1、天然气汽车概念介绍天然气汽车使用天然气作为燃料的汽车即为天然气汽车天然气汽车分类单一燃料天然气汽车（只使用天然气）双燃料天然气汽车（既能使用汽油或者柴油又能使用天然气）燃料储存状态压缩天然气（CNG)：压缩天然气(Compressed Natural Gas.简称 CNG)是天然气加压( 一般加压到 20MPa)并以气态储存在压力容器中，加压过程中要脱水、脱硫除杂质。液化天然气（LNG）:液化天然气(Liquefied Natural Gas,简称 LNG)是将天然气采用节流膨胀、混合冷源制冷等深冷工艺将气体冷却到-162，使甲烷变成液态，成了液化天然气。其体积约为同量气态天然气体积的 1/6
2、25 。汽车使用不同燃料时排气中有害物含量比较表国家节能与新能源汽车产业发展规划（20112020）指出：根据我国能源发展战略，因地制宜，适度发展以天然气汽车为代表的各类替代燃料汽车，形成多元化的清洁车用燃料结构，降低对石油资源的依赖。2015 年要实现“车用燃料结构得到优化。替代燃料占车用燃料消耗的比例达到 10%以上。天然气汽车推广规模达到 150 万辆以上，第二代生物燃料得到规模化市场应用 ”的目标。2020 年要实现：“替代燃料占车用燃料消耗的比例达到 15%以上”的目标。发展天然气重卡利于优化能源结构目前我国能源结构是化石能源煤炭占 69.4%，石油占 20.4%，天然气占 3%，石
3、油对外依存度超过 50%发展天然气重卡利于降低运输企业成本天然气价格与汽、柴油的差价比较大，即使按照国家能源局长期价格调整规划天然气价格是汽、柴油价格的 70%，使用天然气重卡比柴油重卡燃料成本也会降低 20%-23% 我国天然气分布图 我国进口 LNG 接收站分布图天 然 气 重 卡 发 展 前 景天然气作为石油的替代燃料应用于交通运输已经成为世界清洁汽车发展的趋势。有关资料表明，我国天然气工业正处于发展高峰时期，且发展速度越来越快，这由两个标志体现出来：其一，天然气探明储量日益增长，到 2008 年年底，我国探明天然气总地质储量为 6.4 万亿立方米，近 6 年平均探明天然气储量为 510
4、5 亿立方 米，目前年均探明储量相当于 1949 年至 1988 年 40 年的累计探明储量。 其二，天然气年产量日益增多，2008 年，全国天然气产量为 760 亿立方米，平均日产气量远远大于 1958 年全国年产气量。预计到 2020 年我国累计探明天然气储量 10 万亿立方米，天然气产量 1500亿立方米以上。在世界能源日趋紧张，大气污染极为严重的今天，在交通运输领域，尤其是重型卡车上大力推广清洁能源降低石油消耗，减少排放污染，将是未来发展的趋势。其三：天然气汽车加气站发展分析 中国已经建立和规划了覆盖全国的天然气输送管网系统。中国已中国中西部、东部及广东地区有了充足的天然气供应条件。现
5、在“西气东输二期”工程、 “陕京二线”工程、 “中缅管道”工程等重大项目正在建设之中，而中俄天然气管道、西气东输三线、西气东输四线也即将开工建设。整个“十一五”期间中国规划建设天然气管道约 1.6 万公里，到 2010 年，中国天然气管道总长将达到 4.4 万公里，基本形成覆盖全国的天然气基干管网系统。伴随着国内天然气产量的逐年攀升和大规模引进境外天然气项目的顺利实施，以及加气站的大规模建设，中国 CNG 汽车市场正迎来前所未有发展机遇。其四：在过去的二十多年中，我国城市天然气供应量有较大的增长，进口天然气的规划与建设项目也陆续完成，从唐山的曹妃甸到深圳的大鹏，中国石油、中海油、中国石化沿海建
6、立了大量的液化天然气接收站。 据统计，目前国内已经投产、在建或规划中的进口液化天然气接收站项目共计 18 个。其中，中海油参与建设的项目 11 个，中国石油 4 个，中国石化 3 个。分布在广东、江苏、辽宁和浙江、福建、广西、海南、北京、河北、天津、山东、上海等 9 省 3 市，这些都为天然气车的发展提供了良好机遇。中国重汽天然气发动机中国重汽天然气发动机，是中国重汽为充分实施国际化战略，进一步提高企业自主创新能力和核心竞争力，做大做强中国重汽动力事业，根据国内外市场需求和重卡技术发展趋势，在原 WD615 国系列柴油机的基础上重新设计的天然气发动机。目前，车用天然气发动机功率覆盖 230Hp
7、 到 340Hp，可充分满足中型、重型载重车及各类型客车的配套需求。天然气发动机主要配套件选用国际品牌或国内一流供应商的产品，以先进的生产工艺装备保障零件加工和装调质量，在保持与 WD615 国柴油机大部分零部件通用的基础上，重点对进排气系统、缸盖、活塞、活塞环等进行了重新设计，重新设计的发动机完全适合天然气的燃烧特性，整机的动力性、可靠性以及经济性指标处于领先水平。中国重汽天然气发动机投放国际、国内市场以来，得到用户的广泛认可，业以在天然气发动机市场上形成自己的品牌优势，是国内 10 升排量天然气发动机中技术最先进、质量最稳定的发动机之一中国重汽天然气发动机是与美国 EControls 公司
8、联合开发和设计的完全拥有自主知识产权、具有当代世界先进水平的新一代电控、稀薄燃烧、四气门天然气发动机。可靠：继承了 WD615 柴油机独特的框架式结构，加强型的机体强度高；涡后排温低；严格的质量管理体系、主要配套件选用国际品牌或国内一流供应商的产品保证了整机的可靠性；环保 ：由于天然发动机的排气中没有颗粒物，因此在排放试验中不需要测量排气颗粒物，而柴油发动机的排放试验则对排气颗粒物有严格的要求，通过此问题可以说明在排放标准相同的情况下天然发动机比柴油机更环保.采用完全拥有自主知识产权的加强型机体，有效减少振动和降低噪音。达到国四排放。WT615系列天然气发动机技术参数： 是国内开发重卡天然气发
9、动机最早的企业。 是国内推出天然气重卡最早的企业。 具有国内最大功率的重卡发动机（420 马力） 。 同排量发动机功率是最大的(升功率达到 36 马力/升)。更先进中国重汽天然气发动机是与美国 EControls 公司联合开发和设计的完全拥有自主知识产权、具有当代世界先进水平的新一代电控、稀薄燃烧、四气门天然气发动机。经济零件与柴油机 通用性强，备件供应充足，维修保养方便，大大降低了维护成本。四气门结构设计大大提高了发动机的充气效率，稀薄燃烧方式使发动机具有很好的燃料经济性, 最低燃气消耗为 195g/kw.h,燃料成本远低于柴油机 。Econtrols 系统维修成本低 。可靠继承了 WD61
10、5 柴油机独特的框架式结构，加强型的机体强度高；涡后排温低；严格的质量管理体系、主要配套件选用国际品牌或国内一流供应商的产品保证了整机的可靠性；环保由于天然发动机的排气中没有颗粒物，因此在排放试验中不需要测量排气颗粒物，而柴油发动机的排放试验则对排气颗粒物有严格的要求，通过此问题可以说明在排放标准相同的情况下天然发动机比柴油机更环保.采用完全拥有自主知识产权的加强型机体，有效减少振动和降低噪音。达到国四排放。WT615 系列天然气发动机主要结构特点： 加强性宽机体：继承了英国 Ricardo 公司为国柴油机设计的加强型宽机体和曲轴箱，显著加强了发动机机体的刚度和强度，改善了发动机的热负荷，大幅
11、提高发动机的可靠性和使用寿命，同时显著降低了发动机的振动和噪声。WT615 系列天然气发动机主要结构特点：加强性宽机体：继承了英国 Ricardo 公司为国柴油机设计的加强型宽机体和曲轴箱，显著加强了发动机机体的刚度和强度，改善了发动机的热负荷，大幅提高发动机的可靠性和使用寿命，同时显著降低了发动机的振动和噪声。四气门结构：通过 WAVE 燃烧模拟及 CFD 流体动力学计算，采用四气门进、排气系统使燃气分布更为均匀，充气系数更高，燃烧更充分，有效降低燃气消耗量。同时四气门结构有力于火花塞的中间布置，更利于点火。中间进气及加大容腔的进气管：中间进气更适合于预混合的燃气发动机。增大的容腔有助于减少
12、气流脉动，利于混合，平衡各缸之间的气流。活塞和活塞环：为燃气机专门设计开发的活塞和活塞环。活塞环槽和环的完美配合达到了封气和封油的良好效果，降低了机油耗和阻止了积碳的产生。气门和气门座圈：众所周知，燃气机的排气门和座圈的选用一直是困扰工程技术人员的难题，我们通过大量试验，选出最佳匹配材料的气门和座圈，并改变了排气门锥面密封角度，延长了其使用寿命。起动机：采用世界顶级品牌三菱电机的减速型起动机。三菱重型起动机在全球范围内占 50-60份额，是世界著名卡车生产商 VOLVO(100%)、RENAULT（100）MAN(50%)、 IVECO(50%)等公司起动机供应商。发电机：采用内置风扇、雪崩二
13、极管和带多功能调节器的发电机。雪崩二极管可以过滤高电压，有效保护用电设备的安全。供气及点火系统的特点发动机控制系统 ：发动机控制单元（ECM）利用先进的软件控制电子节气门和点火时间。无论在什么样的环境条件下，比如，高海拔、高温度或高湿度，ECM 系统都能利用发动机上的监测温度、湿度及大气压力传感器反馈的数值对发动机的运行进行调整，使发动机保持最佳的性能和燃料经济性。高能电子点火 ECM 系统控制直接位于火花塞上的高能量点火线圈工作，不通过任何高压导线，减少点火能量的损失，并且选用铂金电极火花塞，延长了其使用寿命、提高燃烧效率，从而降低排放。燃料供给 ： 通过快速反应压力调节器及最优的燃空混合器
14、控制，发动机得到持续不断的燃料供给达到最优化，实现最好的燃料经济性和最低的排放。减速断燃料功能 ：减速期间，ECM 系统停止供应燃气，智能控制电子节气门和废气放气阀降低涡轮增压器的转速，以取得最优燃料经济性。超速保护功能：当发动机转速超过所设定的转速时，系统自动切断燃料供应，使转速下降。自适应功能 ：排气系统的氧气传感器为燃料计量和发动机供氧，提供反馈信号，使发动机一直能持续适应不断变化的情况，始终保持最佳的工作状态。自诊断功能：发动机管理系统提供全套的 J1939 标准的诊断信息，并能在发生许多严重问题前检测到这些问题。通讯： ECM 系统可通过 CAN 总线连接，可与车辆其他系统轻松地取得
15、通讯。天然气发动机机型：机型 功率（kW） 马力 适配车型WT615.92 196 266 运输车、牵引车、工程车、公路客车WT615.93 213 290 运输车、牵引车、工程车、公路客车HOWO-7 系列 CNG 型谱产品系列 驱动形式 车辆类型 公告型号 公告批次 发动机马力42 牵引车 ZZ4187M3817C1C 188 266-290 马力ZZ4257M3847C1C 188 266-290 马力320-340 马力牵引车ZZ4257M3847C1CB221380 马力ZZ3257N4347C1C 290-340 马力64自卸车ZZ3257M3847C1L 221 380 马力ZZ
16、1317M4667C1C 209 266-290 马力载货车 ZZ1317N4667C1C 320-340 马力ZZ3317N3867C1C 209 320-340 马力HOWO国三CNG84自卸车 ZZ3317N4667C1C 209 340 马力HOWO-7 系列 LNG 型谱产品系列 驱动形式 车辆类型 公告型号 公告批次 发动机马力ZZ4257M3847C1L 207 266-290 马力207 320-340 马力牵引车ZZ4257N3847C1L 221 380 马力ZZ3257N3847C2L 209 290-340 马力ZZ3257N3847C1L 207 290-340 马力
17、ZZ3257N4147C1L 207 290-340 马力ZZ3257N3847C1L 221 380 马力HOWO国三LNG64自卸车ZZ3257N4147C1L 221 380 马力WT615.94 236 320 运输车、牵引车、工程车、公路客车WT615.95 247 340 运输车、牵引车、工程车、公路客车T12.38 279 380 运输车、牵引车、工程车、公路客车T12 309 420 运输车、牵引车、工程车ZZ1257N3847C1L搅拌车ZZ1257N4047C1L290 马力/340 马力ZZ3317N4667C1L 212 290-340 马力ZZ3317N4667C1L
18、S 212 290-340 马力ZZ3317N4867C1L 212 290-340 马力84 自卸车ZZ3317N4667C1L 221 380 马力 42、64、84 WT615 发动机 HW13710 变速器轴距 3800mm-4600mm 230PS-340PS 高压气瓶组 480L 侧置+4120L 后置 续驶里程约 300km 480L 侧置+4140L 后置 续驶里程约 330km 480L 侧置+8140L 后置续驶里程约 530km CNG 牵引车HOWO CNG 牵引车气瓶带防护罩,后置 8 气瓶，侧置 4 气瓶左侧视图 右侧视图左侧视图气路阀门控制系统单 双 级 驱 动
19、桥CNG 车型气压指示表：HOWO CNG 车型在驾驶室仪表盘中专门设置了气瓶压力显示表。驾驶员在行驶的过程中可以轻松地把握气瓶中天然气的剩余量，掌控车辆行驶里程，合理安排加气时间，不需要下车观看就能知道气瓶中天然气的剩余量。 CNG 压力指示在仪表上的位置， 如下图所示，左下方第二个小表就是 CNG 压力表。 CNG压力表 64、 84 WT615 发动机 270PS-340PS 轴距 3800mm-4600mm HW13710 变速器标配 450L 液化气瓶续驶里程约 440km气 化 装 置 LNG 气瓶侧置式牵引车LNG 气瓶侧置式牵引车气瓶布置84 自卸 64 自卸LNG 自卸车气瓶
20、及气化装置液位计LNG 液位指示器是专门针对 LNG 汽车设计的，配合专用的 LNG 液位高度传感器，用于测量 LNG 储罐内液位的有效体积，其功能类似于一般汽车上的油量表。液位指示器由三部分组成，即表头，连接线，变送器三部份。当汽车电瓶的正负极与液位器的正负电源线正确连接后，液位器开始工作，变送器从传感器中采样出信号后，经过内部处理器，将信号转换成数字信号输出，并通过到连接线传送到表头进行显示。安装完毕后，只要接通或打开车内仪表的电源，液位计即开始工作。正常工作时，开电应显示 000，大约等待十秒钟后，开始正常显示当时的体积（单 位：升） 。几个问题的说明1、发动机功率的选择发动机功率的选择
21、不是马力越大越好，选择标准按照以前用户使用多大马力的柴油机就近选择相匹配马力的天然气发动机。2、百公里气耗的计算百公里气耗没有确切的标准，气耗的多少与路况、车载重量、驾驶熟练程度有密切的关系，估算可根据以下公式：燃气消耗量（标方）=1.11.2燃油消耗（L）续驶里程的计算 CNG 发动机80LCNG 气瓶可充 16 标方天然气；（充气压力为 20MPa）120LCNG 气瓶可充 24 标方天然气；（充气压力为 20MPa）140LCNG 气瓶可充 28 标方天然气。 （充气压力为 20MPa）注意：加气站加气压力可能达不到 20MPa.一般为 18MPa。CNG 整车标配气瓶：8140L+48
22、0L；4120L+480L；4140L+480L；以 8140L+480L 为例：充满天然气后为 288 标方。LNG 发动机1L LNG625L CNG(标准状态下)以整车标配 450L 液化气瓶计算，加满气可达 400L LNG,折算 CNG 约为 250 标方。燃料成本可根据百公里气耗与油耗，当地油价与气价比较得出。燃料成本可根据百公里气耗与油耗。气耗：由于天然气与柴油的热值不同，可用以下公式来计算理论气耗。 柴油车百公里油耗1.1-1.2=天然气车百公里气耗（立方米）如：柴油车百公里油耗为 45 升/公里 天然气车百公里气耗=45 1.2=54 立方米/百公里天然气价格 2011 年
23、8 月 1 日为：4.2 元/立方米柴油价格 2011 年 8 月 1 日为：7.5 元/升对比 天然气：4.2 元/立方米54 立方米/百公里（百公里气耗）=226.8 元/百公里 柴 油：7.5 元/升45 升/百公里=337.5 元/百公里 每百公里使用天然气比柴油节省 110 元 注：以上为理论数值，实际气耗与车况、载重量、道路状况、驾驶习惯等条件有关。气质成分的问题天然气发动机出厂前标定为国家标准气质。如果用户加的天然气成分与国家标准气相差不大，天然气发动机的自适应功能会自动调节，使发动机工作在最佳状态。如果用户加的天然气成分与国家标准气相差很大，需要重新对天然气成分进行系统标定。安
24、全性的问题天然气的燃点为 650，比汽、柴油的燃点高；天然气的爆炸极限为 5-15，-106.7以上的 LNG 蒸气比空气轻，稍有泄露立即挥发飞散，很难形成遇火燃烧爆炸的浓度。因此，天然气不会在一个不封闭的环境下爆炸。天然气和柴油汽油的比较 特性 天然气 汽油 柴油可燃性极限（在空气中的容积百分比）5-15 1.4-7.6 0.6-5.5自动点火温度 650 427 230最高燃烧温度 1884 1977 2054中国重汽集团秉承“ 用人品打造精品，用精品奉献社会” 的企业理念，坚持产品技术领先、品质领先战略，以“ 打造中国重汽产品品牌的同时，打造中国重汽的服务品牌” 为目标，不断丰富“亲人”服务内涵，的核心理念全心全意为用户服务。盘锦市重汽实业有限公司
