0190-04液化石油气-汽油双燃料汽车改装及其技术分析阎文兵姜绍忠(华北工学院机械电子工程系山西太原030051D摘要:目的从能源短缺和环境保护角度出发引出目前将城市在用车改造为液化石油气-汽油双燃料汽车的技术方案及其推广应用前景.方法论述了LPG汽车的主要特点;介绍LPG-汽油双燃料汽车改装装置的功能及其技术发展过程.结果与结论LPG-汽油双燃料汽车的发展及推广是目前最现实~最经济的方案之一.同时提出推广这一技术存在的问题及解决措施.关键词:LPG;双燃料汽车;改装装置中图分类号:469.75文献标识码:A随着全球性石油短缺能源危机日益迫近再加上汽车产量和保有量的增加使汽车燃料供应面临的形势十分严峻;同时燃油汽车排出的尾气已危及生态平衡及人类健康.据统计在大~中城市70%的空气污染来自汽车发展低公害汽车已成为城市环保行为的趋势.在国际上各先进国家或发展中国家的经验告诉我们液化石油气(Liguid PetrO1GasO1ine以下简称LPG D汽车技术是成熟的发展趋势呈上升状态.根据联合国LPG汽车统计数据表明先进发达的文明城市将继续使用LPG汽车来控制城市的空气污染[1].目前液化石油气汽车技术在我国推广应用还处于起步发展阶段因此有必要对车用LPG的特性与汽车改装装置的功能进行研究分析.1LPG汽车的主要特点LPG的主要成分是丙烷和丁烷在常温常压下它以气态形式存在但适当加压或在一定温度条件下即可成为便于储存和运输的液体.在汽车上燃用LPG可以将LPG减压后以气态直接供给发动机使用[2].汽车燃料使用LPG与汽油比较具有以下优点:(1D排放性能优良.LPG的挥发性好能与空气充分混合~燃烧更完全~更均匀~更平稳废气中的CO HC NO:等有害成分大为减少没有黑烟和积炭.与汽油车相比LPG汽车排气中的CO下降90%左右HC下降70%左右NO:下降近30%噪声降低近40%且无苯~铅等粉尘污染.据一汽对捷达轿车的改装试验表明:排放性能可以满足欧共体目前执行的83 351 EEC标准[3].(2D机件使用寿命长.LPG燃料不含Pb含S量极低几乎不产生H2S和其他硫化物.在燃烧过程中不产生焦油~无积炭且呈气态不会稀释润滑油不会在气缸壁上产生腐蚀性物质.润滑油的更换周期为汽油车的3倍左右燃用LPG运转平稳噪音小发动机耐用使用寿命为汽油车的3倍[4 5].(3D发动机的热效率高.LPG辛烷值高达100~111 比优质汽油高10%~20%故抗爆震性能好可用于高压缩比的发动机这对提高发动机的热效率有明显优势释放相同的热量LPG燃料的消耗量约为汽油的90%.且LPG汽车发动机运行平稳~低速性能比汽油车好尤其适宜于车辆拥挤~人口密集收稿日期:2000-03-01基金项目:山西省教委基金资助项目作者简介:阎文兵(1968-D女讲师硕士.从事专业:动力工程与机械.的大城市使用.(4D 使用LPG 更安全可靠.LPG 系统设有安全保护装置 不易泄漏.LPG 的密度是0.54 即使稍有泄漏在极短时间内空气中含量很难达到1.8%~9.6%的爆炸极限 而燃点温度为460C 比汽油的燃点温度(210~300D C 高出许多 火焰传播速度较低且诱导期较长 即使因意外事故碰撞亦不会轻易爆炸燃烧.因此 人们所担心的安全问题是有保证的[2].(5D 燃油的经济性好 易于在发动机上改装.一车双燃料使用 即在现有汽车的基础上 加装一套使用LPG 的装置 构成双燃料汽车.当汽车跑野外时 可使用汽油 若进入市区 则通过转换开关便可使用LPG 十分方便.LPG 价格比汽油低 对不同车型燃料费节省不等.以柳州五菱面包车为例 每天平均行驶300km 按100km 油耗7L 计算 至少消耗20L 汽油 而汽油现价为2.7元/L 需花费54元;如果用LPG (现价为1.9元/L D 费用为38元 每天节省约16元 每月节省480元 每车每年将节省5760元.目前 将汽油车改装成双燃料汽车的费用为3500元左右 即使不计由于燃料性能的改善而使车辆的使用寿命提高 维护费用降低的因素 正常使用情况下 大约半年即可收回安装成本.2LPG 汽车的改装目前在用汽车仍为燃油汽车 汽车加气站尚未在城市中形成网络 因此就需将燃油汽车改装成油-气双燃料汽车 LPG 汽车改装主要部件[2]:(1D LPG 储气瓶.LPG 储气瓶安装在汽车行李箱中 专门用于储存液态LPG .瓶上装有阀门与仪表阀门包括充装阀~限位阀~出气阀~过流阀与安全阀.当钢瓶内充装到规定液位(一般不大于85%D 时 限位阀即关闭 使其不再充装;如有意外事故如管线破裂 LPG 大量泄漏时 过流阀立即关闭 将事故控制在最小状态;如果钢瓶内压力超过规定值 安全阀即启跳泄压.瓶上还装有浮标式液面计 它与驾驶室内仪表盘相连 以便于司机能随时观察液料储存量.上述阀门与仪表均安装在钢瓶外壁上的密封保护箱内 当安全阀排气或阀门产生泄漏时 通过箱内接到车外的专用管路排出车外.双燃料供气系统见图1.1LPG 储罐;2气压调节器; 3 4发动机冷却液进~出口;5混合器;6化油器;7LPG 电磁截止阀;8汽油电磁截止阀;9汽油箱;10转换开关;11钥匙开关图1双燃料供气系统Fig .1Air f eed system of dual -fuel Automobile(2D LPG 汽化器(蒸发器D.液态LPG 进入到汽化器 在发动机起动时 靠自身显热汽化 随着散热器热水经过汽化器循环 液态LPG 吸热而汽化 再由调压器经一次或二次调压减至常压送入混合器.(3D 混合器.气态LPG 与空气在混合器内均匀地混合成可燃气体 供给发动机燃烧.(4D LPG 和汽油的电磁阀.在发动机燃料供给系上装有分别用于LPG 和汽油的电磁阀.司机在驾驶室内控制燃料转换开关 即可随时改变汽车的供给系统.191(总第77期D 液化石油气-汽油双燃料汽车改装及其技术分析(阎文兵等D291华北工学院学报2001年第3期3国内外LPG汽车发展的技术方案LPG汽车在世界上已有很长的历史~本世纪初~美国就已开发汽车燃用液化石油气和天然气的技术和产品.60年代初~日本就汽车燃用气体燃料的装置<LPG装置)的研究已初见成效.70年代~汽车燃气技术已在西方发达国家成为成熟技术.80年代~在日本~美国~前苏联和东南亚及南美地区都已得到不同程度的推广应用[1].汽油机采用燃气的技术按照其技术发展的水平~大致可概括为三个发展过程.3.1第一代LPG装置系统此系统是一个开环系统~适用于化油器汽车的配置.即在现有的汽油机的基础上~增加一套燃气供给系统<系统组成见以上介绍)~通过转换器可以选择燃用汽油或LPG~但基本上不对发动机本身做改造.这种技术改装简单且成本低~目前我国在用车双燃料供给系统的改装主要采用这项技术.燃用LPG 有许多优点~但它也存在一些缺点~如燃用LPG时~发动机动力性能较用汽油时下降近3%~10%;而且不能保证汽车在所有运行工况下获得最佳的空燃比;其降低排放污染的效果随不同的发动机~不同的调整状况有差别[6~8].根据NJG427发动机9工况下的台架试验排放测试结果看~与原车正常水平相比~下降较少~一般不超过15%.装用这匹配较好的大体上可能降低CO40%~60%~HC30%~50%~NOI类简单系统的汽车~其排放水平均达不到欧洲1号法规[9].因此~可以说第一代技术的主要意义是解决替代能源的一个途径.对改善汽车排放也有一定的作用.3.2第二代LPG装置系统此系统是一个带自动反馈控制的闭环系统~适用于化油器~带三元催化及电子补气的汽车:简称电控补气加三元催化器的两用燃料系统.该系统的原理是根据安装在排气管上的氧传感器<即A传感器)提供的信息~通过微处理器控制供给发动机的燃气量~达到控制空燃比的目的~使汽车动力性最佳~在全负荷下可提高功率2%~5%[10].这种方案可以使汽车排放水平达到欧洲1号法规的要求.这种方案还可以用来改造化油器式的汽油机~它要求在化油器下部进气管处加装同样由A传感器提供信号~由微型处理器进行控制的自动补气<新鲜空气)装置~从而使得在燃用汽油时~同样也能将空燃比控制在适于三元催化器工作的范围~也能达到欧洲1号法规的要求.这种方案也可以在电喷的汽油机上实施~即与电喷的汽油燃料系统共用A传感器~微电脑和三元催化器.据介绍~欧洲开始实施1号法规时~这一技术也曾是化油器式的汽车一段时期内所采取的有效方法.如果这种方案能够使我国现有的主要轿车车型的排放达到新标准~成本较为合理~将有推广应用意义.3.3第三代单一燃料燃气技术该技术是CNG<天然气)或LPG闭环电控多点喷射加三元催化器的单一燃料燃气汽车.据Ford公司~荷兰TNO道路车辆研究所~日本丰田公司等的经验~电喷加三元催化器的单燃料的天然气发动机的排放更加清洁~能够达到美国加州的超低排放的标准要求[1].但成本很高~目前还不适合在我国推广应用.4存在的问题及解决措施我国各大城市都已相继开展了环保汽车的推广工作~一批批绿色车队正在建立~受到了各级环保组织的好评.但同时也存在许多问题亟待解决.4.1加气站建设影响了燃气汽车的发展[11]对12个城市~地区调查结果表明~加气站建设进展缓慢~相当数量燃气汽车因加气不便~还是使用汽油运行.因此9要使双燃料汽车能推广使用9需要政府部门给予一定的扶持和优惠政策并进行统筹计划管理.4.2燃气质量问题不容忽视汽车使用的LPG 有严格的组分要求(主要是丙烷和丁烷的比例)9这种组分还要求随夏季和冬季而不同9目前国内没有控制及制定统一的标准.因此9我国要尽快制定和实施有关气质标准9实施严格检验和管理制度以保证燃气质量.4.3专用装置的选用和生产需要统筹规划和管理目前我国使用的LPG 装置除钢瓶外9大部分为进口件9进口国家达几十个9品种繁多9技术水平和质量参差不齐.通用性和互换性较差9势必造成各种使用问题和安全隐患.我国迫切需要把这些专用器具生产和引进的产品国产化9确保产品质量与市场需求.参考文献;[1]邹祖烨.国外代用燃料汽车发展概况[M ].北京;中国铁道出版社91998.17~27.[2]孙济美.天燃气和液化石油气汽车[M ].北京;北京理工大学出版社91999.21~47995~121.[3]朴尚夏9李伟.捷达轿车以液化石油气为燃料的研究[J ].汽车技术919979(5);11~15.[4]Gerini A 9MOnnier G 9BOnettO R .Ultra lOw emissiOns vehicle using LPG engine fuel [C ].SAE Paper 96107991996.[5]Menrad ~9Wegener R 9LOeck ~.Perspective Of the autOmOtive LPG market in eurOpe [C ].SAE technical Paper Series 852********.[6]Menrad ~9Wegener R 9LOeck ~.An LPG -Optimized engine -vehicle design [C ].SAE Paper 852********.[7]Mengelkamp R A 9~udsOn A C .LPG Fuel systems affect engine perfOrmance [C ].SAE TransactiOns 9VOl 67005291976.[8]Liu Z 9Karim G A .The IgnitiOn Delay in Dual Fuel Engine [C ].SAE Paper 95046691995.[9]吕兆华9卜明.汽油-LPG 双燃料发动机的试验研究[J ].试验与研究920009(4);23~26.[10]~Ollemans B .LPG 9a clean and efficient mOtOr fuel regulated and nOn -regulated emissiOns Of a COmmerciallyavttractive LPG Vehicle [C ].TNO -Paper VM 9604The COmmOnwealth COnference and Events Center LOndOn 9U K 927March 1996.[11]张琳.液化石油气汽车改装及加气站建设[J ].煤气与热力920009(1);67~69.LPG -gasoline dual f uel automobileRef it and its technical analysisYAN Wen -bing 9JIANG ShaO -zhOng(Dept .Of MechatrOnic Engineering 9NOrth China Institute Of TechnOlOgy 9Taiyuan 0300519China )abstract ;aim FrOm view pOints Of energy shOrtage and envirOnment prOtectiOn 9technicalmethOds and applicatiOn prOspect Of refiting vehicles in use intO LPG -gasOline dual -fuel autOmObiles are put fOrward .M ethodsThe paper discusses main characteristics Of LPG autOmObile 9intrOduces the dual -fuel autOmObile refits and its technOlOgical develOpment .Result and C onclusion The develOpment and the spread Of LPG -gasOline dual -fuel autOmObile is One Of the mOst realistic and ecOnOmic methOd .SOme technical prOblems and sOlving methOds are put fOrward .K ey w ords ;LPG ;dual -fuel autOmObile ;refit system 391(总第77期)液化石油气-汽油双燃料汽车改装及其技术分析(阎文兵等)。

12整套控制系统（包括数字电位调整模块和燃料平衡控制器等）的安装整套车载的安装将改装车辆一侧油箱油箱已拆除柴油放净水浴式汽加气座调压压力表ＬＮＧ气瓶（北京天海）2.19%蒸发率2218*598*640规格尺寸（长宽高）223Kg 空重1.45MPa 工作压力285L 有效容积120Kg 充装重量310L 公称容积178Nm3气体容量SIPW5气瓶型号天然气过滤器，使用的是LPG过滤器天然气 过滤器空气和天然气混合器混合器喷轨接头喷嘴燃气喷嘴安 装在气轨 上，由ECU 通过专门驱 动电路来控 制，燃气喷 嘴控制端通 过ECU控制 燃气喷嘴的 开启。

控制系统减压器：该减压器把LNG组合阀出口的不稳定压力调整为喷嘴工作需要 的0.25MKa的压力。

说明： 燃气进口：连接LNG组合减压阀出口处； 燃气出口：连接（过滤器）喷嘴组进气端口； 冷却水：暂时不接； 出口调整压力：可调整0.25MKa的输出压力值。

安装要求稳定不允许有松动现 象，应远离高温环境附近安装ECU电控设备安装规范： 安装规范： - ECU应远离有水溅之处及过 热之处，并且散热良好。

- ECU必须用支架保护起来。

- ECU 紧固支架不能与ECU 的金属背面相接触。

- ECU紧固支架的保护处理必 须确保ECU 接地。

安装地点选在车厢尾部座椅的后面ECU是双燃料系统的核心部件，采用通用的16位电脑微控器，实现对各个传感 器的精确采集，与先进的控制策略结合，准确的输出喷气量。

为电控设备添加保护盒，保护精密 电子仪器免受液体、重物损坏。

电控系统的调试。

线束安装建议： 线束安装建议：- 线束应该尽可能地靠近车身以保证最大限度地对电 磁波进行屏蔽。

- 线束位置应尽可能地远离排气管。

- 线束与发电机的最小距离应该是15cm。

- 如果线束位置与电磁场源水平距离应该大于20cm。

- 线束上的两个固定点不要受到机械张力的作用（主 要是指壳体和发动机上的固定点）。

LNG改装技术柴油汽车改用LNG 燃料的技术关键在于对发动机（包括点火系统）、燃料供应系统以及相应控制系统的改装。

其中，柴油— LNG 双燃料掺烧技术是以原车的柴油机为基础，保留原机基本结构和压燃点火方式，通过限制柴油喷射量，用天然气替代的方式“限油补气”，两种燃料进入发动机掺烧为汽车提供动力。

LNG 单燃料汽车则是用LNG 燃料供应系统全面替代原柴油供应回路，并对原柴油发动机进行包括增加电火花塞点火系统、调整发动机压缩比、重新设计控制单元等内容的改造，气相LNG 燃料进入发动机为汽车提供动力。

1.改装内容因为柴油与天然气是两种不同性质的燃料，在相态、燃烧特性等诸多方面都存在较大差异，因而，将柴油汽车改装成LNG 汽车，除了重点对发动机系统进行改装之外，还涉及许多其他环节。

一般情况下，要改装１辆柴油汽车，完整的改装内容包括：数据采集系统；ECU（电子控制单元）控制系统；执行系统；天然气供给系统；发动机点火系统；燃料流量控制系统等。

涉及柴油汽车改装的主要零部件如图所示。

涉及柴油汽车改装的主要零部件示意图数据采集系统增加或调整诸如LNG 储气瓶压力、进入发动机汽缸前的天然气压力、天然气温度、发动机排气温度、冷却水温度、节气门开度、曲轴位置等相关数据监测单元，并将所有监测数据上传给电子控制单元（ECU）。

ECU 控制系统由于增加或调整了许多数据采集点，且部分控制回路按照需要进行了重新调整，因而，ECU 控制系统也必须相应地进行重新设置，重点是合理调控柴油量、燃气量以及两种燃料喷入的时间，对助燃空气量进行控制。

执行系统增设LNG 储气瓶超压保护系统、燃气泄漏监测系统等。

天然气供给系统包括LNG 车载瓶（LNG 储存与增压）、水浴式汽化器（将LNG 由液态转换成气态）、压力调节装置（调节并稳定进入发动机的天然气压力）以及相应的管路与阀门。

发动机系统燃烧和进气控制是汽车发动机的关键技术。

柴油— LNG 掺烧汽车的发动机系统仍保留原机结构和压燃点火方式，压缩比也不改变，因而，改装内容相对较少。

电控柴油／LPG双燃料发动机改造技术及应用柴油/LPG双燃料发动机是指同时燃用LPG和柴油的发动机。

LPG相对传统柴油、汽油而言碳排放量更低，更经济，是国家重点推广的重要替代清洁能源之一。

在国内关于柴油/LPG双燃料发动机的开发和研究中，因为柴油机无法像汽油机那样直接点燃LPG，使得柴油/LPG双燃料发动机的技术开发难度增加。

标签：电控；双燃料；发动机；关键技术LPG相对传统柴油、汽油而言碳排放量更低，更经济，是国家重点推广的重要替代清洁能源之一。

“即使是欧五标准的柴油，颗粒物排放仍高于LPG”，而颗粒物中含有更多致癌物质，对人体的危害更大，这也是国内外研究领域的共识。

LPG/柴油双燃料发动机可以大幅度地降低大负荷工况的微粒排放，但小负荷时的HC排放有所增加。

柴油/LPG双燃料发动机的优点是LPG不受管线限制，供油系统的成本低，LPG的能量密度大、便于携带。

在国内关于柴油/LPG双燃料发动机的开发和研究中，因为柴油机无法像汽油机那样直接点燃LPG，使得柴油/LPG双燃料发动机的技术开发难度增加。

1 柴油/LPG双燃料发动机掺烧策略在柴油/LPG双燃料发动机中，LPG掺烧量的变化，会对柴油机的动力性、排放性能、工作稳定产生较大的影响，因此，需要确定最佳的LPG掺烧比，使双燃料发动机的性能达到最佳。

1.1 掺烧策略的确定掺烧策略的确定就是科学的确定柴油的供给量与LPG喷射量之间的关系，使得两种燃料根据不同的工况情况，依据设定的比例准时准量进入到气缸中，从而提高发动机整体的动力性、排放性能，使发动机可靠、安全、高效运行，得到充分发挥两种燃料的特质。

为准确制定掺烧策略，需要对每一个工况条件下，通过对发动机掺燃实验，确定柴油量、LPG量最佳比例，从而使发动机发挥良好的燃烧性能。

在柴油/LPG双燃料发动机中，柴油供应量是通过油泵的限位齿条来实现的，LPG采用进气歧管电控多点喷射，这样可以在超负荷的情况下，对柴油机实现保护。

总第198期交　通　科　技Serial N o .198　2003年第3期T ranspo rtati on Science &T echno logy N o .3June .2003收稿日期:2003203224柴油 压缩天燃气双燃料汽车改装技术张新塘　陈绪文(武汉理工大学能源与动力工程学院　武汉　430063)摘　要　介绍一种自主开发的将在用柴油汽车改装成柴油 CN G 双燃料的实用化技术。

样车的道路试验检测及实际运行结果表明:与原车相比,改装后的双燃料汽车的自由加速烟度下降80%,百公里燃料成本下降25%以上,动力性保持不变。

关键词　柴油车　双燃料　改装 我国将在2005年全面执行欧洲排放标准,这不仅对我国汽车发动机制造厂提出了挑战,同时,大量在用汽车超标排放问题也亟待解决,代用燃料,如压缩天燃气(CN G )、液化石油气(L PG )、液化天燃气(LN G )等在汽车的应用技术研究已成为当前的热门课题。

在汽车上使用天然气,不仅具有价格低廉、安全可靠、排污少等优点,而且有利于车用能源结构的调整,实现汽车工业的可持续发展。

笔者以在用非增压柴油机为研究对象,自主开发了将其改装成柴油 CN G 双燃料发动机的实用化技术,采用该技术改装的柴油 CN G 双燃料汽车经过了重庆汽车研究所国家重型汽车质量监督检验中心检测,并在实际运行中经受了8万km 可靠性试验。

结果表明:改装后的柴油 CN G 双燃料汽车使用性能良好、稳定。

1　改装技术方案1.1　改装原则考虑到改装的对象是在用柴油车,改装时必须做到:①尽可能低的改装成本;②合适的技术指标;③良好的操纵性能,能满足公交车辆频繁起步、加速等工况的需要;④能在双燃料和纯柴油两种运行模式之间方便地进行切换。

1.2　CN G 供给系统为满足上述改装原则,所采取的技术方案是:对原车结构不作任何改动,只在原车上增加一套CN G 供给系统。

CN G 从进气管以预混合的方式进入气缸,并以简单的机械方式控制发动机各工况的CN G 供给量。

CNG双燃料汽车改装（天然气汽车的工作方式）目前，国内外汽车使用天然气时，都是将原来的汽油车或柴油车的发动机进行改装，以适应燃烧天然气。

按燃烧天然气的特点专门设计、制造的发动机还比较少。

根据汽油机和柴油机工作原理不同，改用天然气的工作方式可以有以下几种:1.汽油车的改装使用天然气作为燃料的工作原理与原来的汽油机相同。

将高压气瓶中储存的天然气经过减压后送到混合器中，在此与空气混合，进入汽缸。

仍然使用原汽油机的点火系统中的火花塞点火。

原汽油机的压缩比不改变，原来发动机的结构基本不变，只是另外加上天然气的储气瓶、减压阀及相应的开关。

改装费用较低，而且用天然气或汽油两种燃料都可以工作虽然天然气的抗爆性很好，允许在较高的压缩比下工作，但因为在改装时为了使原发动机仍可用汽油工作，故原发动机的压缩比没有改变，发动机的功率要损失10%～20%。

为了减少功率损失，可在改装时把原来汽油机的压缩比提高(最简单的办法是将汽缸盖刨去一部分)，并改变点火提前角以适应天然气的工作需要。

这样虽然可以减少工率损失，但再用汽油工作时将会有产生爆震的危险，甚至于不能工作。

难以回到原来的汽油机工作方式。

所以目前汽油车改装时，发动机的压缩比一般保持不变。

2.柴油汽车的改装可以有两类方法。

第一类方法是原柴油机结构基本不变，按电点火方式改装，即按汽油机的工作原理(奥托循环)工作。

把原来柴油机的燃料系统全部去掉，将压缩比降低到天然气所能承担的数值(比汽油机高，一般为(8～10)∶1)除了要装天然气燃料系统的部件--储气瓶、减压阀、混合器等之外，还要再加上电点火系统，成为只燃烧天然气的单燃料天然气汽车。

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。

第二种方法是原来柴油机的燃料系统不变，再加上和上面相同的天然气燃料系统，一般压缩比不用改变。

发动机汽缸吸入空气和天然气的混合气后，由原来的柴油喷油器喷入少量的柴油作为引燃用。

第五章两用燃气汽车的制造与改装第一节两用燃气汽车制造与改装的管理CNG与LPG汽车的燃料储存和输送系统与传统汽车的燃油供给系统结构完全不同。

CNG与IJG以高压状态储存在气瓶中并流动在系统的高压管线中，这是社会关注CNG与LPG汽车安全性的焦点。

为在燃气汽车制造与改装中不留下安全隐患，国家对燃气汽车的制造和改装制定了相关的严格管理规定。

一、制造与改装单位／1)承接燃气汽车制造和改装业务的企业，必须通过有关部门和主机厂对其生产技术条件的审查和授权，并持有政府部门发给的CNG或LPG汽车生产或改装许可证。

2)取得授权的企业，其制造或改装人员必须具备CNG或LPG汽车的相关专业知识，且须经过严格的专业技术培训；经考核，取得合格证后，方能上岗进行车辆改装工作。

3)制造和改装人员必须具备高度的责任感，严格执行国家和行业规定的有关技术标准，严格执行企业制定的改装工艺规范与操作规程。

二、在用车辆改装手续与规定1)车辆改装前，应由车主或车主单位向当地机动车辆管理部门提出申请，填写车辆改装申请表，经车辆管理部门认可、批准，方可到取得改装许可资质的CNG或LPG汽车改装企业进行改装。

2)车辆改装完毕，检验合格后，车主应持改车单位发放的车辆改装合格证及有关技术档案，连同改装申请一起到车辆管理部门办理机动车车辆异动手续。

3)CNG或LPG汽车驾驶员应经改装单位培训，并取得合格证，在车辆管理部门注册、登记、确认后，方能驾驶CNG或LPG汽车。

第二节燃气汽车改装的基本工艺流程燃气汽车改装流程如图5-1所示。

图5-1是典型的在用车改装燃气汽车的简化工艺流程图。

对受主机厂委托，进行新车改装，其工艺流程也基本相同，只是不需要进行第一次随车证照审验和车辆技术状况检测。

新车批量改装，对改装工艺的规范性和供气装置的匹配合理性，要求进行更为严格的试验、论证。

第三节改装入厂审查、检测1．汽车资质审查1)该车证、照是否齐全、有效；证、照与车辆的有关编号是否相符。