LNG由于其較好的清潔性和經(jīng)濟(jì)性，在交通領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。在中國(guó)LNG在交通領(lǐng)域的應(yīng)用可以追溯到2008年，首先被應(yīng)用在公交車上，隨后在重卡領(lǐng)域迅速發(fā)展，近年來(lái)又在船舶領(lǐng)域廣泛試點(diǎn)，2015年擴(kuò)展到火車機(jī)頭。
然而，隨著LNG應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)大，其動(dòng)力性能不足的問(wèn)題日漸凸顯。主要體現(xiàn)在車輛低速重載啟動(dòng)或者爬坡時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩不足，車輛動(dòng)力性跟不上，導(dǎo)致車輛無(wú)法啟動(dòng)或者爬坡行駛緩慢甚至停車;對(duì)于船舶而言，當(dāng)其停泊時(shí)需要發(fā)動(dòng)機(jī)倒轉(zhuǎn)，快速響應(yīng)，然而目前的火花塞點(diǎn)火(SI)LNG發(fā)動(dòng)機(jī)響應(yīng)速度難以滿足船舶停泊的需求。
但是隨著新技術(shù)的進(jìn)入和應(yīng)用，上述問(wèn)題將被有效解決。據(jù)悉，由全球天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)領(lǐng)先者-西港公司推出的HPDI系統(tǒng)，有效的提高了天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性。
西港缸內(nèi)高壓直噴 (HPDI)系統(tǒng)，采用獨(dú)有的HPDI噴嘴設(shè)計(jì)，并加入了一體化燃料存儲(chǔ)和供應(yīng)模塊，與柴油機(jī)相比，在不損失性能、效率的同時(shí)，保持了原有的壓縮比、更少的排放和更經(jīng)濟(jì)的燃油性，經(jīng)濟(jì)效益和減排效益都獲得了極大的提升。
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以同馬力柴油發(fā)動(dòng)機(jī)性能為基準(zhǔn) |
HPDI 發(fā)動(dòng)機(jī) |
SI發(fā)動(dòng)機(jī) |
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動(dòng)力 |
與柴油相同 |
柴油動(dòng)力的85% |
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扭矩 |
與柴油相同 |
柴油扭矩的80% |
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效率 |
與柴油相同 |
柴油效率的80% |
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熱損失 |
與柴油相同 |
比柴油更高 |
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排氣溫度 |
與柴油相同 |
比柴油更高 |
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氮氧化物和微小顆粒 |
Nox排放降低40% 顆粒排放降低70% CO2排放降低25% |
減少 |
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溫室氣體減少 |
20% |
8-10% |
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馬力范圍 |
260~2,000 HP |
＜400 HP |
如此高效的“芯”動(dòng)力，與其獨(dú)有的專利設(shè)計(jì)是密不可分的。據(jù)介紹，在發(fā)動(dòng)機(jī)模塊部分，HPDI噴嘴采用共軌噴嘴,直接取代柴油噴嘴，可獨(dú)立噴射柴油和天然氣，噴射壓力達(dá)30 MPa，并且不需要預(yù)混燃料，無(wú)節(jié)氣門，也不需要改動(dòng)空氣進(jìn)氣系統(tǒng)，因此不會(huì)產(chǎn)生爆震風(fēng)險(xiǎn)，并且保持了原機(jī)的壓縮比;在車用LNG存儲(chǔ)及供給模塊部分，車載LNG儲(chǔ)罐內(nèi)部的低溫液壓泵也進(jìn)行了獨(dú)有的專利設(shè)計(jì)，一體化燃料存儲(chǔ)和供應(yīng)模塊，集成了汽化器和加注裝置的容器，液壓驅(qū)動(dòng)的線型活塞泵，使得液化天然氣被輸送出泵之前由汽化器轉(zhuǎn)化成30 MPa (4500 psi)高壓氣體，燃油經(jīng)濟(jì)性獲得極大提升。配備西港HPDI技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)可廣泛應(yīng)用于重型卡車、牽引車、礦山車、自卸車、長(zhǎng)途客車、火車機(jī)頭以及輪船。
HPDI噴嘴 HPDI車載儲(chǔ)罐系統(tǒng)
為了有效檢驗(yàn)實(shí)際運(yùn)行中HPDI發(fā)動(dòng)機(jī)的性能與燃油經(jīng)濟(jì)性，西港中國(guó)公司與其合作伙伴在山東省進(jìn)行實(shí)地測(cè)試。在相同載荷、相同實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、相同路面、相同駕駛員的條件下，HPDI發(fā)動(dòng)機(jī)與柴油機(jī)相比，動(dòng)力相當(dāng)，百公里成本下降了約25%-34%;與普通氣體機(jī)相比，成本節(jié)約了15%，并且動(dòng)力性強(qiáng)勁，較高檔位爬坡也更加容易。
HPDI發(fā)動(dòng)機(jī)不僅性能表現(xiàn)優(yōu)秀，針對(duì)中國(guó)的不同溫度天然氣都具有很強(qiáng)的適應(yīng)性。對(duì)于中國(guó)車用液化天然氣市場(chǎng)上存在的兩種溫度液化天然氣的現(xiàn)狀，HPDI完全適應(yīng)-160℃零壓LNG和-140 ℃有一定飽和壓力的LNG。
有業(yè)內(nèi)人士表示，HPDI系統(tǒng)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性表現(xiàn)優(yōu)越，是目前交通領(lǐng)域替代柴油的最佳燃料，將成為推動(dòng)中國(guó)LNG交通應(yīng)用產(chǎn)業(yè)破局的中堅(jiān)力量。
