刘锡麟
新浪博客《秋林红似火》
摘 要：本文依据作者多年探索柴油车改装技术的经历，简单陈述了柴油车改装的难点问题，并对目前国内常见的几类改装技术的特点和实用性，进行了简要分析与对比。通过柴油车改装成CNG/柴油双燃料车的实践活动，不但到了适合中国国情的先进改装技术，还根据个人的亲身体验，提出了一些柴油车改装方案选择中应注意的原则意见，供同仁们参考。 随着“西气东输”工程、深圳大鹏湾进口LNG接收站工程等大型天然气储运工程的相继投运，全国上下很快掀起了天然气推广应用的新高潮。来势之猛，波及范围之大前所未有。各大中城市除了迅速兴起的天然气气化工程外，天然气汽车的广泛应用更是热不可及。汽油车改装成CNG/汽油两用燃料车的技术日臻成熟。然而占全国汽车保有量约30%左右的柴油车改用天然气作燃料的却微乎其微。从统计资料来看，虽然柴油车的总数只有汽油车的40%，但耗用
的燃料总量却是汽油车的1.78倍还多。这是因为约有15～20%左右的柴油车都是大功率的载重型卡车，其油耗量大都是汽油车的2～3倍左右。因此近千万辆在用柴油汽车改用天然气作燃料，对于燃油的节约和环保要求的重大意义，已经成为广大运输企业和天然气行业的共识。
1.柴油车改装CNG/柴油双燃料车的难点
2000年左右西安市曾先后改装了几十台柴油公交车，都由于当时的技术方案不成熟等各种原因而告失败；最近外地某公司将一台在用柴油车改装成CNG单燃料车，不但动力下降很多，而且燃料消耗从原先60升/百公里的柴油，上升到100标方/百公里的天然气（正常情况下1升柴油约等于1.1～1.2标方天然气）；去年西安一公司花费了5万多元，采用某国进口技术将一台柴油车改装成CNG单燃料车，该技术方案主要是通过加厚汽缸垫以降低压缩比，同时修改了燃烧室，并加装了火花塞等，其结果很不理想。缸内燃烧温度过高，一遇到爬坡水箱就开锅，最后不得已将水箱加大，还没有完全解决问题。
以上这些不成功的例子说明，柴油汽车改用天然气，从技术角度看的确有许多难点。主要表现在，柴油发动机的压缩比高，燃用天然气容易引起爆震；天然气着火温度高于柴油，
因此改成天然气发动机难于采用压燃方式，不得已采用火花点燃方式；柴油车改用天然气，汽缸内燃烧温度和排气温度都很高，易造成水箱开锅；电控系统如何依据发动机的运行参数，精确控制进入发动机的燃料与空气的流量；改装成CNG/柴油双燃料车的柴油替代率很小，实用价值很低；以上各项技术如果解决得不好，不但会使原柴油车的动力性能下降，而且会使燃料的消耗量大大增加，经济性大幅度下降。不可能为广大用户所接受。去腐生肌膏
尽管柴油车的改装存在着诸多拦路虎，许多企业和技术人员经历了一次又一次失败的教训，据不完全统计，近十年来，全国约有20多家柴油汽车改用天然气使用不成功的例子。故曾有学者发表文章对在用柴油车改用天然气技术判了“死刑”。但是人们探讨柴油车改装技术的努力并没有放弃，热情未减。经过多年的不懈努力与修炼，终于获得了累累硕果。许多改装技术方案纷纷在各种研讨会上亮相，不少技术已经得到实践的考验，取得了比较理想的结果。
2.常见的几种改装技术方案
目前常见的柴油汽车改装技术方案主要有两大类，将原柴油车改装成天然气单燃料车和改装成天然气/柴油双燃料车。两类技术各有其成功之处，也有它的局限性。
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2.1天然气单燃料车的改装技术
2.1.1柴油发动机制造厂的改装技术
一般是以原有某型号柴油机为基础，重新研制开发出新型天然气发动机。主要做了三方面的改进设计：
（1）结构设计：针对天然气发动机的燃烧特性，重新确定了压缩比，并对燃烧室、活塞、气缸盖、排气管、进气门及座圈、凸轮轴等少数零件进行了改进设计。其余保持与原柴油机不变。
（2电解液比重计）燃料供给系统与点火系统：以燃气供给系统取代原柴油机的燃油供给系统，采用进气总管与混合供气方式。采用高电压、高能量直接点火方式。每缸设置独立的点火线圈、火花塞与高压线。
（3）电子控制系统：采用闭环控制技术，系统依据多个传感器所采集的发动机的运行工况参数，经ECU电子控制单元集中处理后，通过执行器对燃料喷射装置、节气门、排放气阀、点火系统等进行精确控制。
这种专业改装技术不但保证了原柴油机的动力性能，其他指标均优于原柴油机。
2.1.2非发动机专业厂的改装技术
这种技术主要应用于在用柴油车的改装。它不具备对原柴油发动机的机体结构和零部结构件进行专业性改进加工的能力。只能做些修修补补的简单工作，如为了降低压缩比加厚汽缸垫；在原柴油机喷油嘴位置加装点火系统；在原有的空气进气系统加装天然气混和装置；在电控系统所作的改进工作量最大，各家都有自己的高招，目的是解决好天然气与空气的混合比，使发动机气缸的燃烧性能保持最佳。
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这种改装技术，原柴油机的机体结构和燃烧机制毕竟没有完全改变，依然是符合柴油机的燃烧特性，现在改用天然气，将原先柴油机的迪塞尔循环的热力学工作原理，改变为火花塞点火的汽油机工作原理，原机的动力性能难免受到影响（动力约降低10%左右）。
2.2 天然气电量控制/柴油双燃料车的改装技术
这种技术仍然立足于原柴油机的迪塞尔循环的热力学工作原理。保留原柴油机的压燃点火方式不变，高压缩比不变，发动机机体和零部件基本不变。但在气缸中被压缩的介质，由
原来柴油机中的单纯空气变为天然气与空气的混合气体。发动机工作时变原来的纯柴油燃烧为柴油与天然气的混合燃烧。电控系统主要用于依据各种传感器检测的发动机运行信号，分别控制进入发动机的柴油、天然气与空气量，以实现柴油、天然气与空气的合理配比。
当然，在具体的实施细节上，各企业均有自己的专有技术和秘诀。
2.2.1 HPDI高压直喷技术
以加拿大西港公司的HPDI技术为代表的高压直喷技术，其主要特点是采用双重共轨的高压双燃料喷射系统，当汽缸中的空气被压缩到接近冲程末点时，按一定配比的柴油与天然气先后通过同一个燃料喷射孔，以很高压力直接喷入汽缸而混燃作功；电子控制系统可以实现依据发动机的运行工况参数，精确控制进入气缸的柴油与天然气量以及喷入的时间，这种技术在保留了发动机原有效率和性能的同时，减少了排放。天然气对柴油的替代率高达浮雕画90%以上。主要应用对象是重型和中型大马力柴油卡车。
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