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汽油車(chē)的改裝 轎車(chē)類(lèi)目前普遍使用汽油車(chē)。由汽油車(chē)改裝成天然氣車(chē)，其發(fā)動(dòng)機(jī)仍然是奧托式火花點(diǎn)火內(nèi)燃機(jī)。 (1)在用汽油車(chē)改裝技術(shù) 在用汽油車(chē)的改裝，從燃?xì)馄��?chē)燃料供給控制技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，大致可分為第一代技術(shù)、第二代技術(shù)和第三代技術(shù)三個(gè)階段: ○1第一代技術(shù) 第一代技術(shù)對(duì)應(yīng)于汽車(chē)化油器技術(shù)，它在不改變汽車(chē)原有燃燒系統(tǒng)的前提下，加裝一套燃?xì)夤┙o系統(tǒng)，采用文丘里管或比例調(diào)節(jié)式機(jī)械控制混合器，利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣真空的變化調(diào)節(jié)燃?xì)夤┙o量，以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)不同工況對(duì)供氣量的要求，保證發(fā)動(dòng)機(jī)的正常燃燒。它無(wú)電控系統(tǒng)和尾氣后處理裝置，這種技術(shù)成本較低，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)或整車(chē)排放的改善效果有限，大量的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，裝用這一簡(jiǎn)單系統(tǒng)的汽車(chē)，其排放水平可以達(dá)到《輕型汽車(chē)排氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》GB14761.1-1993(即ECER15/04)標(biāo)準(zhǔn)的要求，但難以達(dá)到《汽車(chē)排放污染物限值及測(cè)試方法》GB14761-2001(即歐洲1號(hào))排放標(biāo)準(zhǔn)的要求。 ○2第二代技術(shù) 第二代技術(shù)是在第一階段的基礎(chǔ)上，采用閉環(huán)電控技術(shù)，根據(jù)安裝在排氣管上三元催化器前的氧傳感器的信號(hào)，加上其他傳感器(如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、節(jié)氣門(mén)位置、水溫等)信號(hào)，通過(guò)電腦控制供給發(fā)動(dòng)機(jī)的燃?xì)饬�，使發(fā)動(dòng)機(jī)空燃比保持在在理論空燃比附近以充分發(fā)揮三元催化器的效率。這種技術(shù)方案可以使汽車(chē)排放水平達(dá)到歐洲1號(hào)乃至歐洲II號(hào)法規(guī)的要求。目前第二代技術(shù)在國(guó)外仍大量使用。國(guó)內(nèi)在這方面也做了大量的工作，取得了令人滿(mǎn)意的效果。我國(guó)在主要轎車(chē)車(chē)型如夏利、捷達(dá)、桑塔納、小紅旗、富康等開(kāi)展了CNG第二代技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)工作，取得了良好的效果，基本掌握了核心技術(shù)，具備產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)基礎(chǔ)。目前在用車(chē)改裝主要采用此技術(shù)。 ○3第三代技術(shù) 第三代技術(shù)對(duì)應(yīng)于汽油閉環(huán)電控噴射技術(shù)。主要特征是完全意義上的閉環(huán)電控噴射加上與所用燃料相適應(yīng)的三元催化器�？刂凭�度可與汽油電控噴射媲美，根據(jù)所采用技術(shù)的先進(jìn)程度不同，其排放可達(dá)到歐洲II號(hào)乃至更高的排放法規(guī)的要求。福特汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)的電控噴射單一燃料CNG轎車(chē)、以及單一燃料CNG卡車(chē)，其排放指標(biāo)可以達(dá)到美國(guó)加州ULEV和SULEV排放法規(guī)的要求。在第三代技術(shù)中，還有單點(diǎn)電控噴射和多點(diǎn)電控噴射、進(jìn)氣道噴射和缸內(nèi)直接噴射、氣態(tài)噴射和液態(tài)噴射之分。目前國(guó)外在第三代技術(shù)方面已經(jīng)基本成熟，處于產(chǎn)業(yè)化初期階段，尚沒(méi)有大批量使用。中國(guó)國(guó)家科技部在清潔汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目中，組織了全國(guó)轎車(chē)和發(fā)動(dòng)機(jī)主機(jī)廠(chǎng)、汽車(chē)行業(yè)主要科研院所及有關(guān)高校的技術(shù)力量，開(kāi)展轎車(chē)、中巴和大型公交客車(chē)燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)第三代技術(shù)的研究工作，同時(shí)制定了產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展目標(biāo)。目前項(xiàng)目進(jìn)展順利，取得了一些階段性成果，預(yù)計(jì)在不久將來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并推廣應(yīng)用。 (2)改裝費(fèi) 通過(guò)對(duì)天然氣汽車(chē)改裝廠(chǎng)調(diào)研，4缸汽油車(chē)改裝費(fèi)(不含瓶)開(kāi)環(huán)結(jié)構(gòu)一般2400~2600元/臺(tái) ，閉環(huán)結(jié)構(gòu)一般3500~3700元/臺(tái)。 (3) 在用車(chē)進(jìn)行油改氣的選擇 在用車(chē)中出租車(chē)、私家車(chē)、公務(wù)車(chē)及少部分中巴車(chē)為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，汽油車(chē)改裝主要集中在這幾類(lèi)車(chē)。從國(guó)內(nèi)其他天然氣汽車(chē)示范城市的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在天然氣汽車(chē)發(fā)展初期主要是這部分車(chē)輛的改裝。在加氣站建設(shè)還未達(dá)到規(guī)模時(shí)，改裝的雙燃料汽車(chē)適應(yīng)能力強(qiáng)，發(fā)展靈活。出租車(chē)進(jìn)行油改氣一般選擇車(chē)況較好，運(yùn)行時(shí)間在3年以?xún)?nèi)。對(duì)運(yùn)行4年以上車(chē)，改車(chē)后的尾氣治理效果不明顯，建議更新天然氣汽車(chē)。 公交車(chē)、載貨汽車(chē)配置4~8瓶90L水容積鋼瓶，一次充足量后，可行駛220~280公里左右。出租車(chē)配置1瓶55L水容積鋼瓶，一次充足量后可行駛120公里左右。 4、柴油車(chē)的改裝 大、中巴類(lèi)的公交車(chē)、長(zhǎng)途客運(yùn)車(chē)及各類(lèi)載貨車(chē)普遍使用柴油車(chē)。汽油車(chē)改裝成CNG/汽油兩用燃料車(chē)的技術(shù)日臻成熟。然而占全國(guó)汽車(chē)保有量約30%左右的柴油車(chē)改用天然氣作燃料的卻微乎其微,只有1000多輛。從統(tǒng)計(jì)資料來(lái)看，雖然柴油車(chē)的總數(shù)只有汽油車(chē)的40%，但耗用的燃料總量卻是汽油車(chē)的1.78倍還多。這是因?yàn)榧s有15~20%左右的柴油車(chē)都是大功率的載重型卡車(chē)，其油耗量大都是汽油車(chē)的2~3倍左右。因此數(shù)量龐大的在用柴油汽車(chē)改用天然氣作燃料，對(duì)于燃油的節(jié)約和環(huán)保要求的重大意義。 (1) 柴油車(chē)改裝CNG/柴油雙燃料車(chē)的難點(diǎn) 2000年左右西安市曾先后改裝了幾十臺(tái)柴油公交車(chē)，都由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)方案不成熟等各種原因而告失敗;最近某公司將一臺(tái)在用柴油車(chē)改裝成CNG單燃料車(chē)，不但動(dòng)力下降很多，而且燃料消耗從原先60升/百公里的柴油，上升到100標(biāo)方/百公里的天然氣(正常情況下1升柴油約等于1.1~1.2標(biāo)方天然氣);去年西安一公司花費(fèi)了5萬(wàn)多元，采用某國(guó)進(jìn)口技術(shù)將一臺(tái)柴油車(chē)改裝成CNG單燃料車(chē)，該技術(shù)方案主要是通過(guò)加厚汽缸墊以降低壓縮比，同時(shí)修改了燃燒室，并加裝了火花塞等，其結(jié)果很不理想。缸內(nèi)燃燒溫度過(guò)高，一遇到爬坡水箱就開(kāi)鍋，最后不得已將水箱加大，還沒(méi)有完全解決問(wèn)題。 以上這些的例子說(shuō)明，柴油汽車(chē)改用天然氣，從技術(shù)角度看的確有許多難點(diǎn)。主要表現(xiàn)在，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比高，燃用天然氣容易引起爆震;天然氣著火溫度高于柴油，因此改成天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)難于采用壓燃方式，不得已采用火花點(diǎn)燃方式;柴油車(chē)改用天然氣，汽缸內(nèi)燃燒溫度和排氣溫度都很高，易造成水箱開(kāi)鍋;電控系統(tǒng)如何依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，精確控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料與空氣的流量;以上各項(xiàng)技術(shù)如果解決得不好，不但會(huì)使原柴油車(chē)的動(dòng)力性能下降，而且會(huì)使燃料的消耗量大大增加，經(jīng)濟(jì)性大幅度下降。 (2) 常見(jiàn)的幾種改裝技術(shù)方案 目前常見(jiàn)的柴油汽車(chē)改裝技術(shù)方案主要有兩大類(lèi)，將原柴油車(chē)改裝成天然氣單燃料車(chē)和改裝成天然氣/柴油雙燃料車(chē)。兩類(lèi)技術(shù)各有其成功之處，也有它的局限性。 ○1天然氣單燃料車(chē)的改裝技術(shù) a)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠(chǎng)的改裝技術(shù) 一般是以原有某型號(hào)柴油機(jī)為基礎(chǔ)，重新研制開(kāi)發(fā)出新型天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)。主要做了三方面的改進(jìn)設(shè)計(jì): 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì):針對(duì)天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒特性，重新確定了壓縮比，并對(duì)燃燒室、活塞、氣缸蓋、排氣管、進(jìn)氣門(mén)及座圈、凸輪軸等少數(shù)零件進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。其余保持與原柴油機(jī)不變。 燃料供給系統(tǒng)與點(diǎn)火系統(tǒng):以燃?xì)夤┙o系統(tǒng)取代原柴油機(jī)的燃油供給系統(tǒng)，采用進(jìn)氣總管與混合供氣方式。采用高電壓、高能量直接點(diǎn)火方式。每缸設(shè)置獨(dú)立的點(diǎn)火線(xiàn)圈、火花塞與高壓線(xiàn)。 電子控制系統(tǒng):采用閉環(huán)控制技術(shù)，系統(tǒng)依據(jù)多個(gè)傳感器所采集的發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況參數(shù)，經(jīng)ECU電子控制單元集中處理后，通過(guò)執(zhí)行器對(duì)燃料噴射裝置、節(jié)氣門(mén)、排放氣閥、點(diǎn)火系統(tǒng)等進(jìn)行精確控制。 這種專(zhuān)業(yè)改裝技術(shù)不但保證了原柴油機(jī)的動(dòng)力性能，其他指標(biāo)均優(yōu)于原柴油機(jī)。 b)非發(fā)動(dòng)機(jī)專(zhuān)業(yè)廠(chǎng)的改裝技術(shù) 這種技術(shù)主要應(yīng)用于在用柴油車(chē)的改裝。它不具備對(duì)原柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)和零部結(jié)構(gòu)件進(jìn)行專(zhuān)業(yè)性改進(jìn)加工的能力。只能做些修修補(bǔ)補(bǔ)的簡(jiǎn)單工作，如為了降低壓縮比加厚汽缸墊;在原柴油機(jī)噴油嘴位置加裝點(diǎn)火系統(tǒng);在原有的空氣進(jìn)氣系統(tǒng)加裝天然氣混和裝置;在電控系統(tǒng)所作的改進(jìn)工作量最大，目的是解決好天然氣與空氣的混合比，使發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的燃燒性能保持最佳。 這種改裝技術(shù)，原柴油機(jī)的機(jī)體結(jié)構(gòu)和燃燒機(jī)制畢竟沒(méi)有完全改變，依然是符合柴油機(jī)的燃燒特性，現(xiàn)在改用天然氣，將原先柴油機(jī)的迪塞爾循環(huán)的熱力學(xué)工作原理，改變?yōu)榛鸹ㄈ�點(diǎn)火的汽油機(jī)工作原理，原機(jī)的動(dòng)力性能難免受到影響(動(dòng)力約降低10%左右)。 ○2天然氣/柴油雙燃料車(chē)的改裝技術(shù) 這種技術(shù)仍然立足于原柴油機(jī)的迪塞爾循環(huán)的熱力學(xué)工作原理。保留原柴油機(jī)的壓燃點(diǎn)火方式不變，高壓縮比不變，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體和零部件基本不變。但在氣缸中被壓縮的介質(zhì)，由原來(lái)柴油機(jī)中的單純空氣變?yōu)樘烊粴馀c空氣的混合氣體。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)變?cè)瓉?lái)的純柴油燃燒為柴油與天然氣的混合燃燒。電控系統(tǒng)主要用于依據(jù)各種傳感器檢測(cè)的發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行信號(hào)，分別控制進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)的柴油、天然氣與空氣量，以實(shí)現(xiàn)柴油、天然氣與空氣的合理配比。 a)HPDI高壓直噴技術(shù) 以加拿大西港公司的HPDI技術(shù)為代表的高壓直噴技術(shù)，其主要特點(diǎn)是采用雙重共軌的高壓雙燃料噴射系統(tǒng)，當(dāng)汽缸中的空氣被壓縮到接近沖程末點(diǎn)時(shí)，按一定配比的柴油與天然氣先后通過(guò)同一個(gè)燃料噴射孔，以很高壓力直接噴入汽缸而混燃作功;電子控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況參數(shù)，精確控制進(jìn)入氣缸的柴油與天然氣量以及噴入的時(shí)間，這種技術(shù)在保留了發(fā)動(dòng)機(jī)原有效率和性能的同時(shí)，減少了排放。天然氣對(duì)柴油的替代率高達(dá)90%以上。主要應(yīng)用對(duì)象是重型和中型大馬力柴油卡車(chē)。 b)正壓?jiǎn)吸c(diǎn)噴射雙燃料技術(shù) 該技術(shù)的核心是采用多個(gè)可控制天然氣流量的高壓電磁噴射閥及ECU電控單元等組成的單點(diǎn)噴射供氣系統(tǒng)。經(jīng)減壓器穩(wěn)壓后的天然氣壓力，始終要高于增壓后的進(jìn)氣總管中的空氣壓力，即保持一定正壓的天然氣，通過(guò)上述電磁閥門(mén)和分配器控制流量，經(jīng)由進(jìn)氣噴嘴從中冷器之后的進(jìn)氣總管?chē)娙?稱(chēng)為單點(diǎn)噴射)，在總管中與空氣混合進(jìn)入各個(gè)氣缸，形成可燃混合氣。同時(shí)，由ECU電控單元指令步進(jìn)電機(jī)油控機(jī)構(gòu)動(dòng)作，對(duì)噴油系統(tǒng)原來(lái)的齒條進(jìn)行隨機(jī)限位，以減少每個(gè)汽缸壓縮沖程末噴入引燃的柴油量。另外，電控系統(tǒng)可以精確控制燃料的供給量，針對(duì)車(chē)輛不同轉(zhuǎn)速和負(fù)荷的工況進(jìn)行分級(jí)控制。 因該技術(shù)采用了六個(gè)高壓電磁噴射閥和功能強(qiáng)大的ECU電控單元等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，雖然該系統(tǒng)控制精確，替代率較高，但其可靠性較差，套件成本較高，改裝費(fèi)用投入較大，目前還難以大面積推廣使用。 c)模糊電控雙燃料混燃技術(shù) 該技術(shù)主要有三項(xiàng)突出特點(diǎn)。一是ECU電控系統(tǒng)采用了模糊優(yōu)選控制軟件技術(shù)，不同于其他方案的精確控制技術(shù);二是進(jìn)氣系統(tǒng)天然氣與空氣的混合是通過(guò)具有特殊腔道的混合器進(jìn)行，并對(duì)混合氣體進(jìn)行增壓與中冷(針對(duì)增壓發(fā)動(dòng)機(jī))。也就是在空氣增壓前在總進(jìn)氣管中吸入天然氣，實(shí)現(xiàn)兩者的混合;三是系統(tǒng)對(duì)天然氣的供氣壓力沒(méi)有要求，或者說(shuō)，該系統(tǒng)適用的供氣壓力范圍很寬，既適應(yīng)高壓的CNG供氣，也適應(yīng)低壓的CNG供氣。 目前幾種改裝方案都有企業(yè)進(jìn)行嘗試，并取得了一定的成果，但距離大批量改裝還有一定難度。相信隨著廣大企業(yè)和技術(shù)人員的努力，在用柴油車(chē)的改裝技術(shù)將會(huì)越來(lái)越成熟，也將會(huì)得到大面積的推廣。

回答者：hmbse2016-10-26 00:00