耿志勇
【摘 要】本文通过对双燃料系统进行原理、系统优缺点介绍,经济性进行分析,认为双燃料发动机比柴油发动机有更大的推广潜力,使人们对双燃料重卡相对于柴油重卡有有比较深刻的认识.
【期刊名称】《汽车实用技术》
【年(卷),期】2014(000)002
【总页数】2页(P52-53)
【关键词】双燃料;柴油;发动机
【作 者】耿志勇
【作者单位】西安兰德新能源汽车技术开发有限公司,陕西西安710043
【正文语种】中 文
【中图分类】U464.11
CLC NO.:U464.11Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)02-52-02
随着中国汽车工业的发展，中国石油进口对外依存度已经超过国内外公认的能源警戒安全线。柴油作为战略性物资，商用车数量逐年上升，每年冬季柴油供应不上已经成为常态。随着人们对环境要求越来越高，PM2.5已经被作为城市环境考量指数最重要的一个指标。柴油车排放物包含的颗粒物就是造成PM2.5上升的一个重要推动要素。而天然气燃烧后产生物主要是CO2和水，对环境没有任何危害。
双燃料发动机是用柴油点燃天然气和空气混合气的车用发动机，由控制系统控制燃油ECU和燃气ECU，来精确控制燃气、燃油喷射混合比例，达到合理燃烧。
该系统的工作原理是在柴油发动机车辆上加装一套天然气供给系和天然气电喷系统，从而使车辆可在纯柴油和柴油--天然气混燃两种状态运行。混燃状态下，柴油只作为引燃和部件润滑剂作用，天然气主要提供所需动力。该车可在柴油、柴油-天然气
之间自由切换。还可根据当地气源情况，选择CNG或者LNG作为车辆燃料。
1. 采用系统外挂式安装，对原柴油机无改动；
2. 改装后动力性、驾驶性、发动机性能与原机相同；
3. 天然气对柴油的综合替代率可达到70%以上，全负荷时可达85%以上；
汽车天然气价格4. 在LNG加气站建设不完善的情况下，车辆可灵活选择纯柴油或柴油-天然气混燃两种状态运行；
5. 由于天然气自身燃料特性：辛烷值高、抗爆震性好，因此发动机在混燃模式下将更加平顺，安全；同时发动机的噪音也将会显著降低；提高发动机的使用寿命。
6. 该系统适用液化天然气（LNG），也适用于压缩天然气(CNG)。
双燃料控制系统分为基于机械泵（含EGR）发动机、高压共轨电控发动机的系统方案。
（一）机械泵车用发动机方案：
基于机械泵（含EGR）发动机的系统方案：双燃料ECU 控制步进电机限制油泵齿条从而降低供油量，控制天然气的喷射量使得双燃料模式达到和原机相同的功率。需要外加转速传感器和油门位置传感器，作为天然气喷射量的控制参数。
（二）高压共轨电喷车用发动机的方案：
基于电控发动机的系统方案：原机控制系统的柴油喷射驱动线转接至模拟负载盒，转速信号、油门位置信号、水温信号、柴油轨压信号等都可从原车各个信号截取，共享原车已有的信号。原机没有的传感器（如天然气温度压力传感器、爆震传感器等）需要加装。原车ECU和双燃料ECU都可对柴油喷嘴进行控制。原机的柴油喷射的控制权，通过外部的继电器进行切换，该继电器由双燃料控制系统控制。在双燃料模式下柴油喷量和喷射时间由双燃料ECU控制，在不适合使用燃气的情况下（如燃气喷嘴断路、传感器失效等），切断燃气喷射，并将系统控制权归还原机系统。若该系统完全失效，则整机的控制权自动移交给原机的控制系统。
我们以8X4载货车，WP10.336发动机为例，平均替代率80%，以百公里油耗40升来比较柴油价格：7.30元/升，天然气价格：3.55元/标方。
由此我们可以得出，双燃料重卡相比柴油重卡百公里节省燃料费用：109元，整车按全年行驶10万公里，每年可以节省燃料费用：10.9万元。
综合以上各点，显而易见双燃料重卡有明显的经济性优势，尤其对于在用车改制有明显的社会效益和经济效益。
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