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1、柴 油 发 动 机 柴油-天然气双燃料电控喷射 系统 贵州红华科技开发有限公司贵州红华科技开发有限公司 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 1 公 司 简 介 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 贵州红华科技开发有限公司成立于1999年，是一家 专门从事发动机电控系统及其零部件研究、开发、生产 和销售的高科技密集型民营企业。目前公司主要产品涵 盖了LNG/CNG：柴油-天然气双燃料电控喷射系统、内燃 机电子调速系统、内燃机油门数字控制系统、天然气空 燃比控制系统及配套产品如：高精度天然气高压滤清器 、高低压通断阀、天然气膜片式减压阀、天然气电控喷 射阀、油门执行器、燃气混合
2、器和数字大流量比例控制 阀等七个系列数十个产品。其中柴油-天然气双燃料电控 喷射系统在发动机（发电机组）的运用中，最高替代率 达92%，处于国际先进，国内领先水平。并被评为2002年 度国家重点级新产品，国家发明协会银奖。其他产品取 得了多项国家发明和实用新型专利。 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 2产 品 简 介 国家重点新产品国家重点新产品 柴油柴油- -天然气双燃料电控喷射系统天然气双燃料电控喷射系统 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 l 险 l 该系统是我公司在引进、消化国外先进技术的基础上，自主创新开发出 拥有自主知识产权，具有国际先进、国内领先水平的高科技
3、产品。该系统获 国家重点新产品奖、全国发明协会银奖，填补了我国在该领域的多项空白， 为推进和加快我国天然气事业的发展，起到了积极的促进和推动作用。 l 该系统在技术上突破了常规柴油双燃料发动机改装技术，系统采用高性 能数字化微处理器，对发动机的全工况进行数字控制，实现了柴油发动机在 任何运行状态下，自动调整精确控制天然气的喷射量、柴油的引燃量，使天 然气、柴油在发动机缸内充分燃烧，达到热能最高效的转换，确保发动机原 有的强劲动力；保证发动机工作长期处于最佳双燃料的运行状态。 l 该系统在实际的运用中，解决了长期困扰我国柴油发动机在天然气和柴 油混燃过程中出现的功率下降、替代率低、尤其是重型柴油
4、发动机，温度高 易烧缸等技术困难，为我国数百万辆柴油车和柴油发电机组的燃气化改装， 提供了技术保障，为我国能源结构多元化的战略调整，起到了积极的促进作 用。 l 20032008年我公司将该系统一直用于实际的运用中，在五年的实运用 中的具体情况如下： l 2003年我公司将该系统安装在河南中原油田LNG奔弛重型运输槽车上， 实现了全球首台柴油天然气双燃料LNG奔弛重型槽车在我国运营，在实际 的运输中，天然气替代率最高达90%，综合百公里替代率达84%，这一纪录 ，至今在全球未有超越记载。 l HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 这几年陆续在国产柴油发动机“斯太尔、康明斯、奥威、进口日
5、产尼 桑”；国产138系列柴油发电机组和国外大宇柴油发电机的实际运用中， 最高替代率均达到90%，在柴油发电机组上最高达到92%（创造了柴油 天然气发动机的天然气替代率的最高纪录），实践证明该系统除保持 着技术领先的优势外，该系统适应较强，机型复盖面宽，有利于国内外 市场的迅速拓展，有利于产业结构实现能源多元化的战略调整，由其是 象我国一个缺油多气的国家，其战略意义更加深远。 2003年2008年的实际运用中，在不断的提高产品的性能的同时， 对系统进行了优化和简化，对零部件工艺进行了更加合理的改进，使该 系统实现了：安装简便（安装时对发动机不作任何改动）；可提高原机 的操作性在没有天然气燃料时
6、可随时切换到原柴油机的状态；大幅度降 低发动机有害物质的排放，显著提高清洁排放的标准；在保持高替代率 运行状态时，确保发动机功率不下降；采用笔记本电脑优化调试（从而 使调试灵活、简单）；使该系统具有经济、环保、节能的性能，可广泛 用于车用、船用发动机和发电机组，该产品现已具备产业化的条件。 我公司在该系统的研发中，申请技术创新获国家专利局的批准：发 明专利7项；实用新型专利13项；（见专利情况表）使我公司的“柴油 天然气双燃料电控喷射系统”在柴油发动、发电机组的改装和加装上受到 全球法律保护，同时也避免了在发展过程中来自国内外的知识产权纠纷 ，确保该系统的利益不受侵害。 HONGHUA HIG
7、H-TECH 红华科技 柴油柴油- -天然气双燃料电控喷射结构图天然气双燃料电控喷射结构图 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 系统的核心技术及创新性 l柴油泵柴油微量控制采用数字电控技术； l天然气流量采用数字阀并联组合控制技术； l天然气供给采用正压喷射技术。 柴油-天然气双燃料电喷发动机 试 验 报 告 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 柴油-天然气双燃料电控系统特点 l l 该系统适
8、合于直列泵柴油机；该系统适合于直列泵柴油机； l l 天然气燃料采用高马赫数喷射，使空气与燃料充天然气燃料采用高马赫数喷射，使空气与燃料充 分混合；分混合； l l 引燃燃油可精确控制引燃燃油可精确控制, ,使燃烧更充分，排放更干净使燃烧更充分，排放更干净 ; ; l l 天然气燃料的使用率可达到天然气燃料的使用率可达到80%80%以上以上; ; l l 发动机功率，驾驶性与原机相同。发动机功率，驾驶性与原机相同。 双燃料对发动机寿命的影响 CAT 3174B双燃料发动机1000小时耐久性试验 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 双燃料发动机耐久性试验循环 时 间 发动机速度（额定速
9、度的%） 稳 态 设 置 阶 段时 间发动机 速 度 负 载 10 - 1低怠速空 载 21 - 2高怠速空 载 32 - 5额 定额 定 45 - 8最 大 扭矩点 最 大 扭 矩 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 双燃料发动机1000小时耐久性试验性能数 据 工作时间（hour)02501000 转 速 （RPM）160016001600 功 率 （HP）234.5241.0243.5 扭 矩 （NM） 140014341455 燃 气 消 耗 率 （当量柴油lb/hr) 93.4993.7494.90 柴油消耗率（lb/hr)12.5113.1212.55 燃气替代率（%）8
10、8.286.988.3 燃料消耗(lb/hp-hr)0.3370.3340.329 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 发动机机油分析烟尘吸收率 发动机工作时间（H） A % HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 发动机机油分析铁含量 发动机工作时间（H） Fe (PPM) HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 发动机机油分析TBN 发动机工作时间（H） TBN HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 双燃料对发动机寿命的影响 l延长发动机寿命， l增大发动机保养间隔时间， l降低更换机油费用。 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 产品发明专利和实用新
11、型专利一览表 序 号 知 识 产 权 名 称类 型申报日期专利号或申请号 1油门位置传感装置 实用新 型 2002.3.4ZL 02 2 21756.8 2气体燃料发动机电控燃料喷射阀 实用新 型 2002.3.2 1 ZL 02 2 21962.5 3双燃料发动机燃油喷射量数字控制执行装置 实用新 型 2002.3.2 1 ZL 02 2 21964.1 4发动机的燃气流量控制装置 实用新 型 2002.3.2 1 ZL 02 2 21960.9 5控油电磁铁 实用新 型 2002.3.2 5 ZL 02 2 21965.X 6一种发动机的燃气流量控制方法及其装置发 明 2002.3.2 1
12、 02113493.6 7发动机混合燃气的方法发 明 2002.3.2 1 02113495.2 8气体燃料发动机电控燃料喷射阀及制作方法发 明 2002.3.2 1 02113494.4 9 双燃料发动机燃油喷射量数字控制方法及执行 装置 发 明 2002.3.2 1 02113497.9 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 产品发明专利和实用新型专利一览表 序 号 知 识 产 权 名 称类 型申报日期专利号或申请号 10 气体燃料发动机燃料流量的控制方法及执行装 置 发明2003.503135358.4 11气体燃料发动机燃料流量控制阀 实用新 型 2003.503249373.
13、8 12气体燃料发动机燃料流量控制阀 实用新 型 2003.503249801.2 13比例电磁铁式电子油门控制方法及比例电磁铁发明2005.10200510200420.5 14双燃料发动机电喷系统控制方法及装置发明2005.10200510200421.X 15 发动机油门执行器与油泵停油拉杆的顶杆式连 接结构 实用新 型 2005.10200520200523.7 16 发动机油门执行器与油泵停油拉杆的顶杆式连 接结构 实用新 型 2005.10200520200524.1 17双燃料发动机电喷系统控制装置 实用新 型 2005.10200520200526.0 18用于发动机电子油门控
14、制的直线式比例电磁铁 实用新 型 2005.10200520200527.5 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 产品发明专利和实用新型专利一览表 序 号 知 识 产 权 名 称类 型申报日期专利号或申请号 19用于发动机电子油门控制的旋转式比例电磁铁 实用新 型 2005.10200520200520.X 20电子油门控制装置 实用新 型 2005.10200520200620.6 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 柴油-天然气双燃料系统实际应用情况 2003年我公司研发的柴油-天然气双燃料电控喷射系统安装在河南中 原油田奔驰重型LNG运输槽车OM442发动机上，在投入
15、的实际运行过程中 表现出：发动机的动力和操作性能与原机相同；可大大提高发动机原有 排放标准；降低原发动机噪音；最高天然气替代柴油率可高达90%，综合 天然气替代率为84%；可大幅度降低运行成本，具有良好的经济性。突破 了柴油发动机、发电机实现双燃料的技术障碍。该产品技术在国内外处 于领先水平，填补了我国柴油-天然气双燃料电控喷射领域的空白。促进 和推动了我国柴油-天然气燃气化的进程。 国家重点新产品国家重点新产品 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 国家重点新产品国家重点新产品 该产品近几年在不同品牌、不同种类、不同型号的国内外发动机（发 电机组）的实际运用中表现出技术先进，适应性强
16、、使用经济等特点。尤 其是在国内外重型大功率柴油发动机上，更加凸显出技术的先进性和节能 、环保、经济性。 我公司开创国内首台柴油-天然气电控双燃料运输车并投入实际运行 的有： 2003年国内首台奔驰OM442（230KW）柴油-天然气电控双燃料（LNG） 运输槽车在河南中原油田投入运行。（最高天然气替代柴油率90%，百公里 综合替代率84%） 。 HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 国家重点新产品国家重点新产品 2004年国内首台康明斯柴油-天然气电控双燃料垃圾运输车在北京投 入运行。（最高天然气替代柴油率85%，百公里综合替代率80%） 2005年国内首台奥威重型柴油-天然气电控双燃料（LNG）运输槽车投 入海南深圳的运行中。（最高天然气替代柴油率85%，百公里综合替代率 80%） 2005年国内首台尼桑重型柴油-天然气电控双燃料（LNG）运输槽车投 入海南江苏的运行中。（最高天然气替代柴油率90%，百公里综合替代率 84%） HONGHUA HIGH-TECH 红华科技 国家重点
