一、開發、應用天然氣城市客車的背景
自20世紀90年代以來,我國汽車工業(ye) 快速發展,年均增長率為(wei) 10-13%。進入新世紀以來,我國汽車工業(ye) 發展速度更快,2005年的汽車產(chan) 銷量達到570萬(wan) 輛。2006年,汽車實際產(chan) 量為(wei) 727萬(wan) 輛。兩(liang) 年後的整車生產(chan) 能力將達1000萬(wan) 輛/年。未來5~10年,汽車行業(ye) 的增速仍將高於(yu) GDP的增長速度。到2006年底,我國的汽車保有量已達到5000萬(wan) 輛。預計2020年將增長到1.3~1.5億(yi) 輛。
隨著國民經濟的發展和汽車保有量的增加,石油消費量急劇增加。到2006年末,車用燃料消耗占全國石油總消耗的42.5%。石油不足,大量進口,已經威脅到我國的外匯平衡和能源安全。2006年我國淨進口原油1.81億(yi) 噸,用匯819.5億(yi) 美元。石油的對外依存度上升到47.3%。
有關(guan) 機構對我國石油需求的預測
年份 國際能源機構 發改委能源所 中國工程院 美國能源情報署
2010 3.75億(yi) 噸 2.98億(yi) 噸 3.3—3.5億(yi) 噸 9.2百萬(wan) 桶/日
2020 5.03億(yi) 噸 4.76億(yi) 噸 4.5-5.0億(yi) 噸 12.3百萬(wan) 桶/日
--隨著汽車保有量的不斷增加,汽車的尾氣排放已成為(wei) 城市大氣環境的主要汙染源。
--上海市城區內(nei) ,機動車排放的CO、HC、NOx分別為(wei) 總排汙量的86%、90%和56%。
世界石油價(jia) 格不斷飆升和環境保護的需要,世界各國都加強了車用替代燃料的研究和應用,上海市也將發展節能和betway在线官网汽車作為(wei) 科教興(xing) 市和提高自主創新能力的重要舉(ju) 措。其中包括代用燃料汽車的研發。
對汽車代用燃料的基本要求
1. 需要有長期穩定的來源。隨著石油的日趨短缺,汽車燃料的多元化是今後的方向,但是,作為(wei) 短缺量達數千萬(wan) 噸的汽油、柴油的主要替代燃料,其來源應能滿足長期性和穩定性的要求。
2. 對環境友好(Environment friendly)。
3. 基礎設施投資少,易於(yu) 大麵積推廣。
4. 汽車的性能好,技術成熟,用戶願意接受。
5. 燃料成本低,從(cong) 燃料製備到輸配網絡,加氣(油)站及用戶均留有較大的利潤空間。
天然氣是迄今為(wei) 止國際上首選的汽車替代燃料,其資源相對豐(feng) 富,天然氣汽車技術相對成熟,適合在有資源條件和環境保護地區應用,特別是城市客車。
二、單燃料CNG車城市客車的研製、中試及在公交的應用
基本情況:
-整車以本公司自主品牌的11m柴油車為(wei) 基礎,研製單一燃料的CNG城市客車
-首輪樣車選用Daimler Chrysler公司的M906LAG多點噴射、閉環電控、增壓中冷發動機
-1999.8~2000.6 完成市科委項目:樣車研製
-2000.7~2002.9 完成上海市重大科技攻關(guan) 項目:35輛CNG城市客車的中試
-2003.1~2003.12 完成與(yu) 多種天然氣發動機(包括上柴T6114)配套
-到目前為(wei) 止,有300多輛SWB6115Q-3型城市客車在上海、成都等地的公交線路上運營
係列CNG城市客車產(chan) 品主要技術參數
三、“十五”清潔汽車行動:采用上柴天然氣發動機的CNG城市客車的研製
基本情況:
-根據科技部“十五”CNG城市客車示範工程計劃的安排,承擔車輛的研製工作
-采用上柴T6114ZLQ3B型增壓中冷、單點噴射、電控發動機替換進口發動機
-發動機與(yu) 底盤的匹配更加協調
-車橋承載能力提高
-完成15000Km可靠性試驗
-完成《公告》、CCC、環保目錄的申報
SWB6115Q3-3型CNG城市客車的主要性能
最高車速 86.8Km/h
起步換檔0~70Km/h加速時間 38.0s
直接檔30~70Km/h加速時間 35.6s
限定條件下燃料消耗 20.7立方米/百公裏
加速行駛車外噪音 82.7dB(A)
上柴T6114ZLQ3B型天然氣發動機
排量 8.27L
額定功率 184kW/2200r/min
最大扭矩 920N.m/1400r/min
采用了閉環電控、單點噴射、稀混合氣燃燒、高能點火、增壓中冷等先進技術
無後處理情況下,滿足歐Ⅲ排放標準
四、CNG城市客車實際運營對比試驗與(yu) 研究
上海市重點科技攻關(guan) 項目
上海申沃客車有限公司和上海大眾(zhong) 公交二汽公司共同承擔
通過整車生產(chan) 企業(ye) 、公交運營企業(ye) 等單位的合作,將分別采用奔馳、康明斯、上柴天然氣發動機的三種城市客車在同一公交線路上運營一年和5萬(wan) 公裏以上,分析、對比這些發動機在運營中的優(you) 缺點及經濟性、可靠性參數,為(wei) 適合上海公交使用條件的天然氣發動機選型提供依據
研究工作從(cong) 2004年11月開始,2005年10月結束。
對比試驗的運營線路為(wei) 外環線外的虹梅南路紅都建材市場到內(nei) 環線內(nei) 大興(xing) 街的218路,車輛往返一次為(wei) 37km,單車每天行駛4-5個(ge) 往返。
*記錄試驗車輛每天的行駛裏程、燃料消耗;
*記錄試驗車輛的保養(yang) 、故障及修複情況;
*在試驗中和試驗結束時,由上海機動車檢測中心對試驗車輛的動力性和排放進行測試;
* 試驗中請中石油長城潤滑油上海技術服務中心檢測、分析了發動機機油中鐵、鋁、鉛等金屬含量和機油品質;
* 對試驗中發現的設計問題及時進行了改進;
* 在跟蹤三輛試驗車的同時,及時了解這三種車型在上海巴士一汽使用的情況,總結使用的經驗和存在的問題。
*參加對比試驗的三種壓縮天然氣發動機在對比試驗期間,均能夠適應本市的運營條件,動力性和排放性能基本正常,未發生嚴(yan) 重故障和致命故障。
*綜合車輛的造價(jia) 、維修材料費用、燃料費用、可靠性及整車性能等因素,上柴的T6114ZLQ3B型天然氣發動機更加適應本市目前的使用條件。
*通過幾年來壓縮天然氣城市客車在本市的應用,其技術已基本成熟。但要用好該項新技術,還需要從(cong) 係統工程的要求出發,采取配套的措施。如:加氣站的合理設置、集中維修的場地和必要的手段、壓力容器的檢測機構與(yu) 能力、運營車輛的合理規模、人員培訓等。隻有措施配套,才可能得到良好的經濟效益和社會(hui) 效益。
*進口發動機易損件的國產(chan) 化對保證車輛正常運營和降低維修成本有重要的意義(yi) 。為(wei) 了使國產(chan) 化工作取得更好的效果,可以在目前實際應用的基礎上進行必要的測試與(yu) 評估,以避免因工作不細帶來的負麵影響。
五、上海市CNG城市客車技術要求的製定
市交管局規範性文件——上海市CNG城市客車技術要求總結了幾年來CNG城市客車研製、生產(chan) 、應用的經驗
對整車的要求與(yu) 上海市的地位相適應,考慮到上海市的使用條件
強調了發動機的適應能力和匹配的合理性
對專(zhuan) 用裝置的要求規定了氣瓶的選型、必裝件和選裝件
強調安全性,某些要求比國家標準、行業(ye) 標準更多、更具體(ti)
六、LNG車城市客車的研製
LNG可用於(yu) 天然氣管網不能到達的地區
基礎設施的建設將為(wei) LNG的應用創造條件
LNG的密度隻有CNG的1/3,有利於(yu) 整車布置和延長續駛裏程
LNG加注站在占地麵積和造價(jia) 上也有一定優(you) 勢
市科委、上汽基金立項,上海交大、申沃客車聯合研製
LNG城市客車樣車配置
采用Cummins CG-250天 然氣發動機
采用Chart公司高真空多層絕熱儲(chu) 罐
LNG儲(chu) 罐
有效容積:215L
外形尺寸:Φ610×1270mm
自重:125kg
LNG城市客車樣車主要性能
最高車速 86.8km/h
直接檔30-70km/h加速時間 35.6s
原地起步連續換檔加速到70km/h時間 46.2s
限定條件下的燃料消耗 17.5kg/100km
小結與(yu) 展望
近幾年來,壓縮天然氣汽車在我國得到了較快的發展,由改裝在用車到OEM製造新車、采用兩(liang) 用燃料或雙燃料到單一燃料、由空氣燃料比由機械控製到閉環電控、電噴技術應用的過渡已接近完成。
天然氣發動機、燃氣係統零部件的國產(chan) 化取得明顯進展,車輛製造技術不斷進步。
國產(chan) 天然氣城市客車將會(hui) 更可靠、更經濟、更安全、更美觀舒適。
公司簡介
上海申沃客車有限公司(SUNWIN)由上海汽車工業(ye) (集團)總公司(SAIC)、沃爾沃(中國)投資有限公司(VIC)、瑞典沃爾沃客車公司(VBC)三方投資組成,總投資9700萬(wan) 美元,注冊(ce) 資本5422萬(wan) 美元,中外雙方各占50%。
公司現有員工1100餘(yu) 名,其中工程技術人員190餘(yu) 名。廠區麵積14萬(wan) 平方米,建築麵積6萬(wan) 多平方米。具有年產(chan) 2500輛城市客車和500輛城郊客車或客車底盤的生產(chan) 能力。近幾年來,在節能與(yu) betway在线官网汽車的研發和產(chan) 業(ye) 化方麵作了一些工作,承擔了多項國家、上海市研究項目。
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