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        出口巴基斯坦CNG客車燃?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)

        2012-08-02 08:45:54
        商用汽車 2012年15期
        關(guān)鍵詞:標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

        任 杰

        隨著近幾年西氣東輸、川氣東送工程的建成,天然氣已成為我國重要能源之一。受國家科技部等多個(gè)部委推動(dòng),天然氣汽車已經(jīng)作為清潔汽車推廣。我國的CNG(壓縮天然氣)客車制造水平因此也邁上一個(gè)新的臺(tái)階,走出國門,出口到很多CNG資源比較豐富的發(fā)展中國家;但是,每個(gè)國家對CNG客車的要求、國家資源現(xiàn)狀及文化背景等都不盡相同,所以要想出口的客車在當(dāng)?shù)亓己眠\(yùn)行,必須對當(dāng)?shù)氐姆ㄒ?guī)、標(biāo)準(zhǔn)、資源現(xiàn)狀等了解清楚。筆者以安凱出口巴基斯坦的一款CNG客車為例,談?wù)勗摽羁蛙嚨娜細(xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)。

        CNG客車燃?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)原則

        由于整車需要滿足相關(guān)認(rèn)證要求,所以,一定要選擇滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的零部件,以保證后期認(rèn)證工作的順利進(jìn)行,縮短整車驗(yàn)證周期,降低整車試驗(yàn)成本,提高整車的安全可靠性。

        1.CNG氣瓶的選擇

        目前,車用CNG氣瓶有4種類型:一是車用壓縮天然氣鋼瓶,對應(yīng)的國標(biāo)為GB 17258、國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11439、印度標(biāo)準(zhǔn)IS 15490、新西蘭標(biāo)準(zhǔn)NZS 5454等,此類氣瓶的價(jià)格相對便宜、應(yīng)用廣泛、技術(shù)成熟,但是質(zhì)量較大;二是鋼制內(nèi)膽玻璃纖維環(huán)向纏繞氣瓶,對應(yīng)的國標(biāo)為GB 24160、國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11439、美國標(biāo)準(zhǔn)NGV2 CNG-2等,此類氣瓶的價(jià)格比鋼瓶要稍貴一些,但質(zhì)量相對較小,近2年使用量越來越多,技術(shù)已經(jīng)成熟;第3種鋁質(zhì)內(nèi)膽全纏繞氣瓶及第4種塑料內(nèi)膽全纏繞氣瓶,雖然質(zhì)量較小,但價(jià)格較貴,應(yīng)用相對較少。目前,安凱客車采用的氣瓶包括前3類。

        巴基斯坦具有特殊的民族文化背景及發(fā)展歷史,當(dāng)?shù)乜蛙囉肅NG鋼瓶既不采用國際標(biāo)準(zhǔn),也不采用印度標(biāo)準(zhǔn),而是采用新西蘭NZS 5454標(biāo)準(zhǔn)。此標(biāo)準(zhǔn)與國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 11439及國家標(biāo)準(zhǔn)GB 17258存在一定差異。

        另外,國內(nèi)氣瓶的顏色多為暗紅色,但由于巴基斯坦是一個(gè)穆斯林國家,為了順應(yīng)當(dāng)?shù)氐拿褡逦幕尘?,氣瓶的顏色以選乳白色為宜。

        2.CNG系統(tǒng)的選擇

        對于出口車輛,燃?xì)庀到y(tǒng)必須滿足當(dāng)?shù)貒曳ㄒ?guī)認(rèn)證要求。需要通過的國際認(rèn)證很多,每個(gè)國家也都不盡相同,對于出口巴基斯坦的CNG客車,燃?xì)庀到y(tǒng)必須滿足當(dāng)?shù)氐腛GRA認(rèn)證要求;所以在選擇燃?xì)庀到y(tǒng)時(shí)應(yīng)盡量選擇已有或者能滿足OGRA認(rèn)證的廠商。此外,車輛加氣口的型式與國內(nèi)也不一樣,目前國內(nèi)常用的是NGV插銷式和卡扣式2種加氣口類型,而巴基斯坦采用φ11 mm型插銷式加氣口,此類接口和國內(nèi)插銷式結(jié)構(gòu)類似,但尺寸不同。燃?xì)庀到y(tǒng)的其他零部件在滿足OGRA認(rèn)證的基礎(chǔ)上,巴基斯坦并未提出特殊要求,但仍需以安全、可靠為首要考慮條件,尤其是氣瓶瓶閥,須滿足國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 15500的C351閥有易熔、防爆磨片及限充裝置,而國內(nèi)常用的T1、5T 2種瓶閥均無限充裝置。安凱出口巴基斯坦的這款CNG客車氣瓶瓶閥采用了滿足國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 15500的C351閥,以保證客戶使用時(shí)的安全可靠性。

        表1 3項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)對CNG鋼瓶主要性能要求對比

        CNG燃?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)布局

        為出口車輛設(shè)計(jì)布局前,須對當(dāng)?shù)氐馁Y源狀況、基礎(chǔ)設(shè)施、氣候環(huán)境等了解清楚,這樣才能更好地做好產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

        1.巴基斯坦現(xiàn)狀

        巴基斯坦是一個(gè)發(fā)展中國家,工業(yè)發(fā)展相對比較落后,CNG氣站雖然非常普遍,但氣站的設(shè)備參差不齊,有的小氣站連最基本的冷卻設(shè)備都沒有,充氣效率較低。其次,當(dāng)?shù)刭Y源匱乏,氣源多樣;氣質(zhì)成分差異大,相對國內(nèi)而言CH4含量低,燃燒效率差。由于氣源不足,國家實(shí)行限制供氣政策,各城市每周供氣4~5 d。當(dāng)?shù)貧夂蜓谉幔D旮珊瞪儆?,很多城市夏季氣溫超過50 ℃,且持續(xù)時(shí)間長,影響CNG氣瓶的充裝效率。巴基斯坦也是一個(gè)飛速發(fā)展的發(fā)展中國家,道路基礎(chǔ)建設(shè)持續(xù)進(jìn)行,大部分城市道路狀況良好,對CNG氣瓶在整車上布局提供了便利。

        2.CNG氣瓶設(shè)計(jì)布局

        CNG氣瓶價(jià)格高、質(zhì)量大,在容量選擇上,須根據(jù)具體車型的要求選擇合適的布局,這關(guān)系到整車設(shè)計(jì)的合理性?;诎突固沽己玫某鞘新窙r,安凱出口到巴基斯坦的CNG客車氣瓶采取底置布置方式,這種方式已申請國家專利,且已在國內(nèi)城市客車上驗(yàn)證,安全可靠性得到保證。根據(jù)客戶運(yùn)行需求及巴基斯坦當(dāng)?shù)氐默F(xiàn)有條件,在氣瓶的布局上,不僅要考慮滿足客戶的運(yùn)行里程需求,也要考慮諸多因素對充裝效率和燃燒效率的影響,這和國內(nèi)的差異較大。

        3.CNG燃?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)布局

        由于巴基斯坦工業(yè)技術(shù)水平相對落后,空氣質(zhì)量差,保養(yǎng)意識薄弱,維修能力相對較低。燃?xì)庀到y(tǒng)零部件的布置不僅要考慮使用的安全可靠性,也要盡可能地考慮到維修方便性。結(jié)合巴基斯坦右舵規(guī)則,把充氣口放在整車的右側(cè)、后乘客門的對面位置,以提高安全性。燃?xì)庀到y(tǒng)的各組件在設(shè)計(jì)時(shí)要預(yù)留足夠的維修空間。

        CNG燃?xì)庀到y(tǒng)總體設(shè)計(jì)

        受巴基斯坦當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有條件的限制,在整車燃?xì)庀到y(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí),必須符合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際使用情況,同時(shí)還要考慮到每一個(gè)細(xì)節(jié)對燃?xì)庀到y(tǒng)的影響。首先,在布置CNG氣瓶時(shí),要按照具體車型及客戶實(shí)際使用情況合理布局。其次,巴基斯坦加氣槍與國內(nèi)不同,但是整車又需要在國內(nèi)調(diào)試完整,因此需要設(shè)置一個(gè)符合國內(nèi)充氣標(biāo)準(zhǔn)的加氣口。為了區(qū)分二者,符合巴基斯坦φ11型插銷式加氣口放在控制面板上,并增設(shè)加氣口艙門以方便加氣。安凱出口巴基斯坦的CNG客車增設(shè)的國內(nèi)充氣口為插銷式,并且附帶插銷式轉(zhuǎn)卡扣式轉(zhuǎn)換接頭,這樣可以保證調(diào)試整車及開往港口過程中順利加氣。最重要的一點(diǎn)是,巴基斯坦氣質(zhì)成分與國內(nèi)不同,出口巴基斯坦的車必須結(jié)合當(dāng)?shù)貧赓|(zhì)成分,這就需要調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)ECU程序,按照當(dāng)?shù)氐臍赓|(zhì)的CH4含量設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)程序中氣體參與燃燒量,否則如果按照國內(nèi)氣質(zhì)CH4含量設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)ECU程序,很可能會(huì)造成點(diǎn)火困難、爆震、氣耗高,影響車輛的正常使用。

        隨著中國客車出口量的不斷增加,出口國家數(shù)量也在不斷增多。各個(gè)國家的發(fā)展水平、資源狀況、所處環(huán)境等都不盡相同,國際通行的標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證很可能在有些國家無法實(shí)施,不同的國家可能有特殊的要求。要想使出口的客車產(chǎn)品在當(dāng)?shù)睾芎玫剡\(yùn)行,為公司樹立起良好的品牌形象,必須有合理的設(shè)計(jì)支撐;因此,在設(shè)計(jì)出口客車時(shí),符合當(dāng)?shù)胤ㄒ?guī)、標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證非常重要,同時(shí)也要順應(yīng)當(dāng)?shù)氐臍v史背景、民族文化、實(shí)際資源狀況,這樣才可以大大提高我國客車在當(dāng)?shù)氐恼J(rèn)可程度。

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