柴油LNG双燃料汽车原理与使用讲座.ppt

柴油/LNG双燃料汽车原理与使用讲座 江汉油田运输公司　周迎 二〇一二年九月 一、LNG基础知识 1、 LNG基本概念 LNG就是液化天然气，是Liquefied Natural Gas的简称，天然气是在气田中自然开采出来的可燃气体，在常温常压下呈气体状态，主要成分是甲烷，具有无色、无味、无毒、无腐蚀性等特点。其生产过程是先将气田生产的天然气净化处理，再经超低温（-162℃）加压液化就形成液化天然气。  3、LNG的优点 1）LNG体积比同质量的天然气小600倍， LNG储存率高。 2 ） LNG汽化潜热高，液化过程中的冷量可回收利用，改装后的车辆，其发动机水温明显降低。 3）由于LNG汽化后密度很低，只有约空气的一半，稍有泄漏立即飞散开来，不致引起爆炸。 4）由于LNG组分较纯，燃烧完全，燃烧后生成二氧化碳和水，所以它是很好的清洁燃料，有利于保护环境，减少城市污染。 二、LNG汽车 1、 LNG汽车的基本概念。 以LNG为燃料的汽车称为LNG汽车，一般分三种形式：一种是完全以LNG为燃料的纯LNG汽车，一种为LNG与柴油混合使用的双燃料LNG汽车，一种为LNG与汽油替换使用的两用燃料汽车。这几种LNG汽车的燃气系统基本相同，都是将LNG储存在车用LNG储罐内，通过汽化装置汽化为0.5MPa左右的气体供给发动机。 2、LNG供气系统。 LNG供气系统由气瓶、压力显示和液位计量系统、汽化调压总成、充装组件和气瓶支撑系统五部分组成。用于加注和储存LNG，并以气体形式提供天然气燃料给发动机。 供气系统 可以通过充装组件与LNG加液站进行连接。 车用LNG气瓶采用双层金属真空加多层缠绕绝热技术，国内外都能生产，国外技术可保证LNG日蒸发率在2％以内(7天之内不产生蒸发损失)。 汽化器采用发动机冷却水作热源，由控制系统根据发动机工况调节其汽化量。 工作原理见图1. 气瓶具有双层设计结构，内胆用来储存LNG，在内胆外壁缠有多层绝热材料，具有隔热保温性能，同时夹套（内胆和外胆之间的空间）被抽成高真空，共同形成高真空多层绝热系统。外胆和内胆支撑结构的设计能够承受车辆在行驶过程中所产生的外部载荷。 电容传感器根据气瓶内的 LNG 液位高度产生一个成线性比例的电信号，并传送给信号盒，对信号进行进一步整理，然后传递到LNG 车载多参数显示仪上。电信号不受介质状态（液相或气相）和压力的影响，能够精确反映气瓶内燃料的多少。该系统能够适应于加速、刹车、爬坡、转弯等行驶条件变化所带来的瞬间影响。 将 LNG 车载多参数显示仪放置在驾驶室，驾驶员就能够很方便的观察气瓶内压力和液位状况，了解压力和液位的变化，便于及时泄压和补充LNG。 特点： 柴油/天然气双燃料改装是指在原柴油机的基础上原车基础上加装LNG储供气系统、在不改动原车发动机的条件下加装柴油-天然气电控混燃动力系统。从而使车辆由以柴油为燃料转变为以柴油和天然气混合燃料的改装过程和结果。 柴油/天然气双燃料发动机技术采用电控单点喷射式，即在进气总管上安装电控混合器,并采集原柴油发动机转速、冷却水温度、油门踏板等信号作为燃料供给量的判据。电子控制单元根据采集的状态参数，确定柴油的喷射量和天然气的喷射量，喷入气缸内的少量柴油在压缩冲程中被压燃，进而引燃喷入气缸内的天然气，从而达到了燃料替代的目的。 柴油/天然气双燃料车辆在双燃料模式时使用的燃料是柴油和天然气，在天然气不足时，可以恢复到柴油模式进行行驶。软件控制策略中的油量和气量控制都来自于原柴油机喷油量，主要是利用了原柴油机的电控系统控制策略。因此，改装车型的发动机必须是电控高压共轨发动机。 三、LNG汽车的优势 （1）车用LNG的存储优势 天然气汽车主要使用压缩天然气(CNG)，车载天然气以20MPa的高压存储在高强度储罐中，所存储的压缩天然气质量只有储罐本身质量的1／5～1／10，储气率不高．而且会给行车安全带来一定的隐患。液化天然气是一种低温液态燃料，在大气压下，液化天然气为-162℃,体积缩小到原来的1／625，相当于天然气被60MPa的压力压缩，从而增大了能量密度，提高了车载燃料系统的储气量，所携带的有效燃料将比压缩气罐高出2～3倍。 （2）车用LNG的安全优势 液化天然气不含氧，所以其易燃性低于柴油。在大气条件下，液化天然气一旦在系统中发生较小的泄漏，便能很快完全蒸发．并吹走正在泄露的低温燃料。从而杜绝了燃烧及爆炸的可能，保证了乘客及车辆