大功率DDF发动机.ppt

第二部分 项目背景 国务院办公厅文件 2013-2-6.国务院办公厅在{2013}12号文中指出： “重点推进柴油/天然气双燃料内燃机、替代燃料内燃机产品研发”。 “积极发展柴油/天然气双燃料内燃机”。 国务院办公厅文件摘 替代燃料内燃机应用示范工程。开展天然气单一燃料及天然气/柴油双燃料燃烧技术在车船用发动机上的推广应用，…… 双燃料燃烧技术在载重车、船舶、机车、发电机组用重型柴油机上的应用， 到2015年，通过推广应用天然气单一燃料、双燃料及生物柴油内燃机，实现替代商品燃油1000万吨。 国务院关于加快长江等内河水运发展的意见国发〔2011〕2号 利用10年左右的时间，建成畅通、高效、平安、绿色的现代化内河水运体系，建成比较完备的现代化内河水运安全监管和救助体系。。。。。 江河湖海的船舶动力采用DDF技术改造，在不改变原有柴油机结构的前提下，增加燃气供给系统，实现柴油天然气混燃，可以明显改善排放、建成绿色水运体系，节约燃料成本。 公路运输消耗柴油40%以上 公路运输占柴油总消费量的比例已达40%。 我国中西部以资源开发和输出为主的省份和大量需要中西部省份供应煤炭、矿产和原材料的一些东部省份，当地车用柴油在柴油总消费中所占的比例则更高。例如： 2010年前三季度典型的柴油消耗量同比增长率： ——陕西省超过12%; ——新疆自治区超过15%； ——内蒙古自治区高于20%。 重型运输车——吃油大王 交通设施大规模建设，物流业迅猛发展， 自2008年底以来政府主导的总计数十亿元的经济刺激投资，极大地推动了公路运输的发展。 高速公路运输量激增，尤其是重型卡车。 2009年，重型卡车的数量猛增57%。当年有114万辆重型卡车和120万辆轻型卡车新加入高速公路运输行列。 2010年新增重型卡车产量突破100万辆。 与此同时，高速公路收费方法按车辆实际重量计费，进一步鼓励了卡车向重型化发展。 重型柴油卡车——吃（柴）油大王。 天然气是最有前途的代用燃料 天然气是世界第三大能源，储量丰富，价格便宜。 天然气汽车在世界上已有70多年的历史。20世纪初，意大利人率先开发了常压囊式天然气汽车。 1986年，30多家燃气企业在渥太华成立了国际天然气汽车协会(IANGV)。 全世界天然气汽车(NGV)保有量可以说是直线式上升。在富气贫油的国家（例如意大利、新西兰、阿根廷、巴西、印度尼西亚等）和环保法规严格的国家（例如美国、日本等）、天然气汽车得到迅速发展。我国天然气汽车产业已经呈现出迅速发展的良好势头。 中国天然气资源丰富 我国常规天然气资源量为47万亿立方米，够用120年以上； 我国的非常规天然气资源： 煤层气：够用100年，36.8万亿m3； 页岩气：够用300年，100万亿m3； 致密砂岩气丰富； 海底干冰（天然气水合物)。 全世界天然气汽车增长态势 全球重型商务车将快速实现“油改气” 科学家预测：重型商务车中最终将有75%左右的车辆燃用天然气，而燃用柴油的车辆大约只有25%。 天然气汽车中包括CNG汽车、L-CNG汽车、LNG汽车。当然还有一部分是DDF汽车。 在用柴油机不管大小、类型、用途都可以进行DDF化改造；越是大型柴油机，改造效果越好。 效果：减排、省钱、节能。 美国加州、澳大利亚、韩国和日本首先都是为了满足当时当地的排放法规而实施改造的。 中国人目前最为看重的是经济性。为了降低重型卡车的行驶成本而在积极寻求改造在用柴油车的方案； 沃尔沃的PM-DDF重卡可能两者兼而有之 ————— 既为了排放，又为了经济性。 DDF是新一代发动机。 什么是DDF发动机？ DDF是是一种新概念发动机。英文全称是： Diesel – Dual Fuel，简写为：DDF，或者称为Dual-Fuel Engine（DF Engine）。 DDF发动机既有柴油机特点： 高压缩比、高效率； 又有汽油机的特点： 火花点火、稀薄燃烧； DDF既不同于柴油机，又不同于汽油机。 DDF发动机的进气行程 DDF发动机的压缩行程 DDF发动机的做功行程 DDF发动机的排气行程 DDF发动机气缸内燃烧照相 喷油嘴头部温度过高 柴油机喷油嘴：燃油冷却作用； DDF喷油嘴：小喷油量 喷油嘴顶端温度高，增加了积碳形成率 可能导致重大变化和耐久性问题 喷射器前端的温度取决于三种热流量： . 1）燃气向喷嘴 . 2）喷嘴向柴油 . 3）喷嘴头部向冷却液 喷嘴堵死，DDF发动机启动困难 DDF发动机喷油嘴内热对偶 解决喷嘴头部温度过高 * * 积极发展大功率柴油/LNG双燃料（DDF）内燃机 亚太 欧洲