气体机与柴油机产品优势对比
潍柴天然气发动机产品介绍1128
适用于：总重60吨以下公路运输 车、自卸车，11-18米空调、非空 调公交车、客运车。
22
WP12NG发动机
功率350-380马力，扭矩 1400-1500 (N·m) 。 特点：传统的重卡发动机，可靠 性高，经济性好，扭矩储备大。 适用于：恶劣工况下作业的矿用 车、重载公路运输车、自卸车， 12米以上空调客运车，18米以上 公交铰接车。目前内蒙、新疆保 有量最大。
WP7NG发动机
功率240-260马力，扭矩900-1000 (N·m) 。 特点：结构紧凑，升功率、升扭 矩大。 适用于：总重40吨以下、路况较 好、车速要求不高的港口码头车、 公路运输车，10-12米空调、非空 调公交车、客运车。
21
WP10NG发动机
功率280-336马力，扭矩11601350 (N·m) 。
WP13NG420E30/40
WP13NG450E30/40
1350
1450
180\336\380代表发动机功率；
1800/(1300-1500) 331/450 2100
1750/(1300-1500)
309/420
2100
185
185
2-8 产品平台
排量L
20
客车配套：8.5~18米公交，8.5~12米客运 中 重 卡：8吨以上 矿 用 车：宽体自卸
在陕汽诞生。
2008年底，中国第一台配套潍柴380马力LNG发动机的燃气
重卡，既国家科技部“863”计划“LNG重卡研发项目” 顺 利通过验收，同时在新疆广汇投入使用。
2011年9月9日，具有国际领先水平的HPDI发动机在潍柴动
力-西港点火成功，标志着一个全新天然气动力时代的开始。
内燃机与蒸汽机的优缺点比较
内燃机与蒸汽机的优缺点比较
内燃机与蒸汽机的优缺点比较
蒸汽机的优点：
1、对燃料适用面广：几乎可以利用所有的燃料将热能转化为机械能；
2、对高海拔适用性强：在高山上蒸汽机机车的优点显著，蒸汽机可以在比较低的气压下运行。
蒸汽机的缺点
1、同样的功率，蒸汽机比内燃机要重的多，体积也大的多；
2、热效率较低，仅20%多；
内燃机的优点：
1、重量轻，体积小；
2、热效率高，30%以上。
内燃机的缺点：
1、对燃料适用性较差：仅能使用汽油、柴油、天然气、生物质油及其他代用燃料；
2、对高海拔适用性较差：随着海拔提高，内燃机性能会不断下降。
气体发动机技术的发展
气体发动机是天然气的一个有效利用途径 ，已 经在欧美 国家得到了相当程度的普及 。欧盟对气体 发动机排放的要求如图 １ 所示 ，与同排量的柴油机 相 比， 气体发动机动力性相当，环保优势明显 ；另
外 天然气 比柴油便 宜 ，经济性 好 ，因此气 体发 动机
２ ｈ ｎｌ ０ｌ ｉ ｄＳ ａｇｉ ｏ ｅ ｃ ｉｅｙＣ ． Ｌｄ ， ｈ ｎ ｄｎ Ｄ ｎ ｙ ｇ ５ ０ ２ ．Ｓ ｅ ｇ ｉＦｅ ｈｎ ｌＰ ｗ ｒＭａｈ ｒ ｏ ｔ． Ｓ ａｇ ｏｇ ｏｇｉ ２ ７ ３ ） ｉ ｌ ｎ ｎ
Ａｂ ｔ ｃ ：１ ｅ ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｎ ｅ ｅ ｒｈ ｓ ｔ ｆｇ ｓｅ ｇｎ ｓａｅ ｂ ｅ ｙ ｉｔ ｄ ｃ ｄ Ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌｇｅ ｓｒ ｔ ＂ ｅ ｅｏ ｍｅ ｔ ｄ ｒｓａｃ ｔ ｅ ｏ ａ ｎ ｉｅ ｒ ｒ ｆ ｎｒ ｕ ｅ ． ｈ ｅｈ ｏｏ ｉｓ ａ ｈ ａ ａ ｉｌ ｏ
Ｇｕ ｉ ｉ， ｅ ｇＫａ ｇ ａ Ｑｕ Ｓ ｕ ｎ ， ｕ Ｓ ａ ｘａ ｇ ， ｈ ｎ ｏ ｈ ｎ ｏＺ ｒ Ｄ ｎ ｎ ｙ ｏ ， ｈ ａ Ｍｏ ｈ ｎ ｉｎ Ｚ ａ ｇＧｕ ｃ ａ ｇ ｕ
（ ．Ｓ ｈ ｏ ｏ ｃ ａ ｉ ｌ ｎ ｏ ｅ ｎ ｉｅｒ ｇ ｈｎ ｈ ｉ ｉｏＴ ｎ ｎｖｒ ｔ， ｈ ｎ ｈ ｉ ０ ２ ０ １ ｃ ｏｌ ｆ Ｍｅｈ ｎｃ ｄＰ ｗ ｒＥ ｇｎｅ ｎ ，Ｓ ａｇ ａ Ｊ ｏ ｇＵ ｉ ｓｙ Ｓ ａｇ ａ ２ ０ ４ ； ａａ ｉ ａ ｅｉ
第 ３ ３卷（ ０ １ 第 ６期 ２ １）
柴油机
Ｄｉｓ ｌＥ ｇ ｎ ｅｅ ｎ ｉｅ
…
一
～
； 机型 与综 述 ；
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柴油机的原理
柴油机的原理柴油机是一种内燃机，它利用柴油燃料和空气的混合物在高温高压条件下燃烧，从而产生动力。
柴油机的工作原理可以分为四个基本过程：进气、压缩、燃烧和排气。
进气过程是柴油机工作的第一步。
在进气冲程中，活塞从上死点向下运动，使气缸内的气体被抽入。
进气门打开，让新鲜空气进入气缸。
同时，活塞下移，形成一个负压区，吸入大量空气。
接下来是压缩过程。
在压缩冲程中，活塞从下死点向上运动，将进入气缸的空气压缩。
这个过程使气体温度和压力都大幅度增加。
通过压缩，柴油机实现了高压、高温环境，为燃烧提供了必要的条件。
燃烧过程是柴油机的核心。
当活塞到达上死点时，柴油喷油器喷射出一定量的柴油燃料到气缸内。
柴油燃料遇到高温高压的空气后，迅速着火燃烧。
这个过程产生的能量推动活塞向下运动，带动曲轴转动。
同时，燃烧产生的高温高压气体向外膨胀，推动活塞向下运动。
最后是排气过程。
在排气冲程中，当活塞到达下死点时，排气门打开，将燃烧产生的废气排出气缸。
同时，活塞向上运动，将气缸内的废气排出。
这个过程为进入下一个工作循环做好准备。
柴油机的工作原理基于循环过程的连续进行。
通过节拍式的循环，柴油机可以持续不断地将燃料燃烧产生的能量转化为机械动力。
与汽油发动机相比，柴油机具有一些独特的特点。
首先，柴油机的燃烧过程是通过压燃实现的，而不是通过火花塞点火。
这使得柴油机在燃烧效率和热效率方面具有优势。
其次，柴油机通常具有更高的压缩比，因此能够提供更高的功率和扭矩输出。
此外，柴油机的燃料经济性也比汽油发动机更好。
在柴油机的设计和制造中，还需要考虑到排放和噪音控制等问题。
柴油机的排放主要包括氮氧化物、颗粒物和一氧化碳等。
为了减少排放，现代柴油机通常采用高压共轨喷射系统、氮氧化物催化转化器和颗粒捕集器等技术。
柴油机是一种重要的动力装置，广泛应用于汽车、船舶、发电机组和工程机械等领域。
它的工作原理基于压燃燃烧过程，通过连续的循环过程将燃料燃烧产生的能量转化为机械动力。
热机种类及其应用
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
内燃机
两种特殊的内燃发动机 1）星型发动机：星型发动机是一种气缸环绕曲轴呈星型排列的 一种活塞式发动机，可靠性高，重量轻，功率提升潜力大， 维修性和生存性也不错。在喷气发动机出现之前，活塞式飞 机发动机大多采用星型设计，因其曲轴短，战场生存性强， 再因其结构紧凑占用飞机空间小而被舰载机广泛使用。
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
热力学第一定律及热机
蒸汽机
外燃机
原理及发展简介
优点及应用 缺陷
发展简介
工作原理 优缺点介绍
内燃机
煤气机 汽油机柴油机 喷气轮机 原理及发展简介
特殊发动机
喷气轮机结构
XI’AN JIAOTONG UNIVERSITY
进气道调节进入发动机的空气的速率压气机压缩空气燃烧室与涡轮压缩后的空气在燃烧室与燃料混合点燃推动涡轮运转而涡轮又带动压气机工作喷管决定喷出气流的形态加力燃烧室在经过涡轮后的高温燃气中仍然含有部分未来得及消耗的氧气在这样的燃气中继续注入煤油仍然能够燃烧产生额外的推力
热力学第一定律及热机
李雨果 钱国成 吴天昊 韩炳瑞 2140405035 2140405037 2140405041 2140405030
内燃机
原理及发展简介： 内燃机，是一种动力机械，它是通过使燃料在机器内部燃 烧，并将其放出的热能直接转换为动力的热力发动机。典型的 内燃机有：煤气机、汽油机、柴油机等。 煤气机是最早的一种内燃机，用可燃气体作燃料，又称气 体燃料内燃机。煤气机诞生于 1860 年，当时使用照明煤气为燃 料，在英、法两国很受欢迎。 其中，柴油煤气机以煤气为主要燃料，煤气与空气通过混 合室混合后进入气缸，在活塞接近压缩行程上止点时，喷入少 量柴油作为引燃燃料将混合气点燃。火花点火式煤气机在活塞 接近压缩行程上止点时用电火花点燃混合气。
内燃机燃料
天然气在汽车上与空气混合时是气态，因 此，与汽油、柴油相比，其混合气更均匀， 燃烧更完全。 燃用压缩天然气的CO和HC排放较汽油明显 降低，但甲烷的排放增加。此外，使用纯 压缩天然气的汽车的NOx排放较高。
气体代用燃料
• 液化石油气（LPG），与石油和天然气一样 ，是化石燃料。主要成分是丁烯、丙烯、 丁烷和丙烷。一般在高压下（2.8 MPa）储 藏于钢瓶内。 • 液化石油气(LPG)与汽油、柴油常规汽车燃 料相比，具有燃烧完全、积炭少、污染物 排放低等优点。
2ห้องสมุดไป่ตู้乙醇
车用乙醇燃料也称为乙醇汽油，是指在不含MTBE含氧添加剂的专 用汽油组分油（由炼油厂或石油化工厂生产的用于调合车用乙醇汽 油的调合油）中，按体积比加入一定比例（我国目前暂定为10%）的 变性燃料乙醇，由车用乙醇汽油定点调配中心按国标GB18351—2004 的质量要求，通过特定工艺混配而成的新一代清洁环保型车用燃料。 早在20世纪20年代，巴西就开始了乙醇汽油的使用。由于巴西石 油资源缺乏，但盛产甘蔗，于是形成了用甘蔗生产蔗糖、醇的成套 技术。目前，巴西是世界上最早用乙醇含量已达到20%的乙醇汽油。 我国在抗战时，就使用酒精作汽车燃料，在解放战争的时候，解 放军为了军用，建立了南阳酒精厂，现在这个厂还是现在生产乙醇 汽油用酒精的主要工厂。解放之初，还有用酒精开汽车的，而且还 不是现在的科学的乙醇汽油。
气体代用燃料
汽车燃用汽油、LPG、CNG排放污染对比
污染物 汽油 CNG LPG
非甲烷碳氢
1
0.1
0.5~0.7
甲烷
1
10
-
一氧化碳
1
0.2~0.8
0.8~1.0
氮氧化物
柴油机和汽油机的区别和优缺点
汽油机就是以汽油为燃料，柴油机就是以柴油为燃料。
然而，除了燃料不同，两者还有以下区别：1.汽油机是点燃式的，燃料在汽缸内靠电火花塞点燃；而柴油机是压燃式的，燃料依靠汽缸内空气压缩产生的热量引燃，也就是空气压缩会升高温度，当压缩空气的温度高于柴油的燃点时柴油就会燃烧。
2.汽油机的汽缸压缩比较低，通常在10以下，而柴油机的汽缸压缩比较高，一般都在14以上。
3.汽油机震动小、转速高，适用于轿车和轻型车辆，而柴油机功率大，经济性能好，适用于卡车和大型客车。
由于柴油较汽油廉价，而且柴油机动力强劲，目前越来越多的车辆使用柴油机，出现了柴油轿车。
4.由于轿车、客车等汽油机车辆经常在市内行驶，因道路拥堵常处于停停开开状态，发动机也经常怠速运转，温度较低，即使在正常运转条件下汽油机的温度和压力都比柴油机低，因此在汽油机的工作条件下，发动机机油容易产生低温油泥，所以要求汽油机油具有良好的低温油泥分散性；而柴油机车辆经常在公路上行驶，车辆长时间运行，发动机温度和压力都较高，汽缸内产生较多的烟灰和积炭，发动机油也容易氧化产生胶质，因此柴油机油要求具有良好的高温清净性。
相同点：都是内燃机，通常是四冲程吸气，压缩，做功，排气。
不同点：所用燃料不同；吸气冲程吸入的气体不同（汽油机吸入空气与汽油的混合气体，柴油机吸入空气）；压缩比不同（汽油机约为8：1——12：1，柴油机为16：1—22：1，）；燃烧方式不同（汽油机利用高压产生电火花点火，而柴油机利用高压缩高温的热空气自燃）；汽油机需要点火塞，而柴油机由于高温空气自燃需要喷嘴；每产生一马力动力，汽油机消耗的汽油比柴油机消耗的柴油要多，且汽油较柴油贵，因此，不如柴油机经济；功率相当的汽油机较柴油机轻便且价格较便宜，但是维护所需费用却比柴油机多。
另外，柴油机采用喷入式，混合气体不均匀，燃烧不充分，排气有较多的黑烟，汽油机相比而言要好得多。
总的来讲，如果您需要较高的转速，较轻的重量，较好的工作环境，能牺牲部分经济代价，选择汽油机就可以了。
内燃机的应用和原理有哪些
内燃机的应用和原理有哪些引言内燃机是一种将燃料和空气混合后在内部燃烧产生高温高压气体，从而驱动活塞做往复运动，进而产生机械能的热动力设备。
内燃机广泛应用于汽车、飞机、船舶等交通工具以及工程机械中。
本文将介绍内燃机的应用领域和工作原理。
内燃机的应用领域内燃机具有高效率、高功率密度、重量轻、体积小、响应迅速等优点，因此被广泛应用于以下领域：1.汽车工业：内燃机是汽车的主要动力来源。
目前常见的汽车发动机主要包括汽油发动机和柴油发动机两大类。
2.飞机工业：喷气发动机是飞机的主要动力装置，它采用了内燃机喷射空气产生推力的原理，具有高效率和高推力的特点。
3.船舶工业：内燃机在船舶工业中被广泛应用，包括柴油机和天然气发动机等。
内燃机驱动船舶具有灵活、节能、维护成本低等优势。
4.工程机械：各类工程机械设备，如挖掘机、起重机、推土机等，通常采用内燃机作为动力装置，以提供所需的动力和扭矩。
内燃机的工作原理内燃机的工作原理可以分为四个阶段：进气、压缩、燃烧和排气。
1.进气阶段：活塞向下运动，汽缸内形成低压区域。
进气门打开，空气经过空气滤清器和节流阀进入汽缸。
2.压缩阶段：活塞向上运动，将进气的空气压缩至高压。
此时，进气门和排气门都关闭，避免气体泄漏。
3.燃烧阶段：进气阀关闭后，高压空气与喷入的燃料混合并点火，形成爆炸。
爆炸产生的高温高压气体推动活塞向下运动。
4.排气阶段：活塞再次向上运动，将燃烧后的废气排出汽缸，同时打开排气门。
此过程完成后，进入下一个工作循环。
内燃机的类型根据燃料类型和工作循环方式的不同，内燃机可以分为多种类型，包括汽油机、柴油机、旋转发动机等。
1.汽油机：使用汽油作为燃料，广泛应用于汽车和小型机器设备中。
汽油机具有启动快、噪音低的特点，但燃料消耗率较高。
2.柴油机：使用柴油作为燃料，主要用于重型载货车辆、船舶和发电机等。
柴油机具有燃料利用率高、扭矩大的特点。
3.旋转发动机：如涡轮喷气发动机和涡轮螺旋桨发动机，将进气空气与燃料混合后进行燃烧，产生高速气流，推动旋转机械。
锡柴天然气发动机介绍20140611
研发部
点火线圈
国产点火线圈改为进口点火线圈， 直插式，与火花塞直接连接，提高可靠性 随着BMEP提升和空燃比提高，提高点火线圈供给电压，确保 可靠击穿；
研发部
防喘振阀
金属阀
塑料阀
由2只塑料防喘阀改进为1只金属防喘阀 提高寿命
研发部
压缩空气减压器
金属压缩空气减压器替代塑料表盘式可调减 压器 耐高温、耐震动； 输出压力恒定；
重量kg（不带后处理） 外形尺寸(长X宽X高)mm 使用环境温度 ℃
使用海拔
m
≤2000
研发部
4、CA6SN1平台
CA6SN1平台发动机集中于重型卡车应用，功率覆盖范围从350～390马力。
燃料：LNG
E-Control燃气系统
研发部
产品平台
CA6SN1-E4N
发动机型号
排量 额定功率转速 最大净功率 最大扭矩 最大扭矩转速 技术路线 L r/min kW N· m r/min
研发部
气体发动机介绍
2014年6月
研发部
目 录
气体发动机主要技术参数介绍
气体发动机主要技术特点介绍
研发部
一、气体发动机主要技术参数介绍
研发部
1、CA6SF2平台
CA6SF2平台发动机集中于中型高级客车、公交车、中型卡车应用，功率覆盖 范围从170～230马力。
燃料：LNG
E-Control燃气系统
215
22 0
23 0
◇配合燃料控制阀，达到最佳气耗。
400
24 0
25 0
200
26 0
26 0
0 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 转速(r/min) 1500 1600 1700 1800 1900
柴油机简介(历史)
柴油机的历史：---18世纪后半期，欧洲各国在迎来巨大转折期的产业革命时，诞生了世界首辆汽车。
第1辆汽车是蒸气汽车。
但是，对于持续扩大的产业，蒸气机已无法适应，渐渐地在汽车和汽油发动车等的发动机内部，在燃烧后产生动力，再转移到为内燃机。
其中便诞生了具有良好热効率的柴油发动机。
---1858年、鲁道夫·迪赛尔出生在欧洲唯一的百万人口的城市巴黎。
在当时的巴黎，在工学·科学方面都享有最高水平的技术。
在他12岁以前，经常接触最先进的技术。
之后、在短时间内他移居到伦敦，从蒸气机上感触许多。
他不久就对机器产生了兴趣，决定去工业学校学习。
发明柴油发动机和他成长的环境分不开。
---改变鲁道夫·迪赛尔人生的是和慕尼黑的工科大学的教授的相遇。
这位教授叫卡尔・林德。
从使用近代冷冻技术开始，在学习了当时各种最先端技术后的他，决定开发具有良好热効率的动力机。
大学毕业后，在恩师林德的冷冻机公司工作。
结婚后有了3个孩子的他，一边开发冷冻机，一边进行不同于柴油发动机和汽油发动机的高效率发动机的研究。
这是他已经开始考虑当时独有的发动机。
---在数次失败后，1892年、鲁道夫·迪赛尔先生发表了名为「今天大家知道的蒸气发动机和取代内燃发动机的合理的热发动机的理论和设计」的论文，第二年就取得了专利。
长年的研究终于有了成果。
在该论文中，叙述了两个柴油发动机的基本原理。
一个是燃料和空气分别送入燃烧室，在产生混合气的同时燃烧，这是「不均一混合」的原则。
另外一个是爆发时不使用火花塞「自然着火（圧缩着火）」的原则。
他到处传播该革新的理念。
为了实现柴油发动机，最终获得了赞助。
---在鲁道夫·迪赛尔先生着手研究柴油发动机的实用性时，很快在这一年试作了第1号发动机。
但是，由于无法用自力运转，最终失败了。
在几次三番的改良之后，只要用一点点力就可以自行运转了。
但是，构造复杂无法推向市场。
真正实现实用化的是第3号发动机。
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柴油发动机改造天然气发动机可行性报告
一：天然气发动机特点：
1、
排放水平低：天然气汽车在排放方面具有明显的优越性，与
柴油发动机相比，天然气发动机颗粒物排放几乎为零，NOx、
CO和HC的排放也显著降低。
2、
显著地经济性优势：与同等功率柴油机相比，气体机比柴油
机节约费用在1/4到1/3 ，这不仅弥补了由于汽车数量不断增
加而引起的液体燃料供应不足，而且使用汽车的运行费用大幅
度降低。
3、
安全性较高：CNG和LNG汽车的气瓶或气罐等都很结实可
靠。天然气本身比空气轻，稍有泄漏，很快就会扩散到大气中。
气体燃料系统的各个部件，特别是密封部分，都经过严格的检
查。因此，天然气作为汽车燃料是比较安全的。
4、
启动性能好：气体机在-35℃低温环境下不采用辅助措施可顺
利启动。
5、
噪声震动低：气体机缸内燃烧更柔和，噪声和震动水平低。
二：改造气体机特点
6、
选用的是美国WOODWARD成熟的燃气喷射系统，该系统使
用的是BOSCH燃气发动机专用喷气嘴，控制精确，可以实现
高压喷射。
7、
发动机采用高效增压器，实现富氧稀薄燃烧，保证发动机卓越的
经济性。
8、
独有的扰流技术混合器，提高了发动机的失火极限，使燃料
消耗降低20%。
9、
WOODWAR系统独有的加速加油和减速断油功能，保证发动
机在频繁加速减速工况，不浪费燃料。
10、
针对燃气发动机特性设计的带内冷振荡油腔的活塞，可有效
降低活塞的热负荷，保证不会出现拉缸的现象。
11、
针对燃气发动机排温高的特点，采用水冷的涡轮增压器，保
证增压器的可靠性。
12、
采用原装进口的点火线圈等关键电气系统部件，保证电气系
统的可靠性。
13、
采用二元氧化性催化器，发动机的排放达到国3排放法规标
准。同时在更换高效催化器后可以达到国4排放要求。
三、旧车改造注意事项
3.1：与柴油机不同专用件：专用气门、密封套；专用活塞环；专用
活塞；专用气门座圈；专用火花塞；专用点火线圈；专用高压线；专
用进气管；专用增压器；专用凸轮型线凸轮轴；专用信号发生器；
WOODWARD控制系统。
潍柴气体机沿用潍柴柴油机可靠本体，更换燃料供给系统、进排气系
统和控制系统后进行设计制造。
3.2：改装车注意事项：改装车更换天然气发动机总成，需要做的工
作较简单：
1、更改燃料供给系统。
2、简单更改整车电路系统布置，增加控制单元和布置新线束。
3、气体机散热量较同等功率柴油机大15%左右，故原车水箱中冷器
都应相应变大。
4、排气背压对气体机影响较柴油机大，故要求排气管路应顺畅。并
且要保证排气管路不应有严重柴油燃烧残留物。
四、 发动机改造方案：（1）利用国二柴油机本体进行改造，因气体
发动机的点火方式与柴油机不同，在原喷油器的位置要安装火
花塞，所以需要更换缸盖。（2）气体机的压缩比比柴油机低，
它的燃烧也更柔和，所以活塞连杆机构也需更换。（3）气体机
增压器需要水冷增压器，以降低其温度，需换专用增压器。（4）
采用美国WOODWARD成熟的燃气喷射系统，该系统使用的
是BOSCH燃气发动机专用喷气嘴，控制精确，可以实现高压
喷射。（5）更换专用进气管和独有的扰流技术混合器，提高了
发动机的失火极限。