气体发动机技术及产品开发

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广西玉柴机器股份有限公司

Guangxi Yuchai Machinery Co., Ltd.

气体发动机技术及产品开发

工程研究院2011.3

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气体机概述 气体发动机技术 气体发动机产品开发

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气体机概述版权归广西玉柴机器股份有限公司所有

气体发动机定义

本文气体机是指LPG、CNG、LNG发动机。

LPG-Liquefied Petroleum Gas液化石油气，主要成分是丙烷

和丁烷，LPG发动机包括：LPG单燃料发动机、柴油/LPG双燃料发动机、汽油/LPG两用燃料发动机。

CNG-Compressed Natural Gas压缩天然气，主要成分是甲烷，

CNG发动机包括：CNG单燃料发动机、柴油/CNG双燃料发动机、汽油/CNG两用燃料发动机。

LNG-Liquefied Natural Gas液化天然气，主要成分是甲烷，

是天然气的液态形式。

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气体燃料汽车—新能源汽车

新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用

常规的车用燃料而采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

新能源汽车包括：纯电动汽车、混合动力汽车、燃料电池汽车

、气体燃料汽车、两用燃料汽车、双燃料汽车、先进柴油汽车等。

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几种气体燃料的特性

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气体发动机分类

主要以使用的燃料类型来划分： 单燃料发动机

单燃料发动机有LPG、NG单燃料发动机。 两用燃料发动机

可切换使用两种燃料，又分为： 汽油/LPG两用燃料发动机 汽油/NG两用燃料发动机 双燃料发动机

同时燃料两种燃料，俗称掺烧发动机，又分为： 柴油/LPG双燃料发动机； 柴油/NG双燃料发动机

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单一燃料气体发动机

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其它几种分类

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气体发动机技术版权归广西玉柴机器股份有限公司所有

玉柴燃气发动机的开发历程

1998年，启动开发YC6108ZQN型柴油/CNG双燃料发动机，批量供北京；1999年与荷兰DELTEC公司合作开发YC6112CNG/LPG单燃料发动机；2003年YC6112LPG单燃料发动机开始批量供应广州市场，至今市场保有量近6000台；

2004年7月，与美国WOODWARD公司合作开发了YC6G系列CNG发动机；2005年7月，自主完成了YC6J系列CNG发动机的开发；

2005年11月，与美国ECI公司合作，实现了发动机控制系统技术的更新，与世界一流的CNG发动机技术保持同步；

2006年2月，完成YC6G及YC6J系列CNG发动机国Ⅲ开发，其中YC6G系列230PS和260PS两个机型完成国Ⅳ的开发工作；2006年6月，完成YC4G系列国Ⅲ CNG发动机开发；

2007年12月，完成290/320/340PS YC6M-CNG发动机的开发；2008年，完成YC6J150/170PS自然吸气机型CNG发动机的开发；2009年，开始开发YC4D120/140PS CNG发动机。2009年底，开发YC6MK375N CNG发动机。2010年，着手开发YC6L208N CNG发动机。

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国家排放法规限值 (CNG)排放标准国Ⅲ国Ⅳ国Ⅴ EEV实施日期 2007.1.1 2010.1.1 2012.1.1 CO g/kWh≤ 5.45≤4.0≤4.0≤3.0 NMHC g/kWh≤ 0.78≤ 0.55≤ 0.55≤ 0.40 CH4 g/kWh≤1.6≤1.1≤1.1≤0.65 NOx g/kWh≤5.0≤3.5≤2.0≤2.0

GB17691-2005,国Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ为ETC循环法

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稀薄燃烧排放技术路线 采用氧化型二元催化转化器HC,CO - g/kwh

28 24 20 NOx-g/kwh 16 12 8 4HC 0.4

7NOx

6 5HC CO氧化催化转换装置 C a ta l y s t

4 3 2 1

0 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5λ 1.6 1.7

CO 0.1

0 2

1.8

1.9

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当量燃烧排放技术路线

采用氧化还原型三元催化转化器

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气体机和柴油机燃烧机理不同

压燃式柴油机是分层燃烧，点燃式气体机是扩散燃烧。

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空燃比范围

气体机的过量空气系数一般控制在1～1.45。

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稀燃技术—经济性、可靠性目标的实现

和当量燃烧相比，稀薄燃烧的优势：

台架经济性可提高15%左右；排温可降低100℃以上。

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稀燃发动机运行图

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合理的燃烧开发

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