LNG汽车的改装
LNG：如将天然⽓液化(常压下-162℃)后，装⼊低压保温容器中放在汽车上，就是LNG Liquefied Natural Gas)汽车，也就是液化天然⽓汽车。
LNG与CNG⽐较存在的优势
⽬前，天然⽓汽车的开发应⽤中使⽤较多的是CNG燃料，但是在实际的应⽤中遇到了许多较难解决的问题，例如CNG车辆的⾏驶⾥程短、燃⽓纯度不⾼、CNG钢瓶⾃重⼤、燃⽓经济性不太理想、安全性较差等，特别是续驶⾥程短的问题使CNG汽车不能很好的远⾏，从⽽限制其⼴泛应⽤[l7]。与cNG燃料相⽐，LNG燃料是采⽤液态存储的⽅式，并且开发和使⽤上具有更多的优点:
1)LNG⽐CNG更纯净。在LNG的⽣产过程中，⾸先需要对天然⽓进⾏净化⼯作，之后脱除其他杂质成分，于是LNG变得更加纯净，然后对其加压和制冷液化处理，因此LNG⽐CNG具有更好的清洁性;
2)LNG具有良好的经济性。LNG的价格⽐汽、柴油要便宜很多，同时LNG汽车的⾃重⽐CNG汽车轻，所以在相同⾏驶路程下，消耗的燃料也少;
3)LNG是⾮常安全的燃料。车⽤LNG储存压⼒⼀般在0.1⼀1.IMPa，⽽CNG的储存压⼒⼀般在20MPa以上，另外与CNG相⽐，LNG具有更⾼的爆炸极限，因此其安全性能也更好。
4)LNG⽐CNG的储存效率⾼，因此⽐CNG的储存能量密度，汽车的续驶⾥程⼤⼤增加，由此可见LNG汽车续驶⾥程较长。LNG的储存能量密度是CNG的⼏倍，因此更加适合应⽤在长途汽车上。
LNG汽车与CNG汽车的应⽤⽐较：
LNG汽车改装
（⼀）汽油车的改装
使⽤天然⽓作为燃料的⼯作原理与原来的汽油机相同。将⾼压⽓瓶中储存的天然⽓经过减压后送到混合器中，在此与空⽓混合，进⼊汽缸。仍然使⽤原汽油机的点⽕系统中的⽕花塞点⽕。原汽油机的压缩⽐不改变，原来发动机的结构基本不变，只是另外加上天然⽓的储⽓瓶、减压阀及相应的开关。改装费⽤较低，⽽且⽤天然⽓或汽油两种燃料都可以⼯作，虽然天然⽓的抗爆性很好，允许在较⾼的压 缩⽐下⼯作，但因为在改装时为了使原发动机仍可⽤汽油⼯作，故原发动机的压缩⽐没有改变，发动机的功率要损失10%～20%。为了减少功率损失，可在改装时把原来汽油机的压缩⽐提⾼(最简单的办法是将汽缸盖刨去⼀部分)，并改变点⽕提前⾓以适应天然⽓的⼯作需要。这样虽然可以减少⼯率损失，但再⽤汽油⼯作时将会有产⽣爆震的危险，甚⾄于不能⼯作。难以回到原来的汽油机⼯作⽅式。所以⽬前汽油车改装时，发动机的压缩⽐⼀般保持不变。
1、汽油发动机改烧天然⽓的内容：
（1）降低发动机的排⽓温度和冷却系统的改造
（2）发动机的润滑油冷却改造
（3）发动机门座圈的改造
2．汽油车的改车技术路径：
3．改装费：
4缸汽油车改装费（不含瓶）：开环结构⼀般在4000—9000元/台
闭环结构⼀般在5000—10000元/台
4．进⾏油改⽓的条件：
出租车进⾏油改⽓⼀般选择车况较好，运⾏在3年以内。对运⾏4年以上的车，改车后的尾⽓治理效果不明显。
5．天然⽓消耗指标：
影响耗⽓指标的因素：车况，路况，⾏驶车速及变速情况，空调使⽤情况等。出租车耗汽油指标为7.5—
9.8（L/100km），1Nm3天然⽓替换汽油1.15L，则出租车耗天然⽓指标为6.5—8.5（Nm3/100km）。
大锅抗干扰（⼆）．由柴油机改装的天然⽓汽车：
⼤、中巴类的公交车，长途客运车及各类货车普遍使⽤柴油车。柴油车采⽤的是迪塞尔式压缩点⽕内燃机。柴油车改烧天然⽓，发动机的点燃⽅式有两种：⼀为⽕花点燃，⼆为柴油引燃。
改装可以有两类⽅法。第⼀类⽅法是原柴油机结构基本不变，按电点⽕⽅式改装，即按汽油机的⼯作原理(奥托循环)⼯作。把原来柴油机的燃料系统全部去掉，将压缩⽐降低到天然⽓所能承担的数值(⽐汽油机⾼，⼀般为(8～10)∶1)除了要装天然⽓燃料系统的部件--储⽓瓶、减压阀、混合器等之外，还要再加上电点⽕系统，成为只燃烧天然⽓的单燃料天然⽓汽车。这种改装⽅法⽐较简单、技术⽐较成熟，但不能再⽤柴油⼯作，⽽且发动机功率损失较⼤，只有原来柴油机的65%～70%左右。第⼆种⽅法是原来柴油机的燃料系统不变，再加上和上⾯相同的天然⽓燃料系统，⼀般压缩⽐不⽤改变。发动机汽缸吸⼊空⽓和天然⽓的混合⽓后，由原来的柴油喷油器喷⼊少量的柴油作为引燃⽤。柴油压燃着⽕以后，点燃了天然⽓和空⽓的可燃混合⽓进⼯作，这就是双燃料天然⽓发动机。
其基本⼯作原理为：启动时⽤全柴油，加负荷时空⽓与燃⽓混合器的负压传
到膜⽚机构上，通过泵杆将柴油⾼压油泵齿条限上，此时司机再踏下油门踏板时就只增加天然⽓燃料的流量。双燃料的⼯作⽅式不仅不会损失功率，⽽且由天然⽓的燃烧性能好，还可⽐原来的柴油机的功率略有增加。这是因为柴油机的压缩⽐⾼，原来的过量空⽓系数较⼤的缘故。这种改装⽅式对原柴油机的变动最少，⽽且在天然⽓供应不⾜时还可以转为全柴油⼯作。但这种⼯作⽅式在中、低负荷时，经济性和排放都不太好。因此，在不另外增加克服这些不⾜的⼿段时，不适⽤于城市公共汽车。最好是那些长时间处于中、⾼负荷的汽车和长途运输汽车使⽤这种改装⽅式。现代技术先进的汽车燃料系统⼤多是⽤电脑控制的电⼦燃料喷射系统。就是⽤电脑根据使⽤的⼯况⾃动地改变电⼦喷⾝阀所
喷出的汽油或柴油的时间、流量以及点⽕时间。如改⽤天然⽓作为燃料，需要将汽油或柴油的电⼦喷射阀换成或另外加装天然⽓电⼦喷射阀，再改动电脑的控制软件的等程序，就可以成为燃烧天然⽓的天然⽓发动机。当然，天然⽓燃料系统中的其它部件和储⽓瓶、减压阀等还是不可少的。
1．柴油发动机改烧天然⽓的内容：
（1）降低发动机的排⽓温度和冷却系统的改造
（2）发动机的润滑油冷却改造
（3）发动机⽓门座圈的改造：⽓门油封的更换
（4）新的活塞环的更换
（5）发动机压缩⽐的降低
（6）新的凸轮轴设计
（8）发动机缸盖安装⽕花塞
（9）安装曲轴位置或凸轮轴位置传感器，以及信号触发盘
2．柴油车的改车技术路径：
3．改装费：
⼤巴柴油车改装单燃料车费⽤：60000-100000元/台
4．进⾏油改⽓的条件：
对改车后的尾⽓排放环境治理的效果和回收改装费的价值⽽⾔，油改⽓汽车适于选择车况好，运⾏3年以内的公交车，长途客车，对运⾏4年以上的车。改车意义不⼤。
从⼀些城市经验来看，在原有柴油发动机基础上改车的运⾏效果不理想，建议更换成天然⽓发动机或使⽤出⼚天然⽓汽车。
6．天然⽓消耗指标：
（1）福建省柴油消耗指标：
市区公交（⼤巴车）耗柴油指标（L/100km）：40—44
市区公交（中巴车）耗柴油指标（L/100km）：24—28
自制cd架
长途客车（⼤型车）耗柴油指标（L/100km）：33—37
40吨的载货车耗柴油指标（L/100km）：43—47
替换指标：1Nm3天然⽓替换柴油0.95L
（2）福建省天然⽓消耗指标：
市区公交（⼤巴车）耗天然⽓指标（Nm3/100km）：42—46
市区公交（中巴车）耗天然⽓指标（Nm3/100km）：25—29
长途客车（⼤型车）耗天然⽓指标（Nm3/100km）：35—39
40吨的载货车耗天然⽓指标（Nm3/100km）：45—49
影响耗油，耗⽓指标的因素：车况，路况，⾏驶车速及变速情况，空调使⽤情况等。
LNG汽车
基本构成
n LNG储罐：双层⾦属真空缠绕绝热容器；
n 调压阀：精确控制供⽓压⼒，保持罐内正常压⼒；
n ⽓化器：⽔浴式⽓化器，发动机冷却⽔做热源；
n 液位仪：电⼦式液位指⽰装置；
n 安全装置：过流阀、安全阀、防爆⽚；
n 阀件：充液阀、截⽌阀、单向阀等。
基本流程
n 充液：LNG由充液⼝，经单向阀⾄储罐上⽅，罐内⽓体被冷凝，压⼒下降，充⾄额定液位时⾃动停⽌；
n 供⽓：发动机启动时，电磁阀打开，LNG在罐内压⼒作⽤下流出，进⼊⽓化器换热⽓化，供给发动机。
LNG车⽤系统流程简图
（说明：该图要做处理，最好按照此流程重新绘制，并加注中⽂说明。1-LNG售⽓机，2-进液管，3-加⽓⼝，4-液位计，5-储罐，6-经济调节阀，7-汽化器，8-压⼒调节器）
基本参数
⼯作压⼒：3.5~10bar
垃圾焚烧
储罐容积：50~400L
保存时间：7天以上
续驶⾥程：轻型车300~500km
中型车400~800km
重型车500~1000km
北京11⽶LNG公交客车北京14⽶LNG公交客车长沙8.5⽶LNG公交客车
LNG汽车改装
n 改装型式
LNG-汽油两⽤燃料汽车、LNG-柴油双燃料汽车、LNG单燃料汽车；
n 改装标准
NFPA 57 汽车⽤液化天然⽓供⽓系统标准
SAEJ 2343 液化天然⽓重型卡车的推荐标准
n 储罐配置
轻型车：30~80L（1只储罐）
中型车：100~200L（1~2只储罐）
重型车：300~800L（1~2只储罐）
柴油车改LNG\CNG单燃料车改装简介
⼀、柴油车辆改装单燃料燃⽓车主要分三⼤部分：烤翅料
⽓瓶安装及管路布置。
机舱散热和通风系统改善。
发动机⼤修改造和燃⽓控制等系统安装。
注：改装前发动机状态正常，可以不做⼤修，但要特别注意保证⽓缸密封性。
⼆、改装主要内容
1、燃料供给系统
（1）去掉原柴油机⾼压油、喷嘴及⾼压油管、油箱；
（2）增加⽓瓶、燃⽓钢管、减压器、低压输⽓软胶囊、喷轨总成；
2、点⽕系统
（1）柴油机是压燃的，没有点⽕系统；
（2）增加点⽕线圈、⽕花塞、⾼压线、缸盖加⼯或者换新燃⽓缸盖；
3、控制系统
（1）国Ⅱ柴油机没有电控系统，国Ⅲ柴油机在改装中，原车发动机ECU需要保留下来主要是整车仪表板上的相关信息，由原车ECU提供；
（2）增加电⼦节⽓门体、电⼦油门踏板、进⽓压⼒传感器、转速传感器、⽔温传感器、氧传感器、线束、ECU。
4、压缩⽐
滚筒造粒机
（1）柴油机压缩⽐约在17.5:1；（2）单燃料发动机压缩⽐在10.5~12:1.
5、可靠性
（1）柴油机涡轮增压器采⽤机油润滑和冷却；
（2）燃⽓发动机涡轮增压器采⽤了⽔冷与机油润滑和冷却⽅式，保证了增压器⼯作的可靠性和安全性。
6、冷却系
（1）柴油机燃烧温度低，热负荷相对⼩；
（2）燃⽓的燃烧特性决定燃烧温度⽐柴油机⾼，热负荷⾼，⽔箱散热⾯积应在原机⽔箱基础上加⼤40%以上。
三、改装车辆燃⽓供给系统安装
1、压缩天然⽓瓶组的安装
压缩天然⽓钢瓶组的安装应负荷GB/T19240《压缩天然⽓汽车专⽤装置的安装要求》的规定。改装样
车根据车型的不同⽓瓶安装位置相应变化，只有样车改装定型后，根据车型确定设计改装具体⽅案。
压缩天然⽓钢瓶选定后，应安装在远离热源且车辆外部轮廓内受保护的位置，不应对车辆驾驶员产⽣不利影响。在车架下安装⽓瓶时，⽓瓶及其附件不应安装在汽车前桥之前。⽓瓶不允许采⽤导致降低⽓瓶强度和刚度的安装⽅法，应保证车辆在空载和满载状态下载荷分布符合GB7258的规定。安装⽓瓶充⽓后，车辆最⼤总质量的增加应不超过5%。⽓瓶安装应牢固符合规范要求。
2、LNG（液化天然⽓）⽓瓶安装
液化天然⽓瓶组件的安装应符合GB/T20734《液化天然⽓汽车专⽤装置安装要求》的规定。LNG钢瓶按GB18442《低温绝热压⼒容器》要求由优质不锈钢制成，⽤来储存-162℃温度的液态天然⽓。车⽤LNG钢瓶（分带⾃增压系统和⽆⾃增压系统）装置装有⽔浴式⽓化器、管路与稳压器、安全系统、液体充装装置和安全装置等组成，⽤来确保燃⽓安全供给。LNG瓶选定后，安装时不应采⽤导致储⽓瓶组强度与刚度降低的安装⽅法，不得超出车辆的外轮廓边缘，因液化天然⽓汽车⼯作时需要使⽤发动机内循环⽔加热⽓化，瓶组安装同时应考虑利于⽔管布置与安装距离最短。加热⽔管进⼝应接在发动机缸盖或缸体⽔管路上，出⽔⼝应接在⽔泵进⽔⼝管路上，以保证循环⽔对减压器⽓化加热效果。安全阀释放
的⽓体，应引导到⼀定的⾼度排出车外，以保安全。
3、改装必须加装⽓体泄漏报警装置。
4、⾼压电磁阀（CNG车）
⾼压电磁阀靠近减压器安装。
发动机改造⼯艺流程简约表：标本盒
序号作业内容检测要求备注
1 发动机拆解按车辆改装前要求在车辆未解体前
2 部件清洗检测
3 检查曲轴磨损过⼤需要更换
4 检查连杆及活塞销
5 缸盖加⼯⽕花安装孔或更换新缸盖按图纸要求新缸盖不需加⼯
6 换⼤⼩⽡根据情况⽽定
7 换⽓缸垫
8 换⽓门座圈新缸盖不需换
9 ⽓门与⽓门座圈对研⽤煤油检查不渗漏
10 清洗⽓门与缸盖座及进⽓道
11 装⽓门弹簧与⽕花塞等
12 检查⽓门密封性
13 进⽓歧管加⼯与焊接法兰
14 氧传感器安装螺母焊接
15 换双冷燃⽓专⽤增压器
16 换缸套磨损情况⽽定
17 装配燃⽓机专⽤活塞检查活塞环开⼝间隙
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