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汽油車的改裝 轎車類目前普遍使用汽油車。由汽油車改裝成天然氣車，其發動機仍然是奧托式火花點火內燃機。 (1)在用汽油車改裝技術 在用汽油車的改裝，從燃氣汽車燃料供給控制技術的發展來看，大致可分為第一代技術、第二代技術和第三代技術三個階段: ○1第一代技術 第一代技術對應于汽車化油器技術，它在不改變汽車原有燃燒系統的前提下，加裝一套燃氣供給系統，采用文丘里管或比例調節式機械控制混合器，利用發動機進氣真空的變化調節燃氣供給量，以適應發動機不同工況對供氣量的要求，保證發動機的正常燃燒。它無電控系統和尾氣后處理裝置，這種技術成本較低，對發動機或整車排放的改善效果有限，大量的統計結果表明，裝用這一簡單系統的汽車，其排放水平可以達到《輕型汽車排氣污染物排放標準》GB14761.1-1993(即ECER15/04)標準的要求，但難以達到《汽車排放污染物限值及測試方法》GB14761-2001(即歐洲1號)排放標準的要求。 ○2第二代技術 第二代技術是在第一階段的基礎上，采用閉環電控技術，根據安裝在排氣管上三元催化器前的氧傳感器的信號，加上其他傳感器(如發動機轉速、節氣門位置、水溫等)信號，通過電腦控制供給發動機的燃氣量，使發動機空燃比保持在在理論空燃比附近以充分發揮三元催化器的效率。這種技術方案可以使汽車排放水平達到歐洲1號乃至歐洲II號法規的要求。目前第二代技術在國外仍大量使用。國內在這方面也做了大量的工作，取得了令人滿意的效果。我國在主要轎車車型如夏利、捷達、桑塔納、小紅旗、富康等開展了CNG第二代技術的研究開發工作，取得了良好的效果，基本掌握了核心技術，具備產業化的技術基礎。目前在用車改裝主要采用此技術。 ○3第三代技術 第三代技術對應于汽油閉環電控噴射技術。主要特征是完全意義上的閉環電控噴射加上與所用燃料相適應的三元催化器。控制精度可與汽油電控噴射媲美，根據所采用技術的先進程度不同，其排放可達到歐洲II號乃至更高的排放法規的要求。福特汽車公司開發的電控噴射單一燃料CNG轎車、以及單一燃料CNG卡車，其排放指標可以達到美國加州ULEV和SULEV排放法規的要求。在第三代技術中，還有單點電控噴射和多點電控噴射、進氣道噴射和缸內直接噴射、氣態噴射和液態噴射之分。目前國外在第三代技術方面已經基本成熟，處于產業化初期階段，尚沒有大批量使用。中國國家科技部在清潔汽車關鍵技術攻關和產業化項目中，組織了全國轎車和發動機主機廠、汽車行業主要科研院所及有關高校的技術力量，開展轎車、中巴和大型公交客車燃氣發動機第三代技術的研究工作，同時制定了產業化的發展目標。目前項目進展順利，取得了一些階段性成果，預計在不久將來實現產業化并推廣應用。 (2)改裝費 通過對天然氣汽車改裝廠調研，4缸汽油車改裝費(不含瓶)開環結構一般2400~2600元/臺 ，閉環結構一般3500~3700元/臺。 (3) 在用車進行油改氣的選擇 在用車中出租車、私家車、公務車及少部分中巴車為汽油發動機，汽油車改裝主要集中在這幾類車。從國內其他天然氣汽車示范城市的經驗來看，在天然氣汽車發展初期主要是這部分車輛的改裝。在加氣站建設還未達到規模時，改裝的雙燃料汽車適應能力強，發展靈活。出租車進行油改氣一般選擇車況較好，運行時間在3年以內。對運行4年以上車，改車后的尾氣治理效果不明顯，建議更新天然氣汽車。 公交車、載貨汽車配置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、柴油車的改裝 大、中巴類的公交車、長途客運車及各類載貨車普遍使用柴油車。汽油車改裝成CNG/汽油兩用燃料車的技術日臻成熟。然而占全國汽車保有量約30%左右的柴油車改用天然氣作燃料的卻微乎其微,只有1000多輛。從統計資料來看，雖然柴油車的總數只有汽油車的40%，但耗用的燃料總量卻是汽油車的1.78倍還多。這是因為約有15~20%左右的柴油車都是大功率的載重型卡車，其油耗量大都是汽油車的2~3倍左右。因此數量龐大的在用柴油汽車改用天然氣作燃料，對于燃油的節約和環保要求的重大意義。 (1) 柴油車改裝CNG/柴油雙燃料車的難點 2000年左右西安市曾先后改裝了幾十臺柴油公交車，都由于當時的技術方案不成熟等各種原因而告失敗;最近某公司將一臺在用柴油車改裝成CNG單燃料車，不但動力下降很多，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標方天然氣);去年西安一公司花費了5萬多元，采用某國進口技術將一臺柴油車改裝成CNG單燃料車，該技術方案主要是通過加厚汽缸墊以降低壓縮比，同時修改了燃燒室，并加裝了火花塞等，其結果很不理想。缸內燃燒溫度過高，一遇到爬坡水箱就開鍋，最后不得已將水箱加大，還沒有完全解決問題。 以上這些的例子說明，柴油汽車改用天然氣，從技術角度看的確有許多難點。主要表現在，柴油發動機的壓縮比高，燃用天然氣容易引起爆震;天然氣著火溫度高于柴油，因此改成天然氣發動機難于采用壓燃方式，不得已采用火花點燃方式;柴油車改用天然氣，汽缸內燃燒溫度和排氣溫度都很高，易造成水箱開鍋;電控系統如何依據發動機的運行參數，精確控制進入發動機的燃料與空氣的流量;以上各項技術如果解決得不好，不但會使原柴油車的動力性能下降，而且會使燃料的消耗量大大增加，經濟性大幅度下降。 (2) 常見的幾種改裝技術方案 目前常見的柴油汽車改裝技術方案主要有兩大類，將原柴油車改裝成天然氣單燃料車和改裝成天然氣/柴油雙燃料車。兩類技術各有其成功之處，也有它的局限性。 ○1天然氣單燃料車的改裝技術 a)柴油發動機制造廠的改裝技術 一般是以原有某型號柴油機為基礎，重新研制開發出新型天然氣發動機。主要做了三方面的改進設計: 結構設計:針對天然氣發動機的燃燒特性，重新確定了壓縮比，并對燃燒室、活塞、氣缸蓋、排氣管、進氣門及座圈、凸輪軸等少數零件進行了改進設計。其余保持與原柴油機不變。 燃料供給系統與點火系統:以燃氣供給系統取代原柴油機的燃油供給系統，采用進氣總管與混合供氣方式。采用高電壓、高能量直接點火方式。每缸設置獨立的點火線圈、火花塞與高壓線。 電子控制系統:采用閉環控制技術，系統依據多個傳感器所采集的發動機的運行工況參數，經ECU電子控制單元集中處理后，通過執行器對燃料噴射裝置、節氣門、排放氣閥、點火系統等進行精確控制。 這種專業改裝技術不但保證了原柴油機的動力性能，其他指標均優于原柴油機。 b)非發動機專業廠的改裝技術 這種技術主要應用于在用柴油車的改裝。它不具備對原柴油發動機的機體結構和零部結構件進行專業性改進加工的能力。只能做些修修補補的簡單工作，如為了降低壓縮比加厚汽缸墊;在原柴油機噴油嘴位置加裝點火系統;在原有的空氣進氣系統加裝天然氣混和裝置;在電控系統所作的改進工作量最大，目的是解決好天然氣與空氣的混合比，使發動機氣缸的燃燒性能保持最佳。 這種改裝技術，原柴油機的機體結構和燃燒機制畢竟沒有完全改變，依然是符合柴油機的燃燒特性，現在改用天然氣，將原先柴油機的迪塞爾循環的熱力學工作原理，改變為火花塞點火的汽油機工作原理，原機的動力性能難免受到影響(動力約降低10%左右)。 ○2天然氣/柴油雙燃料車的改裝技術 這種技術仍然立足于原柴油機的迪塞爾循環的熱力學工作原理。保留原柴油機的壓燃點火方式不變，高壓縮比不變，發動機機體和零部件基本不變。但在氣缸中被壓縮的介質，由原來柴油機中的單純空氣變為天然氣與空氣的混合氣體。發動機工作時變原來的純柴油燃燒為柴油與天然氣的混合燃燒。電控系統主要用于依據各種傳感器檢測的發動機運行信號，分別控制進入發動機的柴油、天然氣與空氣量，以實現柴油、天然氣與空氣的合理配比。 a)HPDI高壓直噴技術 以加拿大西港公司的HPDI技術為代表的高壓直噴技術，其主要特點是采用雙重共軌的高壓雙燃料噴射系統，當汽缸中的空氣被壓縮到接近沖程末點時，按一定配比的柴油與天然氣先后通過同一個燃料噴射孔，以很高壓力直接噴入汽缸而混燃作功;電子控制系統可以實現依據發動機的運行工況參數，精確控制進入氣缸的柴油與天然氣量以及噴入的時間，這種技術在保留了發動機原有效率和性能的同時，減少了排放。天然氣對柴油的替代率高達90%以上。主要應用對象是重型和中型大馬力柴油卡車。 b)正壓單點噴射雙燃料技術 該技術的核心是采用多個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噴射供氣系統。經減壓器穩壓后的天然氣壓力，始終要高于增壓后的進氣總管中的空氣壓力，即保持一定正壓的天然氣，通過上述電磁閥門和分配器控制流量，經由進氣噴嘴從中冷器之后的進氣總管噴入(稱為單點噴射)，在總管中與空氣混合進入各個氣缸，形成可燃混合氣。同時，由ECU電控單元指令步進電機油控機構動作，對噴油系統原來的齒條進行隨機限位，以減少每個汽缸壓縮沖程末噴入引燃的柴油量。另外，電控系統可以精確控制燃料的供給量，針對車輛不同轉速和負荷的工況進行分級控制。 因該技術采用了六個高壓電磁噴射閥和功能強大的ECU電控單元等復雜結構，雖然該系統控制精確，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 該技術主要有三項突出特點。一是ECU電控系統采用了模糊優選控制軟件技術，不同于其他方案的精確控制技術;二是進氣系統天然氣與空氣的混合是通過具有特殊腔道的混合器進行，并對混合氣體進行增壓與中冷(針對增壓發動機)。也就是在空氣增壓前在總進氣管中吸入天然氣，實現兩者的混合;三是系統對天然氣的供氣壓力沒有要求，或者說，該系統適用的供氣壓力范圍很寬，既適應高壓的CNG供氣，也適應低壓的CNG供氣。 目前幾種改裝方案都有企業進行嘗試，并取得了一定的成果，但距離大批量改裝還有一定難度。相信隨著廣大企業和技術人員的努力，在用柴油車的改裝技術將會越來越成熟，也將會得到大面積的推廣。

回答者：hmbse2016-10-26 00:00