双燃料掺燃节能混凝土泵车的研究与应用
柴油——天然气双燃料发动机介绍
柴油——天然气双燃料发动机介绍耿志勇【摘要】本文通过对双燃料系统进行原理、系统优缺点介绍,经济性进行分析,认为双燃料发动机比柴油发动机有更大的推广潜力,使人们对双燃料重卡相对于柴油重卡有有比较深刻的认识.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2014(000)002【总页数】2页(P52-53)【关键词】双燃料;柴油;发动机【作者】耿志勇【作者单位】西安兰德新能源汽车技术开发有限公司,陕西西安710043【正文语种】中文【中图分类】U464.11CLC NO.:U464.11Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)02-52-02随着中国汽车工业的发展，中国石油进口对外依存度已经超过国内外公认的能源警戒安全线。
柴油作为战略性物资，商用车数量逐年上升，每年冬季柴油供应不上已经成为常态。
随着人们对环境要求越来越高，PM2.5已经被作为城市环境考量指数最重要的一个指标。
柴油车排放物包含的颗粒物就是造成PM2.5上升的一个重要推动要素。
而天然气燃烧后产生物主要是CO2和水，对环境没有任何危害。
双燃料发动机是用柴油点燃天然气和空气混合气的车用发动机，由控制系统控制燃油ECU和燃气ECU，来精确控制燃气、燃油喷射混合比例，达到合理燃烧。
该系统的工作原理是在柴油发动机车辆上加装一套天然气供给系和天然气电喷系统，从而使车辆可在纯柴油和柴油--天然气混燃两种状态运行。
混燃状态下，柴油只作为引燃和部件润滑剂作用，天然气主要提供所需动力。
该车可在柴油、柴油-天然气之间自由切换。
还可根据当地气源情况，选择CNG或者LNG作为车辆燃料。
1. 采用系统外挂式安装，对原柴油机无改动；2. 改装后动力性、驾驶性、发动机性能与原机相同；3. 天然气对柴油的综合替代率可达到70%以上，全负荷时可达85%以上；4. 在LNG加气站建设不完善的情况下，车辆可灵活选择纯柴油或柴油-天然气混燃两种状态运行；5. 由于天然气自身燃料特性：辛烷值高、抗爆震性好，因此发动机在混燃模式下将更加平顺，安全；同时发动机的噪音也将会显著降低；提高发动机的使用寿命。
混凝土加气节能技术应用
混凝土加气节能技术应用一、前言混凝土加气节能技术是指在混凝土中加入适量的气泡，使混凝土的密度降低，从而降低混凝土的热传导系数，提高混凝土的保温性能。
该技术可以广泛应用于建筑、桥梁、隧道、地下工程等领域，具有节能、环保、耐久性好等特点。
本文将介绍混凝土加气节能技术的应用。
二、混凝土加气节能技术的原理混凝土加气节能技术是通过在混凝土中加入气泡，使混凝土的密度降低，热传导系数降低，从而提高混凝土的保温性能的一种技术。
混凝土加气的原理是在混凝土中加入一定量的空气，形成气泡，使混凝土的密度降低，从而减少混凝土的热传导系数。
加气混凝土的密度通常在400-1600kg/m³之间，比普通混凝土低40%左右。
加气混凝土的热传导系数比普通混凝土低15%左右，具有很好的保温性能。
三、混凝土加气节能技术的应用1.建筑领域混凝土加气节能技术可以应用于建筑领域，用于墙体、地面、屋顶等部位。
加气混凝土墙体的保温性能比普通墙体好，可以减少空调和采暖的能耗。
加气混凝土地面可以减少地面温度的变化，提高室内舒适度。
加气混凝土屋顶可以有效隔热，减少夏季的高温和冬季的低温。
2.桥梁领域混凝土加气节能技术可以应用于桥梁领域，用于桥梁墩身、桥面、路基等部位。
加气混凝土墩身可以减少墩身的重量，降低桥梁整体的自重。
加气混凝土桥面可以降低桥面的温度，提高行车的舒适度。
加气混凝土路基可以减少路基的变形，提高路面的平整度。
3.隧道领域混凝土加气节能技术可以应用于隧道领域，用于隧道壁、顶、地等部位。
加气混凝土隧道壁可以减少隧道壁的重量，减缓隧道变形。
加气混凝土隧道顶可以提高隧道的保温性能，减少隧道内外温差。
加气混凝土隧道地可以减少地基的变形，提高隧道的稳定性。
4.地下工程领域混凝土加气节能技术可以应用于地下工程领域，用于地下室、地下管道等部位。
加气混凝土地下室可以减少室内外温差，提高室内舒适度。
加气混凝土地下管道可以减少管道的重量，降低管道的自重。
建筑机械节能技术应用
节能技术的应用还能够降低对化石能源的依赖，从而减少温室气体排放，对缓解全 球气候变化问题具有积极意义。
效率提高
建筑机械节能技术可以显著提高机械的运行效率。通过改进机械结构和 性能，以及采用先进的能源利用技术，可以大幅提高机械的生产力水平 。
适用范围
该技术广泛应用于建筑行业的各个领域，包括建筑材料生产、建筑施工、建筑 装修等环节。
建筑机械节能技术的意义
01
能源节约
通过提高建筑机械设备的能效，可以显著降低能源消耗量，缓解我国能
源短缺的问题。
02 03
减少环境污染
传统的建筑机械设备在运行过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃 物，对环境造成污染。通过应用建筑机械节能技术，可以减少环境污染 ，提高环境质量。
06 相关政策与建议
制定鼓励政策，推动节能技术应用
01
02
03
制定优惠政策
政府可以出台一系列优惠 政策，鼓励企业采用建筑 机械节能技术，如减免税 收、提供补贴等。
建立示范工程
政府可以选取一些典型工 程，示范建筑机械节能技 术的实际应用，引导企业 效仿。
严格法规标准
政府应加强建筑节能法规 标准建设，强化节能技术 应用的管理和监督。
节能型控制系统
总结词
节能型控制系统是建筑机械节能技术的 重要应用之一，通过采用先进的控制技 术和设计理念，优化建筑机械的运行状 态，提高能源利用效率，减少能源消耗 和排放。
VS
详细描述
节能型控制系统通常采用电子控制、智能 化控制、远程监控等技术，对建筑机械的 运行状态进行实时监测和控制。此外，节 能型控制系统还注重优化建筑机械的运行 模式和作业流程，以提高能源利用效率。
船用双燃料发动机技术发展及应用前景分析2015(1)
船用双燃料发动机技术发展及应用前景分析双燃料发动机是以柴油为引火燃料，可燃气体为主燃料的发动机。
目前研究使用较多的为柴油—天然气双燃料发动机。
相对于石油来说，液化天然气（LNG）具有储量丰富、使用方便和排放清洁的特点，其基本不含硫化物和微小颗粒等有害物质，可有效降低90%的氮氧化物和25%的二氧化碳排放量，因而是未来替代能源最理想的选择。
交通行业为高能耗、高排放、高污染的行业之一。
航运业更为明显，世界航运业产生的温室气体排放量是航空业的2倍，船舶硫化物和氮化物的排放量则分别占到了全球总排放量的20%和30%，船用燃料已经成为造成海洋和大气污染的重要因素。
目前波罗的海、北海、北美和美国加勒比海已经设立排放控制区（ECA）。
其他地区如如墨西哥湾、阿拉斯加水域、五大湖水域、新加坡、香港、黑海、地中海以及东京湾水域也将设立排放控制区。
我国于2015年12月4日发布了《珠三角、长三角、环渤海（京津冀）水域船舶排放控制区实施方案》（下称《ECA 方案》），开始限制船舶排放。
目前，在欧洲ECA海域要求所有船舶硫排放不得超过0.1%，其他地区的减排要求也日益严格。
由于双燃料发动机在经济性、环保性、动力性能等方面具有众多优点，其成为未来发动机发展的重要方向。
一、船用双燃料发动机存的技术特点及瓶颈技术（一）船用双燃料发动机的技术特点船用双燃料发动机一般都是根据原有柴油机改装而成，在工作原理上与柴油机几乎相同，结构也非常相似。
与其他类型发动机相比，双燃料柴油机具有以下优点：1、由于燃料为LNG清洁能源，有害物、污染气体排放少，可以满足IMO Tier Ⅲ要求，可使船舶在排放控制区内自由航行而不必缴纳排放税；2、运行经济方便，船用发动机燃料可选气体燃料或燃油燃料，使用成本最低的燃料，保证船舶营运的经济性；3、与纯气体燃料发动机相比，双燃料柴油机的安装成本更低，前者对续航力有要求，须较大的LNG储罐，占用较大货舱的空间，而后者只需按航线要求配较小的LNG储罐，保证集装箱的装载量，营运的经济高；4、双燃料柴油机的可靠性高，在LNG气体泄漏时，可转换到油模式以柴油作为燃料，保证船舶正常运行，这是纯气体发动机所无法做到的。
三一重工62米泵车抵达福岛核电站
华 润水泥技术研发中心在广州正式挂牌
３ ６ 华润水泥技术研发中心在 广州正式挂牌成立 。 月２ 日， 此前 ， 广州 市政 府、 广东省政 府先 后与华 润集 团签署 战略
号 ） 对外墙外保 温材料 防火性 能及 防火构造做法等提 出了明确 ， 要求 。 由于我国外墙外保温体系基本采用有机材料， 缺乏能满 足 外墙保温要求的Ａ级不燃保温材料。 为尽快开发满足外墙 保温要求 的不 燃型保 温材料， 年１ 去 １
பைடு நூலகம்
华 润水 泥技 术研发 中心的发 展定位 符合其 建设 资 源节约 型、 环境友好型 、 绿色环保 型企业的 目标 ， 相信华润水泥凭借雄
北京不燃型外墙保温材料研 究取得重要进展
３ ５ 北京市建 材办与北京＿ 大学 、 月２ 日， Ｔ业 北新 建材股份有
限公 司共 同承 担 的 “ 燃 型外 墙 保 温 材 料 研 究 与应 用 ” 题 ， 不 课 顺
利通 过了北京市科 委组织 的专家验收。
２ ０ 年９ 公 安部 、 ０ ９ 月， 住房城乡建设部 共 同发布了 《 民用建 筑外保 温 系统及 外墙装饰 防火暂 行规 定 》（ 公通字 【 ０ ９ ４ ２０ 】 ６
温复合系统规范 》 要求 ， 产业化改造 的技 术方案已基本完善。 此
外课题 组还 对国内外 的岩棉应 用技术进 行了广泛 的调 研， 相 对
关配套材料 、 系统构造等展开了相应研 究。
专家 组对 该课题 研究成果 给予了充分肯定 ， 为课题 组系 认 统地研究 了不燃 型外墙保温用 岩棉 和泡沫玻璃 的生产 配方、 Ｔ
电动装载机实际应用情况下的四大优势分析
2020年9月，习近平向世界宣布，我国二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和。
在推进“双碳”工作的大背景下，自2016年开始，工程机械行业中陆续有主机厂开展装载机电动化研发工作，2019年中国生产且上市了全球首台电动装载机[1]。
虽然电动装载机首次购买成本较高，但随着近年来柴油价格的不断上涨以及各种工作场景下的特殊要求，同时结合电动装载机的产品固有属性带来的先天优势，促使越来越多的客户开始选择使用电动装载机。
本文从环保、运营成本、NVH 性能、特殊应用场景4个方面对电动装载机实际应用情况下的优势进行了详细分析。
1 环保优势众所周知，过量二氧化碳排放会导致全球气候出现异常变化，生产活动中产生的二氧化碳如果得不到有效的总量控制，全球气候异常变化趋势将日趋明显，进一步地，疫情扩散、种族歧视、政治谎言、经济波动等相关问题也会随之而来，所以，有效控制二氧化碳排放量，对逆转全球气候变化趋势和实现全行业高质量可持续发展具有重大意义[1,2]。
目前，在工程机械行业中，以柴油为燃料提供动力的设备数量占比高达90%以上，柴油在燃烧过程中会产生大量的二氧化碳，其计算公式如下：m CO 2 = m f ×Q l ×k （1）式中，m CO 2为柴油燃烧产生的二氧化碳质量（kg ）；m f为柴油消耗量（kg ）；Q l 为燃料平均低位发热量（kJ/kg ），电动装载机实际应用情况下的四大优势分析Analysis of Four Advantages of Electric Loader in Practical Application李 学 张 楠 郭海滨 董利超（广西柳工机械股份有限公司装载机研究院，广西 柳州 545000）摘要：在“碳达峰、碳中和”工作推进的大背景下，工程机械电动化已是大势所趋，本文以电动装载机为例，对其在环保、运营成本、NVH 性能、应用场景4个方面的优势进行了详细阐述与分析，研究发现，相比传统柴油装载机：（1）电动装载机一年可以减少二氧化碳排放量140t 左右，环保优势十分突出；（2）电动装载机每年可节约燃料使用成本约26.5万元和节约维修保养成本约1.3万元；（3）驾驶室内振动、噪声舒适性得到显著提升，机外辐射声功率大幅度降低；（4）对于易燃物料转运、噪音环保要求高、密闭空间、高原环境等应用场景优势突出。
国外工程施工机器
随着全球经济的快速发展，工程施工领域对机械设备的需求日益增长。
在国外，工程施工机器的发展和应用已经非常成熟，其先进的技术和高效的功能为工程施工带来了极大的便利。
本文将介绍国外工程施工机器的一些特点和应用。
一、特点1. 高性能：国外工程施工机器通常采用先进的技术和高质量的材料制造，具有强大的动力和高效的性能。
例如，国外的混凝土搅拌车、挖掘机、装载机等设备，都具有高输出功率、低能耗、高稳定性和耐用性等特点。
2. 智能化：随着信息技术的发展，国外工程施工机器的智能化程度越来越高。
例如，一些混凝土泵车可以通过卫星定位系统进行精确的位置控制，一些挖掘机可以通过远程控制系统进行操作，大大提高了施工效率和安全性。
3. 环保节能：国外工程施工机器在设计和使用过程中，注重环保和节能。
例如，一些混凝土搅拌车采用电动驱动，减少了尾气排放；一些挖掘机采用节能型发动机，提高了燃油效率。
4. 多样化：国外工程施工机器种类繁多，可以满足不同工程施工的需求。
例如，有一些专为小型工程设计的微型挖掘机，有一些适用于大型工程的重型装载机，还有一些用于特殊施工环境的隧道掘进机、高空作业车等。
二、应用1. 基础设施建设：在国外，工程施工机器在基础设施建设中发挥着重要作用。
例如，在高速公路、铁路、机场、桥梁等工程中，挖掘机、装载机、混凝土搅拌车等设备的身影随处可见。
这些设备的应用，大大提高了工程建设的效率和质量。
2. 房地产施工：在房地产施工领域，工程施工机器也发挥着重要作用。
例如，在楼盘建设中，混凝土泵车用于泵送混凝土，挖掘机用于开挖土方，装载机用于运输土方等。
这些设备的应用，提高了房地产施工的效率和质量。
3. 环境治理：在国外，工程施工机器还应用于环境治理领域。
例如，在河道清淤、垃圾填埋场治理、土壤修复等工程中，挖掘机、装载机等设备可以高效地进行作业，改善环境质量。
4. 灾害救援：在自然灾害发生后，工程施工机器可以迅速投入到救援工作中。
LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系安全监控系统研究的开题报告
LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系安全监控系统研究的开题报告一、研究背景燃料是车辆运行的必需品，其中柴油是目前重型货车、工程机械等重要装备的主要用燃料。
然而，柴油在燃烧时排放出的废气中含有大量的氮氧化物、颗粒物等有害物质，对环境和人类健康造成了极大的威胁。
因此，研究如何减少柴油燃烧产生的有害物质排放，是当前汽车工程学界的重要课题。
LNG作为一种清洁能源，具有储量大、燃烧效率高、排放净化能力强等优点，受到越来越多的关注。
将LNG与柴油双燃料运用于发动机燃烧过程中，不仅可以减少柴油燃烧排放的有害物质，还可以提高发动机的燃烧效率，降低燃油消耗成本，因而具有广阔的应用前景。
然而，LNG与柴油混合燃料的燃烧过程不同于单一燃料的燃烧，需要对燃料管路进行特殊安装和快速监控系统的研究，在提高车辆性能的同时保障车辆安全运行。
因此，本文旨在研究LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系安全监控系统，为其在实际应用中提供有力的技术支持和理论依据。
二、研究内容和方法1. 研究内容（1）LNG柴油双燃料发动机的设计和参数优化（2）LNG柴油双燃料发动机燃料管系的安装和优化设计（3）LNG柴油双燃料发动机燃料管系的快速监控系统的研制（4）LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系的实验研究与性能测试2. 研究方法（1）查阅资料：通过查阅文献资料，了解LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系的研究进展和相关技术，为研究提供理论支持和技术参考。
（2）仿真模拟：运用先进的仿真软件对LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系进行仿真模拟，优化设计参数。
（3）实验测试：通过搭建LNG柴油双燃料发动机实验样机，对其进行性能测试，验证研究成果的可行性和实用性。
三、预期研究结果及意义1. 预期研究结果（1）设计出LNG柴油双燃料发动机及其燃料管系，实现双燃料的顺畅转换。
（2）研究出LNG柴油双燃料发动机燃料管系的快速监控系统，可以对燃油流量、压力等参数进行实时检测，保障车辆安全运行。
混凝土泵车闭式液压系统节能控制策略研究与实施
Ｒｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ ｃ ｏ ｎｄｕｃ ｔ ｏ ｆ ｐｏ ｗｅ ｒ ｓ ａ ｖ ｉ ｎｇ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ｏ ｎ ｃ ｌ ｏ ｓ ｅ ｄ ｈ ｙｄ ｒ ａ ｕｌ ｉ ｃ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｆ ｏ ｒ ｍ ｏ ｕ ｎｔ ｅ ｄ ｃ ｏ ｎ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｐ ｕｍ ｐ ｔ ｒ ｕｃ ｋ
通 过 实 测， ｚ Ｓ ｒ ｌ ｐ 进 行 闭环 反 馈Ｐ Ｉ Ｄ调 节 ，考 虑混 凝 土泵 送作 业 的复杂 多变 工况 ，为 避免 控制 系统 产生 大 的超 调 和振 荡 ，控 制 系统 采 用Ｐ Ｉ Ｄ参 数 可调 的 自
在不 同负载压力Ｐ 下 ，通过改变发动机转速 和变 量泵 排 量 ，在 满 足 同样 负载 流 量 Ｑ ． 和系 统所 需 功
率Ｐ 的情况 下 ，可 以使 发动 机Ｔ 作 在最 经济 工作 曲
线上 ，从 而实现 动力 系统 节 能的 目的。
制 比例溢 流 阀的 比例 电磁铁控 制 泵 的斜盘 位置 ，并
变 量 泵排量 ； 变量 泵输 出流量 。
经 济性通 常 通过 其万 有特 性来 衡 量 。以发 动机 转速 为 横坐标 ，以输 出转 矩或 汽缸 平 均输 出压 力为 纵坐 标 ，可 以绘 制 出发动 机 等功率 曲线簇 和等 燃 油消耗 曲线簇 ，显 然 ，在某 一 功率 下等 功率 曲线 和 等燃油 消耗 曲线 的切点 为该 功率 下 的最 经济燃 油 点 ，沿切
叼
田 广一发 动机 和变 量 泵之 间 的传 动效 率 ；
一
一
点形成的线即为发动机在不同功率下的最经济工作 曲线 。动力 系统 节能 的 目标 ，就 是通 过调 节发 动机
转 速和 变量 泵排 量 ，使 系统在 不 同功 率下 工作 时都 处 在最 经济 ＿ Ｔ作 曲线 上 。 发动 机和 变量 泵有 如下 动力 学关 系
柴油甲醇双燃料技术经济性及可行性分析
中高速柴油机应用柴油甲醇双燃料技术环保升级及其经济性和可行性分析姚春德天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室电话：022-2740 6649，手机：131 **** ****Email：arcdyao@1.概述随着经济的发展，我国的石油需求不断增加，目前的石油进口量已经接近60%，超过国际能源安全线。
根据我国“缺油、少气、相对富煤”的能源资源禀赋，以及汽车工业快速增长的势头，我国的石油对外依存度还将会进一步增高。
石油能源安全的问题也将会逐步扩大。
但是，作为我国重要的化工产品甲醇却有着严重的过剩产能。
甲醇的生产资料广泛。
煤炭、天然气和焦炉气以及生物质都可以生产。
特别是焦炉气生产甲醇是我国一大特色。
我国每年焦炉气资源非常丰富，在生产焦炭过程中产生的大量焦炉气只有部分得到利用，很多被直接排放或放空燃烧，造成极大浪费。
近年来，这种情况逐步得到好转，将开发利用生产甲醇。
现在焦炉气产甲醇的比例已经占到近20%。
我国是国际上最大甲醇生产国，年产甲醇量占全球产量的近一半。
甲醇已具有的产能远超过现有的化工产品需要，产能的冗余将近一半。
过剩的产能给经济结构形成很大的压力。
因此，能否用甲醇替代紧缺的石油，是一个十分值得关注的问题。
甲醇虽然是化工原料，但是也是很好的燃料，不仅因为其含氧、高汽化潜热的特性使其燃烧时十分清洁，而且甲醇常温、常压下是液体，储存运输都十分方便、安全。
更重要的是，甲醇一旦泄露到环境中，可以自然降解。
因而将甲醇应用到内燃机上一直是内燃机追求的目标。
自上世纪80年代以来，内燃机便开始应用甲醇作为替代燃料，目前在用的车辆达15万辆之多，这些甲醇车辆每年替代汽油超过百万吨。
但是，由于甲醇的特性，一直难以在柴油机上应用。
我国柴油消耗量，每年消耗量近2亿吨（2012年和2013年分别达到1.69和1.70亿吨）。
柴油不仅消耗量大，而且排放很差，其排放的炭烟颗粒是对环境空气质量的重要污染源之一。
用甲醇替代柴油，不仅可以减少柴油用量，同时也能够减少污染。
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双燃料掺燃节能混凝土泵车的研究与应用
摘要：为了改善目前混凝土泵车能耗大，排放污染物高等问题，研究了油气混燃技术在混凝土泵车上应用的关键技术；结合混凝土泵车的基本作业工况和油气混燃的基本特点，提出 CAN 总线与硬线相结合的控制方法，采用发动机负荷率自动匹配节能控制技术，并开发行驶、泵送状态相互切换的掺燃控制系统；采取台架试验，行驶试验，泵送多工况压力试验相结合的调试方法，实现混凝土泵车在行驶与泵送状态下双燃料掺燃工作模式。
经过样机试验及销售试用验证，大幅降低混凝土泵车的使用成本，提高了混凝土泵车工作经济性，降低了尾气污染物排放，节能效果非常明显。
关键词：双燃料节能混凝土研究应用
目前国内外的混凝土泵车产品都是采用重卡底盘的柴油发动机为动力源，以 PTO 切换驱动液压泵工作，通过液压系统控制达到泵送作业的目的，混凝土泵车的发动机往往都是大排量发动机，其尾气排放对环境的污染和不合理的资源耗用问题越来越突出。
双燃料掺燃节能混凝土泵车针对工程机械作业能耗大，排放污染物高等问题难点，通过在原有发动机动力系统基础之上，引入一套独立的燃气系统，并通过该燃气系统与原发动机的燃油系统进行一系列的控制结合，实
现柴油和燃气混合燃烧功能，达到节能减排的目的。
1 双燃料掺燃节能混凝土泵车设计思想
双燃料掺燃节能混凝土泵车旨在解决现阶段泵送作业高能耗与采用新能源建设无法满足作业需求的矛盾。
基本设计思想是通过研究混凝土混凝土泵车实际作业工况，结合混凝土泵车工作原理，总结各工况发动机运转模式，在原柴油发动机基础上，增加一套燃料供给系统与电控系统，并采取一系列特定的控制策略，使混凝土泵车在行驶与泵送状态下均实现柴油与天然气掺燃切换工作模式，既解决了高能耗，高排放的问题，又解决了天然气供应跟不上带来的技术问题。
由于柴油的燃点比 LNG/CNG （液化天燃气 / 压缩天燃气）的燃点低，所以柴油发动机是使用柴油压缩燃烧的的方法做功产生动力。
而LNG/CNG 的燃点比柴油要高得多，压缩后必须要以引燃的方法才做功产生动力。
所以掺燃的原理是，利用柴油压缩燃烧后产生的能量点燃进入气缸的 LNG 混合气，既满足了 LNG 燃烧的必要条件，提高了LNG 的燃烧效率，又减少了柴油消耗。
2 关键技术研究
2.1 CAN 总线与硬线相结合控制技术
传统的小功率油气混燃发动机均采用硬线控制方式，根据控制目标采取 CAN 总线与硬线相结合的控制方式，将传统的硬接连提升为软连接与硬连接相结合的方式，大幅优化了控制逻辑，实现精准控制，从而实现大排量大功率发动机油气混合燃烧，并达到高油气混合掺燃比的目的，CAN 总线通讯的参与大量减少的线束连接点，从而大幅降
低故障率（图 1）。
2.2 双燃料掺燃控制技术
使用适量的柴油引燃喷入气缸的天然气燃料，掺燃发动机 ECU 根据发动机不同的工况条件，在保证发动机动力基础上，按照最优控制策略，适当喷入天然气燃料，减少柴油的消耗量。
由于柴油的燃点比天然气的燃点低，柴油发动机是使用柴油压缩燃烧的的方法做功产生动力，而天然气的燃点比柴油要高得多，压缩后必须要以引燃的方法才做功产生动力。
如图 2，在双燃料模式下，掺燃发动机电控系统实时采集发动机
的运行参数，根据最优控制算法，确定柴油与天然气的比例，储存在绝热气瓶中的 LNG，经过气化器 2、缓冲器 3、减压器 4、电磁阀 5 后进入燃气喷射器，燃气喷射器根据 ECU 的控制，适时适量的将天然气喷入发动机进气道，最终进入气缸燃烧，并使发动机工作在稳定的状态。
2.3 行驶、作业状态独立掺燃控制技术
混凝土泵车作为专用作业车辆，分为行驶和作业两种状态，两种状态是相互独立的，所以在进行掺燃控制时也需要根据行驶和作业状态实施不同的控制方案。
（1）行驶状态下，直接采集发动机油门信号；
（2）作业状态下，油门信号被屏蔽，通过发动机输出扭矩百分比与油门信号的函数关系换算达到控制燃油的目的。
如图 3 所示，掺燃 ECU 通过采集 PTO 切换信号判断混凝土泵车的行驶与作业状态，并根据当前的状态输出不同控制策略，从而达到控制油气混合燃烧的目的。
2.4 发动机负荷率自动匹配节能控制技术
在油气掺燃的过程中，控制油气替代率是达到节能的途径之一，但要从根本上达到节能的目的，需要从发动机负载本身考虑，使得掺燃混凝土泵车发动机工作在合理的负载油耗区。
通常混凝土泵车都是根据不同工作档位确定发动机的转速，而不考虑实际的负载情况，这样可能产生不必要能耗浪费。
发动机负荷率自动匹配节能控制技术是通过实时监测混凝土泵车工作的负载情况，并进行反馈控制器，控制器通过与发动机ECU 的通讯实时调整发动机转速，使其工作在经济油耗区（图 4）。
通过研究发动机 MAP 图，确定油耗较低的节能区间。
通过监控发动机负荷率，适时调节发动机转速、油泵排量、燃油掺燃比等，确保发动机在各种工况下始终工作在最佳油耗区并满足上装功率需求。
2.5 双燃料自主选择工作模式技术方案
双燃料掺燃节能混凝土泵车具备自动燃烧模式切换和手动燃烧模式切换功能。
掺燃 ECU 实时监控发动机运行参数，压力传感信号等，当掺燃 ECU 判断出LNG 燃料即将用尽，开始影响发动机特性时，系统会自动切换进入纯柴油模式工作，并给出报警提示。
操作者也可以根据实际情况自己选择纯柴油工作模式或油气混燃工作模式。
3 双燃料掺燃节能混凝土泵车产品开发应用
3.1 整机参数及布局
双燃料掺燃节能混凝土泵车开发采用 47m上装，X支腿,±360°回转，铰接式大排量泵送系统，自制6×4 底盘，康明斯 385 基础发动机， 180+125 主油泵，150 升 LNG 气瓶， 420 升柴油箱，总体参数见表 1。
LNG 气瓶置于料斗前端，掺燃 ECU 与上装控制单元置于侧门箱体内（图 5），掺燃 ECU、发动机 ECU混凝土泵车上装 ECU 三者相互通讯，发动机 ECU 控制发动机特性，并反馈输出相关参数，掺燃 ECU 控制油气混合比，燃油燃气喷射量，并根据发动机反馈参数进行调整拟合，混凝土泵车上装 ECU 直接与发动机ECU 通讯，监控负载情况，并根据负载反馈适时调整发动机运行参数，此时掺燃 ECU 也会根据发动机的响应及时调整油气混合参数。
3.2 掺燃系统开发过程
3.2.1 掺燃系统台架标定试验阶段
掺燃系统是在柴油发动机基础上增加燃气系统改制而成，原始柴油发动机的万有特性是泵送工况选定的，所以掺燃系统开发的第一目标就是在保证万有特性与原始万有特性极限接近的前提下，尽量提高柴油替代率。
台架试验过程中，对照柴油发动机万有特性的每一个转速扭矩对应点进行标定，首先标定拟合外特性，再根据外特性逐步标定万有特性，逐步提高柴油替代率，并最终在万有特性与柴油替代率之间寻找平衡点。
从图 6、图 7 可以看出，掺燃发动机扭矩功率与原柴油发动机相比接近度达到 95% 左右，且计算各工况平均柴油替代率为 62.9%。
3.2.2 行驶掺燃系统开发
台架试验完成后，进入样机生产阶段，混凝土泵车其他部件生产装配按常规混凝土泵车流程，掺燃系统根据预定方案安装发动机，燃气系统，掺燃 ECU 及电控元件线路等。
混凝土泵车行驶状态与普通载货车工作模式相同，驾驶员通过油门踏板控制发动机加减速，行驶掺燃系统通过采集油门开度 TVO 值，并参与掺燃系统计算，直接控制燃气喷射与燃油喷射参数，根据研究预定的控制方案，以台架试验
为数据基础调定控制参数，实现行驶掺燃。
3.2.3 泵送状态掺燃系统开发
泵送状态指混凝土泵车在作业过程所处的状态，以 PTO 切换，分动箱动作定义为泵送状态，包括臂架支腿动作，泵送作业，清洗等过程。
在泵送状态下，发动机动力通过分动箱切换到泵组上，此时混凝土泵车上装电控系统直接控制发动机加减速，油门踏板被屏蔽，掺燃 ECU 无法直接读取油门 TVO 等参数，掺燃系统需改变控制策略。
掺燃系统控制策略与混凝土泵车 PTO 信号同步切换，掺燃 ECU 通过读取控制分动箱气阀与底盘变速箱挡位的电信号以判断 PTO 模式，当掺燃 ECU 判断出混凝土泵车 PTO 状态在泵送状态时，掺燃控制系统自动切换到与之匹配的泵送模式控制程序。
泵送模式掺燃程序通过读取扭矩百分比值，通过程序计算转换发动机燃烧替代参数，以达到控制油气掺燃比实现掺燃的目的。
泵送状态下电控系统调试以台架试验数据为基础，以泵送负载工况为目标，通过模拟负载试验，在不同的压力段和档位进行详细调定，使各泵送参数无限接近理论参数值（表 2）。
通过试验，掺燃模式下各压力段各档位泵送次数，转速、压力波动均符合泵送要求。
4 经济及排放性评估
4.1 经济性评估
根据全部试验数据统计，各转速下掺燃发动机共消耗柴油 770.5 L，燃气 1 360.53 标方，同等条件下纯柴油模式下消耗柴油 2 078.3 L，即在纯柴油模式下1 L 柴油所做的功相当于在掺燃模式下 0.37 L 柴油和0.654 标方天然气共同做的功按表 3，掺燃混凝土泵车一年按泵送 8 万方混凝土，可节约成本105600元。
4.2 排放性评估
由于天然气参与燃烧，使燃料燃烧更加充分，大量降低排放污染物，氮氧化物，一氧化碳，二氧化碳等排放量明显降低。
从上图可看出，掺燃发动机 NOx （氮氧化物）排放量比柴油发动机平均低 56% （图 8）， CO 排放量降低54% （图 9），燃烧
更充分，CO 2 排放量比柴油发动机机平均低 31% （图 10）。