一、能源緊缺、油價上漲、環(huán)境保護(hù) —給發(fā)展LNG汽車應(yīng)用帶來機遇
國際石油緊缺，油價上漲；
中國年進(jìn)口石油已＞1．4億噸，石油的依存度＞ 50%；
威脅國家安全、國計民生和國民經(jīng)濟(jì)GDP值的增長；
國家強制執(zhí)行節(jié)能減排政策；
“十一五”國家實施“節(jié)能與替代石油”工程；
①節(jié)能降耗；緩解石油供應(yīng)緊張狀態(tài)；
�、跍p排：國家實施機動車排放法規(guī)，降低尾氣污染；
提高公交等運輸企業(yè)效益和運行效率；
長沙市政府實施“藍(lán)天碧水”工程的有效舉措；
LNG汽車產(chǎn)業(yè)將為長沙市帶來節(jié)油、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、產(chǎn)業(yè)效益。
二、LNG汽車的優(yōu)點
1、LNG：-162℃，常壓：為氣態(tài)的1/625；
2、氣質(zhì)更清潔，無硫﹑水分﹑雜質(zhì)，尾氣污染�。�
3、 燃料成本比汽油車低30%以上，維修費低；
4、安全性好：泄漏形成低溫區(qū)，不易引燃，LNG氣瓶飽和氣壓低為0.4-0.7Mpa
5、體積密度大，一個410L氣瓶公交車可行駛600-800KM；
6 、應(yīng)用于公交車，城際客車，貨運班車，重型貨柜車，垃圾車,郵政專用車此外還可用于出租車（一次加氣可連續(xù)行駛400公里
）。
三、長沙市LNG汽車項目
2005年12月經(jīng)攻關(guān)研制成功電控、排放達(dá)到國Ⅱ的長10M一汽CA6102N2型120HP發(fā)動機和南內(nèi)NQ160N2型160HP發(fā)動機LNG公交車并上國家目錄；
52輛LNG示范公交車，營運在龍驤巴士103，168公交線路上；目前已安全運行了11萬公里；
建立了政府領(lǐng)導(dǎo)的組織體系，研發(fā)體系，生產(chǎn)體系，運行體系；
湖南龍驤巴士公司通過運行積累了經(jīng)驗，培育了人才，建立了各項制度，研制了運行的統(tǒng)計管理分析軟件。
“十一五”國家863計劃新能源汽車課題：“LNG公交車運行示范”
進(jìn)行整車實用化，工藝化，標(biāo)準(zhǔn)化，建立完善的安全、運行、管理制度及考核體系；
自主創(chuàng)新，采用高新技術(shù)建設(shè)LNG汽車的產(chǎn)業(yè)鏈
應(yīng)用電子監(jiān)控管理、統(tǒng)計、分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提供技術(shù)、經(jīng)濟(jì)評價。
四、ＬＮＧ汽車加氣站建設(shè)
4.1、ＬＮＧ氣源、氣價
－中國儲量已探明總儲量1．52萬億M3 ；
－新疆廣匯LNG廠規(guī)模152萬M3 /日，甲烷82 ．3 %，熱值9800Kcl/Nm3
，現(xiàn)200萬噸的LNG廠正在建設(shè)中；
�。�43m3 貨柜式儲罐車隊，5天送抵長沙，車用氣價3．1元/ Nm3
；
國內(nèi)LNG廠已相繼建設(shè)：內(nèi)蒙、四川達(dá)州、海南、山西等地迅速增加。
�。轿饔幸夯簩託�，其組份是：
甲烷 96．85 % 熱值：7800Kcl/ Nm3 ；
國家首批沿海10個城市建設(shè)進(jìn)口LNG儲運基地；
總投資290億元的深圳中澳LNG項目一期已經(jīng)正式投產(chǎn)，珠海高蘭港已實施建設(shè)第二個LNG接收站，30萬噸LNG廠年底投產(chǎn)，至長沙運距900KM，上海、福建的進(jìn)口LNG儲備庫08年投產(chǎn)；
4.２、LNG汽車加氣站
4.２.1 加氣站的主要設(shè)備及要求
LNG貯罐：2x50m3真空粉末絕熱貯槽，日蒸發(fā)率＜0.2%；
LNG增壓器：空溫式汽化增壓器；
潛液泵：為浸沒式兩級離心泵，美國ACD公司產(chǎn)品；
售氣機：LNG質(zhì)量計量式、精度為1.5% ；
· 具有溫度補償和氣體回收功能；
· 加滿、限量自停功能；
· 溫度、壓力、密度、體積、重量的適時顯示；
·具有限溫加液功能；
二級控制：第一級是就地手控；第二級是PLC系統(tǒng)通過PLC控制器實現(xiàn)集中監(jiān)控和管理控制；
安全監(jiān)控：當(dāng)貯罐壓力大于設(shè)定值時，安全閥起跳；
高﹑低液位超限及內(nèi)罐超壓泄漏報警系統(tǒng)；
甲級資質(zhì)的設(shè)計院規(guī)范設(shè)計；
采用美國A57標(biāo)準(zhǔn)為主要設(shè)計依據(jù)；
撬裝站：25M3 儲罐，其余與固定站設(shè)備類同；
儲罐高壓泄放氣應(yīng)連通居民或站內(nèi)生活、發(fā)電用氣。
4.２.2加氣站工藝流程
卸車流程：
LNG貯車—密閉接頭—LNG泵—LNG貯罐
加液流程：
LNG貯罐—LNG泵—加氣機—LNG車載氣瓶
調(diào)壓流程：
LNG貯罐—LNG泵—LNG汽化器—LNG貯罐（氣相）
泄壓流程：
LNG貯罐—安全閥（泄壓）
4.3、車載LNG儲液瓶
4.3.1供氣系統(tǒng)及工作原理
車用LNG氣瓶內(nèi)常規(guī)飽和氣壓：0.4-0.7Mpa ；
運行時，氣瓶的排液閥→ 限流閥→ 汽化器→ 緩沖罐→過濾器→電磁閥→發(fā)動機燃?xì)庀到y(tǒng)；
瓶內(nèi)氣液相壓力調(diào)整：經(jīng)濟(jì)閥具、超低溫耐久性；
氣瓶排液出口設(shè)限流閥，可防止管路過量外溢；
優(yōu)化設(shè)計管路及過濾器，保證終端壓力、流量；
精確的液位顯示系統(tǒng)，精度2%以上；
安裝位置：車體中部便于維修和加氣時的操作。
4.３.3、安全性能試驗
振動試驗：6個自由度，3g的加速度，30Hz的振動頻率；
墜落試驗：9.2m高空自由墜落到硬質(zhì)混凝土地面；
火燒試驗：外部538℃，持續(xù)20分鐘以上不泄氣；
蒸發(fā)率試驗：日蒸發(fā)率＜2.0% （液態(tài)）；
符合現(xiàn)行的Q/HK718-2006企業(yè)規(guī)范。
4.３.4、 LNG儲液瓶規(guī)格型號公交車系列（工作壓力1.6MPa）
５ 、LNG示范公交車的整車設(shè)計和技術(shù)要求
5.1、整車技術(shù)、經(jīng)濟(jì)要求
排放達(dá)標(biāo)：歐Ⅱ，十月份之后：歐Ⅲ；
經(jīng)濟(jì)性好：氣耗低，每升油節(jié)省0.5元以上;
優(yōu)化整車結(jié)構(gòu):輕量化，前后軸荷合理;
發(fā)動機扭矩大,功率適中，常用負(fù)荷在燃料經(jīng)濟(jì)區(qū)域運行;
噪聲�。哼_(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn);
優(yōu)化傳動系統(tǒng)：調(diào)整后轎變速比，最高車速>70KM/h;
續(xù)駛里程：﹥250KM，氣瓶容量，不宜過大；
整車性能達(dá)到國家現(xiàn)行車輛標(biāo)準(zhǔn)和LNG專業(yè)標(biāo)準(zhǔn);
安全性：燃?xì)鈭缶到y(tǒng)；
車型：前置機型和后置機型，要優(yōu)選整車長度；
底盤、整車應(yīng)上國家目錄公告.
5.2、車型選擇
大型城市主流公交車型為底地板后置式，長11-12M
省會城市主流公交車型為后置式,長10-10.5M；
長沙前置式車型：選用一汽發(fā)動機廠產(chǎn)品，CA6102N2型LNG發(fā)動機公交車，車長10.3M，整備質(zhì)量8.7T，總質(zhì)量13.5T；
長沙后置式車型：選用東風(fēng)南充發(fā)動機廠NQ160N、LNG發(fā)動機的CKZ6108
HNA型公交車，車長10.3m，整備質(zhì)量8.8T，總質(zhì)量14T；
優(yōu)質(zhì)的底盤及相關(guān)配套設(shè)備；
氣瓶安裝處車體局部結(jié)構(gòu)加強．
5.3、LNG公交車發(fā)動機電控燃?xì)庀到y(tǒng)
5.3.1、技術(shù)要求：
排放：國Ⅱ，08年后國Ⅲ；
優(yōu)化結(jié)構(gòu)：提高充氣及燃燒效率；
耐磨合金汽門座；
配氣機構(gòu)：減小凸輪軸進(jìn)排氣夾角；
壓縮比：汽油機體：8.8-10、柴油機體：10.5-12;
水冷空壓機，機油冷卻器；
增加水泵流量和散熱器散熱能力；
閉環(huán)電控噴射型順序點火箭發(fā)動機燃?xì)庀到y(tǒng)；
增加中冷動力，降低燃燒溫度、排放；
5.3.2、電控技術(shù)特點
電控供氣系統(tǒng)的ECU+多種傳感器，優(yōu)化最佳空燃比，
實現(xiàn)控制燃料、燃燒，穩(wěn)定的怠速、車速；
稀薄燃燒及高質(zhì)量寬域氧傳感器；
順序點火及電控點火提前角；
電子節(jié)氣門提高同步性；
切斷閥：突降負(fù)荷切斷燃料供給；
催化轉(zhuǎn)換器：金屬型，耐高溫，背壓低，功率下降<1%，2年16萬公里；
高質(zhì)量噴咀：壓力>0.25Mpa；
自學(xué)習(xí)功能選擇合理的空燃比；
氣質(zhì)感應(yīng)器：根據(jù)燃?xì)獾慕M份優(yōu)化空燃比。
5.3.３順序點火電控供氣系統(tǒng)：
噴射閥式電控系統(tǒng)：
采用由控噴射調(diào)節(jié)器正壓三級減壓燃?xì)庀到y(tǒng)，比例式正壓混合器可以根據(jù)燃?xì)獾慕M份和熱值及地域的氣壓等進(jìn)行調(diào)整，實現(xiàn)最佳空燃比；
電控噴射器型：
由分組噴嘴噴射(CNG)或電控膜片減壓器(LNG)輸出的燃?xì)膺M(jìn)入閉環(huán)電控的發(fā)動機混合器與空氣混合進(jìn)入發(fā)動機進(jìn)氣系統(tǒng)，電控燃?xì)饬繉崿F(xiàn)最佳空燃比；
電控直噴型：
多點順序噴射閉環(huán)電控燃?xì)獍l(fā)動機每缸設(shè)置一個高質(zhì)量的噴咀,燃?xì)饨?jīng)噴咀直接噴入氣缸，電控氣量實現(xiàn)最佳空燃比，混合氣燃燒時因受到汽缸內(nèi)高溫高壓的影響對噴咀的壽命和噴射質(zhì)量要求很高，因此價格昂貴。
5.3.４點火系統(tǒng)
長沙龍驤巴士公司LNG汽車順序點火系統(tǒng)執(zhí)行元件作了改進(jìn)；
點火系統(tǒng)：提高點火能量，增加動力，降低LNG耗氣量;
火花塞：耐高壓、高溫>820C;
電感線圈：電壓>38kw;
高壓線：耐高溫、防水透氣防閃絡(luò)。
TORCH火花塞5407
改變陶瓷件的參數(shù)，增加火花塞耐高溫和耐高壓；
采用特殊的電阻結(jié)構(gòu)，減少電阻值的變化；
提高火花塞內(nèi)部耐腐蝕能力；
提高火花塞點火能量；
TORCH點火線圈DQG1228
采用先進(jìn)單缸順序點火技術(shù)；
調(diào)整點火線圈內(nèi)部參數(shù)，提高線圈的點火能量，滿足LNG燃?xì)恻c火能量需求；
采用耐壓、耐溫更高的進(jìn)口漆包線和環(huán)氧樹脂，提高產(chǎn)品的工作可靠性、延長產(chǎn)品的壽命；
產(chǎn)品安裝簡單、可靠；
TORCH高壓阻尼線ZNR1151C
采用耐高溫和耐高壓的硅橡膠線體和護(hù)套，提高產(chǎn)品整體性能；
設(shè)計合理的與火花塞連接的護(hù)套結(jié)構(gòu)，增加排氣孔，保證連接的可靠性；
在與火花塞的連接處，采用ICIM技術(shù)，減少火花塞的表面閃絡(luò)；
TORCH火花塞、點火線圈、高壓線 系統(tǒng)匹配優(yōu)化設(shè)計
系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計，提高點火能量，降低LNG消耗量；
系統(tǒng)阻值的匹配設(shè)計，減少傳遞的能量損失，和減少對環(huán)境的電磁干擾；
產(chǎn)品間的連接、配合合理、可靠；
脈寬保證額定轉(zhuǎn)速下的點火功效；
5.4、10.4M前置式LNG公交車的研制
5.4.1、 CA6102N2發(fā)動機研制
采用自然吸氣、點燃式發(fā)動機，進(jìn)行如下技術(shù)措施：
1）增設(shè)水冷空壓機、機油冷卻器；助力轉(zhuǎn)向泵；
2）提高充氣效率：將進(jìn)氣口改為雙進(jìn)口；
3）高耐磨的氣門座；
4）壓縮比增至8.8；
5）“鼎輝”三級減壓調(diào)節(jié)器，比例式正壓可調(diào)混合器；
6）美國德爾福技術(shù)的單點閉環(huán)電控燃料供給系統(tǒng)；
7）金屬型三元催化器，功率損失小于1%；
8）發(fā)動機功率：89kw；扭矩：335Nm。
9）最低氣耗率：265g/kw·h ；
10）最高車速：100km/h（裝5噸沙袋試車）；
11）適用于長10m左右、重8-9噸級的公交車;
12) 排放:歐Ⅱ。
5.4.2、運行情況：
1）兩輛示范車從2005年2月試運行10個月后投入線路正式運行至今已安全行駛近16萬公里；
2）310L氣瓶一次加氣充裝后可行駛600Km，今后用240L氣瓶；
3）市內(nèi)公交工況百公里耗氣量：31m3，同型汽油機車百公里耗油量：31L；
4）經(jīng)濟(jì)效益見LNG汽車的經(jīng)濟(jì)效益估算表。
5.4.3、尾氣排放
1）2004年6月25日通過了國家重型汽車質(zhì)量檢驗中心的檢測，排放達(dá)到國II標(biāo)準(zhǔn)；
2）長沙市環(huán)保局檢測：2005年6月7日和11月30日兩次檢測達(dá)標(biāo)，LNG汽車不僅尾氣排放好，而且穩(wěn)定持久。
5.5
10.3m后置式公交車的研制
5.5.1、整體配置
1）車體：10.3m的低地板車體，優(yōu)化結(jié)構(gòu)車體自重輕，符合“客車結(jié)構(gòu)安全要求”（GB13094-1997）；
2） 配二汽EQ6100KRKN型底盤
3）東風(fēng)南充發(fā)動機公司NQ160N型LNG發(fā)動 機
4）在車輛行駛各工況下發(fā)動機均在大扭矩、低耗氣的區(qū)域內(nèi)運轉(zhuǎn)： 1200—1800轉(zhuǎn)/分
5）配置四川空分集團(tuán)產(chǎn)品240升LNG車用氣瓶供氣系統(tǒng)。
5.5.2、NQ160N發(fā)動機研制
1）自然吸氣型發(fā)動機壓縮比：11.5；
2）擴大進(jìn)、排氣孔道：提高充氣效率；減少排氣背壓；
3）優(yōu)化燃燒室提高燃燒效率﹑耐磨合金氣門座；
4）三級減壓調(diào)節(jié)器，比例式混合器，德爾福單點閉環(huán)電控燃料供給系統(tǒng)，今后采用配置噴射閥式的電控系統(tǒng)；
5）金屬型三元催化器，功率損失小于1%；
6）整機氣耗：﹤215g/kw·h；
7）最高車速：80km/h （裝5噸沙袋試車）；
8）適用于長10-10.5M左右、重9噸級的公交車。
5.5.3、運行
1）50輛LNG公交車通過一年多的運行，證明NQ160N發(fā)動機動力性好，一次加氣充裝后可行駛300KM以上；
2）市內(nèi)公交工況百公里耗氣量：32-33M3,同型柴油車百公里耗油量28-30升；
3）經(jīng)濟(jì)效益見LNG公交車經(jīng)濟(jì)效益估算表。
5.5.4、尾氣排放
1）2005年6月28日通過國家檢測，達(dá)到歐II排放標(biāo)準(zhǔn)；
2）2005年12月23日長沙市環(huán)局檢測，排放仍然達(dá)標(biāo)；
3） 通過近一年多的運行，性能整車穩(wěn)定，尾氣排放狀態(tài)良好
LNG公交車經(jīng)濟(jì)效益估算表
5.6、運行、研發(fā)、推廣應(yīng)用
5.6.1、示范車隊運行
52輛示LNG公交車的營運證明：環(huán)保、經(jīng)濟(jì)效果明顯；
100%國產(chǎn)的LNG氣瓶車用燃?xì)獬商自O(shè)備及技術(shù)基本可行；
根據(jù)Ａ57規(guī)范，應(yīng)加裝燃器報警系統(tǒng)；
加強安全生產(chǎn)、運行管理，提高安全防范意識；
科學(xué)管理，做好數(shù)據(jù)采集、費用統(tǒng)計工作；
通過實用化和技術(shù)改造，使車輛性能更完善；
調(diào)集專業(yè)人才，成立專業(yè)維修公司，實現(xiàn)燃?xì)馄嚨木S修保養(yǎng)專業(yè)化、科學(xué)化。
加強培訓(xùn)，定期考核，提高操作人員技術(shù)素質(zhì)。
5.6.2、研發(fā)
調(diào)集資深專家、高科技人才，走官產(chǎn)學(xué)研的道路：
研發(fā)更大功率230-280HP的單點發(fā)動機和噴射型，順序點火電控燃?xì)庀到y(tǒng)，適用于10-12m客車，排放達(dá)到國III；
研制出租車國III電噴發(fā)動機相匹配的電控噴射型燃?xì)庀到y(tǒng)；
開發(fā)歐II排放的公交車用噴射閥型順序點火燃?xì)庀到y(tǒng)，用于在用車油改氣 ；
完善LNG氣瓶供氣系統(tǒng)的規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)工作，降低成本；
研發(fā)噪音低、振動小、重量輕的車體；
優(yōu)化傳動系統(tǒng)，以提高動力性；
加氣站設(shè)備的性能進(jìn)一步優(yōu)化和國產(chǎn)化；
研發(fā)技術(shù)先進(jìn)的加氣槍（咀）低溫閥門彈王及超低溫管件等系統(tǒng)；
研制模塊式的標(biāo)準(zhǔn)型2x50M3固定站及25M3的撬裝加氣站。
5.6.3 、LNG汽車推廣應(yīng)用
5.6.3.1、LNG公交車
擴大成果：推廣和應(yīng)用現(xiàn)有的兩種10﹒3M車型；
在用車改裝：
1）前置式汽油機公交車；
解放CA6202型汽油機改裝成8.8壓縮比的單燃料順序點火單點噴射型LNG發(fā)動機；
東風(fēng)6100型汽油機：用南內(nèi)NQ140N型發(fā)動機替換，安裝尺寸相同；
2）后置式柴油機公交車：降低壓縮比，改裝結(jié)構(gòu)成為順序點火電控LNG發(fā)動機.
5.6.4、LNG中長途營運客車
5.6.4.1 基本方案：
１、單燃料LNG客車
�。保┘友b燃?xì)庑孤秷缶到y(tǒng)；
�。玻┭b置有多點順序噴射電控LNG發(fā)動機運行可靠；
�。常┡欧藕�，噪音小，冬天啟動容易；
�。矗┚S修費用低，燃料費用省；
�。担﹩纹坷m(xù)駛里程約﹥800KM;
�。�、混合燃料LNG客車
�。保┰谠裼蜋C上加裝電控雙燃料系統(tǒng)，運行可靠，油/氣切換方便，運用靈活；
２）經(jīng)濟(jì)效益適中，續(xù)駛里程﹥1200KM（400升氣瓶）;
３、貨運車：采用混燃LNG/柴油方案;
�。�、延長行駛里程：增加氣瓶或建立城際加氣站；
�。�、郵政車、垃圾車等均可采用混燃。
5.6.4.2、LNG中長途營運客車效益分析
5.6.4.3、雙燃料中長途營運客車效益分析
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