柴 油 发 动 机 改 装 成
单 燃 料 天 然 气 发 动 机
方
案
及
相
关
资
料
一、 改造总体技术概述
                 
燃油喷射系统的替代示意图
汽车油改气价格
   
电子控制系统位示图
               
电子点火、供气系统示意图
1、总体技术方案：
通过对原柴油机进行加装燃气点火系统，拆除原柴油机的供油系统，改变原汽缸压缩比以适应燃气发动机的需要，加装燃气发动机专用点火电脑板，加装燃气供给控制的闭环电脑板，加装燃气供气和减压装置等，最后实现将柴油发动机改装成为天然气发动机。改装后的发动机将能够完全燃用天然气，油气替代率为100%。
具体改装方案如下：
a、通过对活塞燃烧室的加工，适当降低压缩比，以避免发生爆震和机械负荷过高。
b、加装点火系统，增加点火线圈、火花塞以及点火控制系统。
c、改造供给系统，增配节气门、减压阀、气瓶等天然气燃烧系统。
d、对于原车的配气相位进行优化调整。
e、加强气门组件的强度和防漏油措施。
f、改进进气门和气门座等部件材质硬度。
g、对于增压发动机改造过程中增压比的重新优化，从而克服由于排气温度提高时对涡轮寿命的影响。
2、项目所依据的技术原理
a、汽油发动机为火花塞点燃混合气，且压缩比为7～8；柴油发动机由于燃点温度低，可以直接压缩燃烧，且压缩比为15~18。
b、天然气发动机必须用火花塞点燃空气和天然气的混合气，且压缩比根据不同发动机选择最佳压缩比。
c、基于以上各种燃料的燃烧条件，对于柴油发动机改装成单燃料发动机，我们将增加点火线圈和火花塞，加装信号系统和闭环点火控制系统，利用国内成熟的天然气减压调节系统和供气系统，并与空气混合形成可燃混合气进行燃烧，提供动力。
3、主要技术与性能指标：
a、火花塞：φ10、φ12、φ14高能量火花塞。
b、排放标准：达欧洲II号标准。
c、动力性：由于柴油、汽油和天然气本身的燃烧值不同，天然气的燃烧值要低于柴油，因此理论上油改气后的发动机动力略有不同程度的下降，而依照我公司的改装方案改装后的天然气发动机的动力，据反映在实际使用中基本与改装前保持一致。
d、经济性：按目前实行的油、气价(柴油价6.28元/升，天然气2.70元/升)改装后节约率在40%—50%，有较好经济性。
e、温度：经过技术处理，一般不超过原车温度。
f、项目执行的质量标准类型、标准名称
由于在用柴油机改为天然气发动机的技术目前在我国内尚属首创，因此国内并无相应的质量标准类型。我公司的这项技术只能参照国家汽油机和柴油机质量标准、以及汽油机改天然气双燃料发动机标准，制订我公司该项技术及产品的技术指标。我公司的技术和产品所参照的有关质量标准为：
(1)汽车用压缩天然气(SY/T 7546-1996)
(2)压缩天然气汽车专用装置和安装要求(QC/T 245- 1998)
(3)压缩天然气汽车定型实验规程(QC/T257- 1998)
(4)汽车发动机性能试验方法(GB/T 18297 -2001)
(5)燃气汽车改装技术要求  压缩天然气汽车 (GB/T18437.1-2001)
二、项目创新内容
A、理论创新：
将在用车的柴油发动机改装成天然气发动机不仅实现了节能和环保，而且是一种天然气汽车改装理论的创新。我们通过增加活塞燃烧室的面积，达到天然气发动机的最佳的燃烧压缩比，再加装专门的点火装置，即选配点火控制电脑并解决驱动问题、选配点火线圈、选定和安装火花塞、优化调整点火提前角等措施，并通过我公司设计并订做的点火控制电脑板(ECU)和天然气闭环控制的电脑板(ECU)等电器设备实现点火和天然气气量的精确控制，从而实现了将柴油发动机改装成天然气发动机的目的。
B、应用创新
(1)目前我国内仅有玉柴、上柴、朝柴、锡柴等大型柴油机厂和美国等公司合作，开发出了少量品种的天然气发动机样品，由于售价较高，因此市场销售量很少，另有南内厂生产的低马力天然气发动机，虽然价格较低，且生产量有限，更为关键的是，这些天然气发动机一般是与整车厂合作，提供给新车使用。而不能解决大量的在用车旧柴油发动机的油改气问题。