天然气发动机国5排放技术方案
天然气发动机氨排放控制应用研究
第42卷第1期2021年2月内燃机工程Chinese Internal Combustion Engine EngineeringVol.42No.1February2021文章编号：1000—0925(2021)01—0047—06420008天然气发动机氨排放控制应用研究张腾1,2,谭建伟2,田茂军3,韩文涛。
，周伟伟1,李云强"(1.潍柴西港新能源动力有限公司，潍坊261061,2.北京理工大学机械与车辆学院，北京100081；3.中国汽车工程研究院股份有限公司，重庆401122；4.潍柴动力股份有限公司，潍坊261061)Application Study on NH3Emission Control of Natural Gas EnginesZHANG Teng1'2,TAN Jianwei2,TIAN Maojun3,HAN Wentao4,ZHOU Weiwei1,LI Yunqiang4(1.Weichai Westport Co.,Ltd.,Weifang261061,China?2.School of Mechanical and Vehicular Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing100081,China;3.China Automotive Engineering Research Institute Co.,Ltd.,Chongqing401122,China；4.Weichai Power Co.,Ltd.,Weifang261061,China)Abstract:Using a natural gas engine emitted to CN VI emission standard,the engine's emission data under normal operating conditions were collected by a full-flow dilution system,and the influence of excess air ratio, catalyst temperature,and CO and NO X emission concentrations on NH3emissions was analyzed.And on this basis, several methods for controlling NH3emission were proposed.Results show that when the excess air ratio is greater than0.965,NH3emission will gradually decrease>while CO emission has a greater impact on NH3emission,causing NH3emission to show a positive growth with increased CO concentration within a certain range.However,there is no obvious relationship between NH3emission and NO X emission.Moreover,when the three-way catalytic(TWC) converter system is wrapped with thermal insulation material,NH3emission decreases with the increase of catalyst temperature.In view of this,among the3kinds of technologies for controlling NH3emission from natural gas engines,it is currently recommended to use two-stage TWC technology to control the NH3emissions of natural gas engines.When an applicable ammonia slip catalyst(ASC)can be successfully developed to eliminate NH3escaped from TWC aftertreatment system,the use of TWC plus ASC will be a preferred solution for the emission control of natural gas engines in the future.摘要：选择满足国六排放标准的天然气发动机，用全流稀释排放设备采集了发动机常用工况的排放数据并分析了发动机过量空气系数、催化器温度及发动机尾气中CO、N(X等污染物体积浓度对NHs排放的影响并提出控制NR排放的方法。
中国重汽天然气国五汽耗高的处理方案
中国重汽天然气国五汽耗高的处理方案天然气作为清洁能源，在我国得到了广泛的应用。
中国重汽生产的天然气国五标准车型，在为广大用户提供环保、高效运输工具的同时，部分用户反映汽耗较高。
本文将针对这一问题，提供一些处理方案，以帮助用户降低汽耗，提高运营效率。
一、车辆检查与维护1.定期检查气路系统：确保气路系统无泄漏，提高天然气的利用率。
如发现泄漏，应及时修复。
2.检查火花塞：火花塞是点燃混合气的重要部件，需定期检查并更换磨损严重的火花塞。
3.保养空滤器：空气滤清器对发动机的保护至关重要，需定期清洁或更换，以保证发动机进气顺畅。
4.检查轮胎气压：保持轮胎气压在规定范围内，避免因气压不足导致的滚动阻力增加，从而降低汽耗。
5.定期更换机油：机油对发动机的保护和降低汽耗具有重要作用，需定期更换。
二、驾驶习惯与技巧1.平稳加速：避免急加速、急刹车，保持车速稳定，有助于降低汽耗。
2.合理使用空调：空调的使用会增加发动机负荷，提高汽耗。
在气温适宜的情况下，尽量使用自然通风。
3.减少不必要的负重：车辆内不要携带不必要的重物，减轻车辆负担，降低汽耗。
4.合理规划路线：提前了解路况，避免拥堵，减少等红灯时间，提高行驶效率。
三、车辆升级与优化1.更换节能轮胎：使用低滚动阻力的轮胎，可降低汽耗。
2.安装尾翼：尾翼有助于减小空气阻力，提高车辆行驶稳定性，降低汽耗。
3.优化发动机参数：在保证动力性能的前提下，适当调整发动机参数，降低汽耗。
4.采用轻量化设计：在不影响安全的前提下，采用轻量化设计，减轻车辆自重，降低汽耗。
四、使用天然气替代燃料1.选择合适的替代燃料：如液化天然气（LNG）等，其热值高，汽耗相对较低。
2.了解替代燃料特性：不同替代燃料的使用方法和性能参数有所不同，需充分了解并掌握。
综上所述，针对中国重汽天然气国五车型汽耗高的问题，用户可以从车辆检查与维护、驾驶习惯与技巧、车辆升级与优化以及使用天然气替代燃料等方面进行改进。
潍柴天然气发动机结构及工作原理.
燃气控制系统
减压器
zCNG发动机专用部件，将压缩天然气压 力由存储状态调节至8 bar左右。
z天然气从高压变低压的需要吸收大量的 热量，有一水腔，与发动机水路相连，利 用发动机的冷却液加热。
z平衡管接头，与发动机进气管连接，可 以动态调节出口压力，提高燃气供气系统 的反应速度。
z电磁阀，燃气管路上的安全开关，控制 天然气的通断。
ECU标定数据中包含了失火极 限以防止最初的失火。
天然气发动机技术特点
潍柴天然气发动机主要采用美国伍德沃德公司OH2.0系统，主要技术特点如下： 1、采用电子脚踏板，改善了发动机的驾驶性能。 2、燃气喷射、点火角度、空燃比、发动机负荷全部采用电控单元ECU控制。ECU根据电子脚 踏板输出的电压信号，确定电子节气门的开度，再根据发动机负荷、发动机转速、进气压力 、燃气压力和温度等参数计算燃气喷射量，确定点火角度。 3、发动机稳定运行时采用闭环控制，使实际空燃比和理论空燃比一致。 4、燃气进气方式为电控单点喷射，供气及时、停气干脆。 5、具有加速加浓功能。 6、采用防喘振技术，发动机大负荷急松脚踏板时，ECU根据减速信号，激活燃料切断功能， 在切断燃料供给的同时，电子节气门保持一定的开度，消除了因节气门关闭而引起增压器喘 震的可能性。 7、增压器带废气控制阀，采用电控放气。 8、具有超速保护功能。 9、电钥匙打开后，如果没有转速信号，燃气管路的电磁阀会自动关闭。 10、具有故障自我诊断功能。
压燃
压缩比
相位转速信号 采集 燃料空气混合
排温
国IV后处理装 置 电控系统
12 信号发生器（相位传感器）
混合器、节气门 高
增压器、排气管、进排气门座等优化 三元催化器
目前为美国伍德沃德系统
国Ⅴ天然气发动机产品推介(载货车)
四、国Ⅴ天然气发动机推介
该系列发动机系我公司生产销售近3 万台的成熟机型，产品持续从国二、国三、 国四到国五不断升级，具有广泛的市场基 础、客户认可度高，市场配件供应充足， 与各排放平台产品通用性高。适宜于配装：
轻型载货车、教练车、市政专 用车、城市物流车及相应吨位 的其他各型专用车。
四、国Ⅴ天然气发动机推介
二、国Ⅴ天然气发动机产品规划
现我公司推出的国Ⅴ天然气发动机产 品功率覆盖80马力（59KW）到280马力 （206KW），同时还推出了满足国Ⅳ排放 标准的汽油机6100，能够满足5到16米的 公交客车、5到12米公路客车、皮卡、微 型卡车、轻、中、重型载货车、专用车、 工程机械、发电机组及其他非道路行驶动 力需求。
三、国Ⅴ天然气发动机技术特点
六、我公司的天然气发动机产品从国 Ⅱ、国Ⅲ、国Ⅳ到现在的国Ⅴ以来，一直 坚持产品高延继性的开发思路，升级后的 产品零部件通用性高，配件供应充足； 七、自产发动机外形安装连接尺寸与 原有的国Ⅳ产品通用，通过集团整合开发 的天然气发动机与原柴油机的安装连接尺 寸通用，整车匹配性好，配件供应充足；
一、国Ⅴ产品技术路线选择
天然气发动机国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ污染物排放限值对比
一、国Ⅴ产品技术路线选择
根据排放法规GB17691对于各控制排 放污染物的排放限值指标方面看，天然气 发动机从国Ⅳ排放升级到国Ⅴ排放限值仅 将Nox（氮氧化合物）排放从国Ⅳ 排放限 值的3.5g/KW.h降低到了2.0g/KW.h，其 他污染物的排放限值指标均维持了国Ⅳ排 放限值指标。基于对排放法规的认真解读 并通过技术分析，我们共准备了三种技术 路线进行有关的技术研发：
三、国Ⅴ天然气发动机技术特点
三、针对中国燃气市场环境而独特结 构设计的燃气喷嘴，通过了国Ⅳ批量应用 和不断改进完善，实现了喷嘴的高性能与 高可靠性的完美结合； 四、燃气供应和发动机管理控制系统 实现了全面国产化，性价比高、使用维护 保养成本低、配件供应快捷充足； 五、采用了符合法规要求的OBD系统， 并结合发动机管理控制系统专门设计的手 持诊断仪，故障判断和维修更加方便快捷；
中重型柴油机国4、国5技术路线分析
４ 结 束 语
我 国正在 积 极 地实 施更 为 严 格 的排 放 法规 ， 特 别 是制 定 了中重 型柴 油 车 的排放 标 准， Ｓ Ｃ Ｒ 催 化 净 化 技 术是 柴 油 机尾 气 污染 治 理 最有 效 的技 术 之一 。
个增 大 了冷却 器 确实存 在 困难 。
３ 技 术 路 线 的对 比分 析
欧洲 ， 系统成 本大 约为 车辆 成本 的 ３ ％一 ５ ％
的缺 点 是 ： 如 果 废气 中有硫 的话会 将 硫 转 化 为硫 酸 盐 。 只有燃 油 中 的硫含 量 低 于 ２ ０ ｐ ｐ ｍ时 （ 假 设 不包 括燃 油 中所含 的硫 的情 况 下 。 发 动机 排 放 的 微粒 物
使用 Ｅ Ｇ Ｒ系统 的 另一个 问题 是 ：从 Ｅ Ｇ Ｒ冷 却 系传 出的热 量 会转 移 到 发动 机 的 水循 环 系 统 ， 如 果
车辆 的 水 冷器 要符 合 欧 Ⅳ标 准 ， 其 水 冷 能 力 就要 增 加３ ０ ％， 要符 合 国 ５标 准就 要 增 加 ５ ０ ％。但 是 对 于 中 国 的卡 车 来 说 ， 车辆上的空间是有限的 ， 要 安 装
首先 在燃 油 经 济性 方 面 ， 在 国 ４标 准上 看 ， Ｓ Ｃ Ｒ
系统 较 Ｅ Ｇ Ｒ ＋ Ｄ Ｐ Ｆ系统节 省 ３ ％～ ５ ％的燃 油 。在 国 ５
但是， 要 使 该 技术 在 我 国得 到 广 泛 应 用 ， 还 存 在 很
多 问题 。 首 先 是 成 本 问题 ， Ｓ Ｃ Ｒ 技术其实 比 Ｄ Ｐ Ｆ技 术 更 为复杂， 还 需 要 有 效 的 防 止 氨 气 排 泄 的 技 术 策
５ ０ ｐ ｐ ｍ 的水 平 ， 理想 情况 要求 达 到 ｌ Ｏ ｐ ｐ ｍ－ １ ５ ｐ ｐ ｍ 的 水平 。
达到国家机动车排放标准第五阶段型式核准排放限值的新机动车型和发动机型(第18批)
附件3达到国家机动车排放标准第五阶段型式核准排放限值的新机动车型和发动机型（第18批）序号 企 业 名 称 车 辆 型 号 名 称 型 式 核 准 号一、压燃式发动机1 潍柴动力股份有限公司 WP7.270E50 CN CJ G5 01370010-00二、气体燃料点燃式发动机1 东风南充汽车有限公司 NQ100AN5 CN RJ G5 04000012-00 NQ160CN5 CN RJ G5 04000008-00 NQ170FN5 CN RJ G5 04000014-00 NQ190DN5 CN RJ G5 04000013-00 NQ190FN5 CN RJ G5 04000015-00 NQ210FN5 CN RJ G5 04000016-00 NQ230FN5 CN RJ G5 04000011-00 NQ240HN5 CN RJ G5 04000004-00 NQ280HN5 CN RJ G5 04000001-00 NQ80AN5 CN RJ G5 04000017-00三、装用气体燃料点燃式发动机的重型车1 安徽安凯汽车股份有限公司HFF6114K06C1客车 CN ZR G5 Z2 00080014-00HFF6114K06C1客车 CN ZR G5 Z2 00080014-01HFF6114K06C2客车 CN ZR G5 Z2 00080015-00HFF6114K06C2客车 CN ZR G5 Z2 00080015-01HFF6115K06C1客车 CN ZR G5 Z2 00080016-00—64—序号 企 业 名 称 车 辆 型 号 名 称 型 式 核 准 号1 安徽安凯汽车股份有限公司HFF6115K06C1客车 CN ZR G5 Z2 00080016-01HFF6115K06C1客车 CN ZR G5 Z2 00080016-02HFF6115K06C2客车 CN ZR G5 Z2 00080017-00HFF6115K06C2客车 CN ZR G5 Z2 00080017-01HFF6115K06C2客车 CN ZR G5 Z2 00080017-02HFF6121K40C1客车 CN ZR G5 Z2 00080012-00HFF6121K40C1客车 CN ZR G5 Z2 00080012-01HFF6121K40C2客车 CN ZR G5 Z2 00080013-00HFF6121K40C2客车 CN ZR G5 Z2 00080013-01HFF6121K40C3客车 CN ZR G5 Z2 00080010-00HFF6121K40C3客车 CN ZR G5 Z2 00080010-01HFF6140K07C2特大型豪华客车CN ZR G5 Z2 00080011-002 北京市清洁机械厂 BQJ5160GXEDL吸粪车 CN ZR G5 Z2 01310003-003 北汽福田汽车股份有限公司BJ6123C7BTD-1城市客车 CN ZR G5 Z2 00390017-00BJ6123C7BTD-1城市客车 CN ZR G5 Z2 00390017-01BJ6123C7BTD-1城市客车 CN ZR G5 Z2 00390017-02BJ6123C7BTD-1城市客车 CN ZR G5 Z2 00390017-03BJ6123C7BTD-1城市客车 CN ZR G5 Z2 00390017-04BJ6852U6ACB-1客车 CN ZR G5 Z2 00390016-00BJ6902U7ACB-1客车 CN ZR G5 Z2 00390015-00BJ6902U7ACB-1客车 CN ZR G5 Z2 00390015-014 成都客车股份有限公司CDK6122CA1R城市客车 CN ZR G5 Z2 02310001-00 CDK6122CS2R城市客车 CN ZR G5 Z2 02310002-00 CDK6182CA1R铰接城市客车 CN ZR G5 Z2 02310003-00 CDK6182CH1R铰接城市客车 CN ZR G5 Z2 02310004-00—65—序号 企 业 名 称 车 辆 型 号 名 称 型 式 核 准 号5 丹东黄海汽车有限责任公司DD6129B12N城市客车 CN ZR G5 Z2 01470005-006 东风汽车公司DFS4160GLN半挂牵引汽车 CN ZR G5 Z2 00770001-00DFS4160GLN半挂牵引汽车 CN ZR G5 Z2 00770001-01 7 东风汽车有限公司 EQ4250GD5N半挂牵引车 CN ZR G5 Z2 02370001-018 金华青年汽车制造有限公司JNP6100DNV1豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550007-00JNP6120FNV豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550009-00JNP6120FNV3豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550010-00JNP6122DNV豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550011-00JNP6122DNV豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550011-01JNP6122DNV1豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550006-00JNP6122DNV1豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550006-01JNP6127FNV1豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550008-00JNP6127FNV3豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550012-00JNP6127NV豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550013-00JNP6127NV豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550013-01JNP6127NV1豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550014-00JNP6127NV1豪华客车 CN ZR G5 Z2 00550014-019 金龙联合汽车工业(苏州)有限公司KLQ6109GAC5城市客车 CN ZR G5 Z2 00340008-00KLQ6109GCHEV1B城市客车 CN ZR G5 Z2 00340007-00KLQ6119GQC5城市客车 CN ZR G5 Z2 00340011-00KLQ6119GQC5城市客车 CN ZR G5 Z2 00340011-01KLQ6129GQC5城市客车 CN ZR G5 Z2 00340009-00KLQ6129GQC5城市客车 CN ZR G5 Z2 00340009-01KLQ6895GQC5城市客车 CN ZR G5 Z2 00340010-00—66—序号 企 业 名 称 车 辆 型 号 名 称 型 式 核 准 号10 奇瑞商用车(安徽)有限公司SQR4252N6ZT2牵引汽车 CN ZR G5 Z2 01560001-00SQR4252N6ZT4牵引汽车 CN ZR G5 Z2 01560002-00SQR4252N6ZT4牵引汽车 CN ZR G5 Z2 01560002-01SQR4252N6ZT4牵引汽车 CN ZR G5 Z2 01560002-0211 厦门金龙联合汽车工业有限公司XMQ6101AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230039-00XMQ6101AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230039-01XMQ6101AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230040-00XMQ6101AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230040-01XMQ6110ACN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230024-00XMQ6110ACN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230024-01XMQ6113AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230041-00XMQ6113AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230041-01XMQ6113AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230044-00XMQ6113AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230044-01XMQ6113BYN5B客车 CN ZR G5 Z2 00230045-00XMQ6115AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230018-00XMQ6115AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230018-01XMQ6117AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230042-00XMQ6117AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230042-01XMQ6117AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230043-00XMQ6117AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230043-01XMQ6120BCN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230019-00XMQ6120BCN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230019-01XMQ6125AYN5B客车 CN ZR G5 Z2 00230006-02XMQ6125AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230007-02—67—序号 企 业 名 称 车 辆 型 号 名 称 型 式 核 准 号11 厦门金龙联合汽车工业有限公司XMQ6125CYN5B客车 CN ZR G5 Z2 00230010-02XMQ6125CYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230011-02XMQ6127AGN5城市客车 CN ZR G5 Z2 00230035-00XMQ6127AGN5城市客车 CN ZR G5 Z2 00230035-01XMQ6129CYN5B客车 CN ZR G5 Z2 00230020-00XMQ6129CYN5B客车 CN ZR G5 Z2 00230020-01XMQ6129CYN5B客车 CN ZR G5 Z2 00230020-02XMQ6129CYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230021-00XMQ6129CYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230021-01XMQ6129CYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230021-02XMQ6129FYN5B客车 CN ZR G5 Z2 00230022-00XMQ6129FYN5B客车 CN ZR G5 Z2 00230022-01XMQ6129FYN5B客车 CN ZR G5 Z2 00230022-02XMQ6129FYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230023-00XMQ6129FYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230023-01XMQ6129FYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230023-02XMQ6141AGN5城市客车 CN ZR G5 Z2 00230036-00XMQ6141AGN5城市客车 CN ZR G5 Z2 00230036-01XMQ6759AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230033-00XMQ6759AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230034-00XMQ6770AGN5城市客车 CN ZR G5 Z2 00230037-00XMQ6770AGN5城市客车 CN ZR G5 Z2 00230037-01XMQ6801AGN5城市客车 CN ZR G5 Z2 00230038-00XMQ6801AGN5城市客车 CN ZR G5 Z2 00230038-01XMQ6802AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230031-00—68—序号 企 业 名 称 车 辆 型 号 名 称 型 式 核 准 号11 厦门金龙联合汽车工业有限公司XMQ6802AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230032-00XMQ6859AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230029-00XMQ6859AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230030-00XMQ6898AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230025-00XMQ6898AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230025-01XMQ6898AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230025-02XMQ6898AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230026-00XMQ6898AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230026-01XMQ6898AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230026-02XMQ6998AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230027-00XMQ6998AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230027-01XMQ6998AYN5C客车 CN ZR G5 Z2 00230027-02XMQ6998AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230028-00XMQ6998AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230028-01XMQ6998AYN5D客车 CN ZR G5 Z2 00230028-0212 郑州宇通客车股份有限公司ZK6109HN5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770016-00ZK6109HN5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770016-01ZK6109HN5Z客车 CN ZR G5 Z2 01770017-00ZK6109HN5Z客车 CN ZR G5 Z2 01770017-01ZK6116HN5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770018-00ZK6116HN5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770018-01ZK6116HN5Z客车 CN ZR G5 Z2 01770019-00ZK6116HNA5Z客车 CN ZR G5 Z2 01770020-00ZK6117HN5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770022-00ZK6117HN5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770022-01—69—序号 企 业 名 称 车 辆 型 号 名 称 型 式 核 准 号12 郑州宇通客车股份有限公司ZK6117HN5Z客车 CN ZR G5 Z2 01770021-00ZK6117HN5Z客车 CN ZR G5 Z2 01770021-01ZK6119HN5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770024-00ZK6119HN5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770024-01ZK6119HN5Z客车 CN ZR G5 Z2 01770023-00ZK6119HN5Z客车 CN ZR G5 Z2 01770023-01ZK6120NG5城市客车 CN ZR G5 Z2 01770012-00ZK6121HNQ5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770025-00ZK6121HNQ5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770025-01ZK6121HNQ5Z客车 CN ZR G5 Z2 01770026-00ZK6121HNQ5Z客车 CN ZR G5 Z2 01770026-01ZK6125HNGB城市客车 CN ZR G5 Z2 01770013-00ZK6125HNGB城市客车 CN ZR G5 Z2 01770013-01ZK6126HNY5E客车 CN ZR G5 Z2 01770028-00ZK6126HNY5E客车 CN ZR G5 Z2 01770028-01ZK6126HNY5E客车 CN ZR G5 Z2 01770028-02ZK6126HNY5S客车 CN ZR G5 Z2 01770029-00ZK6126HNY5S客车 CN ZR G5 Z2 01770029-01ZK6126HNY5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770027-00ZK6126HNY5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770027-01ZK6126HNY5Y客车 CN ZR G5 Z2 01770027-02ZK6180HNG2铰接城市客车 CN ZR G5 Z2 01770007-02ZK6180HNG2铰接城市客车 CN ZR G5 Z2 01770007-03ZK6808HN2Y客车 CN ZR G5 Z2 01770031-00ZK6808HN2Y客车 CN ZR G5 Z2 01770031-01—70—序号 企 业 名 称 车 辆 型 号 名 称 型 式 核 准 号12 郑州宇通客车股份有限公司ZK6808HN2Z客车 CN ZR G5 Z2 01770030-00ZK6808HN2Z客车 CN ZR G5 Z2 01770030-01ZK6820HNG2城市客车 CN ZR G5 Z2 01770014-00ZK6820HNG2城市客车 CN ZR G5 Z2 01770014-01ZK6908HN2Y客车 CN ZR G5 Z2 01770032-00ZK6908HN2Y客车 CN ZR G5 Z2 01770032-01ZK6908HN2Z客车 CN ZR G5 Z2 01770033-00ZK6908HN2Z客车 CN ZR G5 Z2 01770033-01ZK6932HNG2城市客车 CN ZR G5 Z2 01770015-0013 中国重汽集团济南卡车股份有限公司ZZ1257M4647E1L载货汽车 CN ZR G5 Z2 09100077-02ZZ1257M5847E1L载货汽车 CN ZR G5 Z2 09100078-02ZZ4257N25C7E1L牵引汽车 CN ZR G5 Z2 09100027-02ZZ4257N25C7Q1C牵引汽车 CN ZR G5 Z2 09100063-03ZZ4257N3847E1LB牵引汽车 CN ZR G5 Z2 09100028-02ZZ4257N3847E1LH牵引汽车 CN ZR G5 Z2 09100041-02ZZ4257N3847Q1CH牵引汽车 CN ZR G5 Z2 09100065-03ZZ5257CCYM4647E1L仓栅式运输车CN ZR G5 Z2 09100079-02ZZ5257CCYM5847E1L仓栅式运输车CN ZR G5 Z2 09100080-02ZZ5317CCYN3867E1LH仓栅式运输车CN ZR G5 Z2 09100036-02—71—。
国六排放天然气发动机的开发
CHEN Benlin 1，YUAN Weibo 2，WANG Shu 1，WANG Guohua 1(1.Chongqing CAERI Power Technology Co.，Ltd.，Chongqing 401122，China ；2. China Automobile Engineering Research Institute ，Chongqing 401122，China )Abstract :In this paper, a diesel engine was transformed into a natural-gas-premixed engine with single-point injection. The engine adopted the technical route of the equivalence-ratio combustion without exhaust gas recirculation (EGR ) plus the three-way catalytic converter. By matching the optimized calibrations of the supercharger, the three-way catalytic converter and the electronic control system, the emission test was carried out according to the world harmonized transient cycle (WHTC ). The results show that the dynamic performance and fuel economy of the developed China VI natural gas engine meet the design targets, and the emissions meet the requirements of GB 17691—2018 Limits and Measurement Methods for emissions from diesel-fueled heavy-duty Vehicles (China VI ).Keywords :natural gas engine; emissions; three way catalyst; stoichiometric operation收稿日期：2020-06-01 改稿日期：2020-06-15基金项目：重庆市科学技术委员会重点产业共性关键技术创新专项（cstc2017zdcy-zdyfX0097）参考文献引用格式：陈本林，袁卫波，王 舒，等：国六排放天然气发动机的开发 [J ]. 汽车工程学报，2021，11(1)：47-52.CHEN Benlin ，YUAN Weibo ，WANG Shu ，et al. Development of China VI Emission Natural Gas Engine [J ]. Chinese Journal of Automotive Engineering ，2021，11(1)：47-52. (in Chinese )近年来，我国的经济高速发展，对石油的需求越来越大，由此产生了能源短缺和环境污染问题。
中国重汽天然气发动机介绍
woodward系统喷嘴。 系统喷嘴。
更可靠 继承了WD615柴油机独特的框架式结构 柴油机独特的框架式结构， 继承了WD615柴油机独特的框架式结构，加强型的机 体强度高；涡后排温低；严格的质量管理体系、 体强度高；涡后排温低；严格的质量管理体系、主要配套件 选用国际品牌或国内一流供应商的产品保证了整机的可靠性； 选用国际品牌或国内一流供应商的产品保证了整机的可靠性； 更环保 由于天然发动机的排气中没有颗粒物， 由于天然发动机的排气中没有颗粒物，因此在排放试 验中不需要测量排气颗粒物， 验中不需要测量排气颗粒物，而柴油发动机的排放试验则对 排气颗粒物有严格的要求， 排气颗粒物有严格的要求，通过此问题可以说明在排放标准 相同的情况下天然发动机比柴油机更环保. 相同的情况下天然发动机比柴油机更环保.采用完全拥有自 主知识产权的加强型机体，有效减少振动和降低噪音。 主知识产权的加强型机体，有效减少振动和降低噪音。达到 国四排放。 国四排放。
四气门结构：通过WAVE燃烧模拟及 燃烧模拟及CFD流体 四气门结构：通过WAVE燃烧模拟及CFD流体 动力学计算，采用四气门进、 动力学计算，采用四气门进、排气系统使燃气分布 更为均匀，充气系数更高，燃烧更充分， 更为均匀，充气系数更高，燃烧更充分，有效降低 燃气消耗量。 燃气消耗量。同时四气门结构有力于火花塞的中间 布置，更利于点火。 布置，更利于点火。
3、续驶里程的计算 CNG发动机 CNG发动机 80LCNG气瓶可充 标方天然气；（充气压力为 80LCNG气瓶可充16标方天然气；（充气压力为20MPa） 气瓶可充16标方天然气；（充气压力为20MPa） 120LCNG气瓶可充 标方天然气；（充气压力为 120LCNG气瓶可充24标方天然气；（充气压力为20MPa） 气瓶可充24标方天然气；（充气压力为20MPa） 140LCNG气瓶可充 标方天然气。（充气压力为 140LCNG气瓶可充28标方天然气。（充气压力为20MPa） 气瓶可充28标方天然气。（充气压力为20MPa） 注意：加气站加气压力可能达不到20MPa.一般为18MPa。 注意：加气站加气压力可能达不到20MPa.一般为 一般为18MPa。 CNG整车标配气瓶： CNG整车标配气瓶：8×140L+4×80L； 整车标配气瓶 140L+4×80L； 4×120L+4×80L； 120L+4×80L； 4×140L+4×80L； 140L+4×80L； 以8×140L+4×80L为例：充满天然气后为288标方。 140L+4×80L为例：充满天然气后为288标方。 为例 标方 LNG发动机 LNG发动机 1L LNG≈600L CNG(标准状态下) CNG(标准状态下 标准状态下) 以整车标配450L液化气瓶计算，加满气可达400L LNG,折算 以整车标配450L液化气瓶计算，加满气可达400L LNG,折算 液化气瓶计算 CNG约为 CNG约为240标方。 约为240标方 标方。
国六天然气发动机技术路线
国六天然气发动机技术路线
国六天然气发动机技术路线主要包括以下几种：
1. 涡轮增压直喷技术（TCI）：采用涡轮增压和直喷技术，提高发动机的功率和扭矩输出，同时提高燃油经济性和排放性能。
2. 预混合压缩点火技术（PCCI）：将天然气和空气预先混合后再进入气缸，通过压缩点火实现燃烧，提高燃烧效率和降低排放。
3. 高压共轨燃油喷射技术：采用高压共轨燃油喷射系统，实现燃油的精确喷射和控制，提高发动机的性能和经济性。
4. 可变气门正时技术（VVT）：通过调节发动机气门的开启和关闭时间，实现优化燃烧和提高功率输出。
5. 废气再循环技术（EGR）：将部分废气重新引入发动机燃烧，降低氮氧化物的排放。
这些技术路线的选择和应用取决于发动机的设计目标、使用场景和成本等因素。
不同的发动机制造商可能会采用不同的技术组合，以满足市场需求和法规要求。
如果你对特定的国六天然气发动机技术路线感兴趣，我可以提供更详细的信息。
基于国六排放标准的天然气发动机试验研究
基于国六排放标准的天然气发动机试验研究袁卫波;陈本林;王舒;王国华;姚飏;葛晓成【摘要】在发动机排放试验台上,对一台天然气发动机按照国六排放标准和国五排放标准分别进行了WHTC循环试验和ETC循环试验,进行了气体污染物排放的比较研究.结果表明,WHTC循环条件下,冷启动试验的CH4和NOx排放高于热启动试验,NH3排放低于热启动试验.冷启动试验的CH4、NOx排放量占冷+热加权试验结果的比重分别为47.10％和48.92％,与WHTC循环冷启动+热启动试验加权结果相比,ETC循环试验的CH4和NOx排放有显著的下降,NH3排放有一定的增加.【期刊名称】《汽车工程学报》【年(卷),期】2019(009)003【总页数】8页(P193-200)【关键词】国六排放;天然气发动机;当量比燃烧;三元催化器【作者】袁卫波;陈本林;王舒;王国华;姚飏;葛晓成【作者单位】重庆凯瑞动力科技有限公司,重庆401122;重庆凯瑞动力科技有限公司,重庆401122;重庆凯瑞动力科技有限公司,重庆401122;重庆凯瑞动力科技有限公司,重庆401122;重庆凯瑞动力科技有限公司,重庆401122;重庆凯瑞动力科技有限公司,重庆401122;重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆400044【正文语种】中文【中图分类】U464.3天然气（主要是甲烷，CH4）在自然界的存储量大，来源广泛。
由于甲烷的分子结构简单，氢的含量高，燃烧后生成二氧化碳和水，污染物排放少[1]，是较理想的清洁汽车燃料。
为了更好地控制重型汽车的排放，2018年6月22日，国家生态环境部正式发布了GB 17691—2018《重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）》标准[2]，规定该标准从2019年7月1日起开始实施。
GB 17691—2018规定了压燃式和气体燃料点燃式发动机需要按照全球统一瞬态循环WHTC进行排放试验。
本研究在发动机排放试验台上，对一台为满足国六排放标准而开发的天然气发动机分别进行了WHTC和ETC循环排放试验，并对气体污染物的排放结果进行了比较。
探讨天然气重型发动机尾气处理工艺的技术路线
探讨天然气重型发动机尾气处理工艺的技术路线1.固安迪诺斯环保设备制造有限公司河北省廊坊市0655003.固安迪诺斯环保设备制造有限公司河北省廊坊市065500摘要：为了更好地使天然气发动机达到国六排放法规要求，当前主流的发动机采用当量燃烧，尾气后处理采用EGR+TWC（ASC）技术方案。
而国五之前，天然气重型发动机采用稀薄燃烧方式，采用GOC+SCR（ASC）的后处理技术路线，满足法规排放需求。
稀薄燃烧发动机的构造简易，气耗低，并且有效的减少车子热负荷，是符合国家减碳排放政策的潜力技术路线。
关键词：天然气发动机；燃烧；原排；尾气净化现阶段，尾气排放的有关法律法规明确对发动机制造厂商提出了更严格的技术性检测，包含达到目前尾气排放规定规范的重型燃气发动机。
有二种主要的解决方法，一种是当量燃烧+EGR+TWC（ASC）技术路线；另一种是稀薄燃烧+GOC+SCR（ASC）技术路线。
目前，天然气重型车辆领域主流选用第一种解决方案，将发动机的空燃比控制在1附近，采用含有铂钯铑的三元催化剂，将CH4、CO和NOx通过氧化还原转化为CO2，H2O和N2，从而达到法规排放要求。
文中主要是探讨了天然气发动机选择的第二种技术性解决方法，即在发动机采用稀薄燃烧方式下，如何满足排放法规需求。
1.天然气重型车辆尾气排放的相关法规1.1 污染物排放标准重型柴油车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）即GB17691-2018法规规定，所有重型燃气车辆自2019年07月01日气，污染物排放满足国六a 限值要求，自2021年7月1日起，污染物排放满足国六6限值要求。
天然气发动机排放物主要包含气体污染物质和细颗粒物；气体污染物质主要是一氧化碳（CO）、甲烷（HC）和氮氧化物（NOX）等。
1.2 发动机状态要求务必解决汽车发动机曲轴箱漏气，即闭环控制方式[1]。
1.3 WHTC循环排放限值WHTC循环主要污染物为CO、CH4、NOX，排放限值分别为4000mg/kWh、500mg/kWh、460mg/kWh。
车用天然气单燃料发动机技术条件
4.2.2 车用天然气单燃料发动机用滤清器应满足该机对天然气流量的要求，其滤清效果及阻力应满足制造厂的规定。
4.3 安全要求
4.3.1 发动机燃料控制系统在下列情况下，应能切断天然气供给系统（允许有不大于2s的延迟）：
5.2 发动机性能试验遵照GB/T 18297有关规定进行。
5.3 发动机可靠性试验遵照QC/T525有关规定进行。
5.4 发动机定型试验遵照QC/T526有关规定进行，并做出评定。
5.5 装用车用天然气单燃料发动机的车辆定型试验遵照QC/T 257进行，并做出评定。
14762的限值要求；怠速排放污染物满足GB14761.5的限值要求；曲轴箱排放污染物满足GB 14761.4的限值要求。
4.1.8 机油/燃气消耗比、全负荷下最大活塞漏气量应满足QC/T 525或制造厂更严的限值要求。
4.1.9 噪声应满足GB/T 14097的要求。
4.1.10 不得有漏气、漏水、漏油现象。
4.1.11 外观和装配调整质量、清洁度应符合企业标准和技术文件。
4.1.12 车辆上的天然气单燃料发动机其无线电干扰特性应满足GB 14023的要求。
4.1.13 发动机在环境温度不低于-10℃时，不采取任何措施应能遵照GB/T
本标准的附录A和附录B都是规范性附录。
本标准为首次制定。
本标准由原国家机械工业局提出。
本标准由全国汽车标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位：东风汽车工程研究院。
本标准参加起草单位：一汽集团发动机厂、重庆汽车研究所。
——冷却液超温报警或保护（出厂设置为关闭）；
国五发动机工作原理
国五发动机工作原理
国五发动机是指符合中国国家标准第五阶段排放标准的发动机。
它采用了一系列技术手段来减少尾气污染物的排放，并提高燃油经济性。
具体来说，国五发动机的工作原理是通过混合动力、电动助力、智能控制等技术手段，控制燃料喷射量、进气和排气过程，实现更为高效的燃烧过程，减少污染物的生成。
以下是其主要工作原理：
1. 燃油喷射系统：国五发动机采用了先进的燃油喷射系统，通过准确控制燃油喷射量、喷射时机和喷射方式，实现更为完全的燃烧，减少尾气中的未燃烧燃料和有害物质。
2. 进气系统：国五发动机采用了可变进气门正时系统，通过控制进气门的开启和关闭时间，使进气量在不同工况下得到优化，提高燃烧效率。
3. 排气系统：国五发动机采用了增压和减压系统，通过增加进气压力和降低排气压力，提高燃烧效率，并通过氧传感器实时监测尾气中的氧含量，控制排气后处理系统的工作，进一步减少污染物排放。
4. 智能控制系统：国五发动机配备了先进的智能控制系统，通过传感器实时监测发动机工作状态和环境条件，通过调整燃油喷射量、进气量和排气压力等参数，实现最佳的燃烧效果和尾气排放控制。
综上所述，国五发动机通过先进的燃油喷射、进气和排气系统，以及智能控制技术，实现了更为高效的燃烧过程和更低的尾气排放，达到了国家第五阶段排放标准。
国五发动机的原理
国五发动机的原理
国五发动机是指符合中国国家排放标准第五阶段（国五）的车用发动机。
国五排放标准要求汽车排放的污染物有严格的限制，包括一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、颗粒物（PM）等。
国五发动机的原理主要包括以下几个方面：
1. 转子气缸结构：国五发动机采用了转子（如Wankel发动机）或气缸直径较长的设计，以增加氧气的进入量，提高燃烧效率和动力输出。
2. 分散燃烧室：国五发动机采用了分散燃烧室的设计，通过将燃烧室分成数个小室，使燃料充分燃烧，减少未完全燃烧的有害气体产生。
3. 直接喷射系统：国五发动机采用了直接喷射技术，燃油经过高压喷射器喷入燃烧室内，与空气混合后点燃，燃烧效率更高，减少污染物的产生。
4. 超薄氧化催化器：国五发动机采用了超薄氧化催化器，将排放的废气转化为无害的气体，通过材料和结构的优化，降低氧化催化器对排气流的阻抗，提高催化效率。
5. 排气再循环系统（EGR）：国五发动机配备了排气再循环系统，将一部分废气重新引入燃烧室中，降低燃烧温度，减少氮氧化物的生成。
通过上述几个方面的设计和技术，国五发动机实现了更高的燃烧效率和更低的排放水平，达到了国家的排放标准要求。
一种天然气发动机尾气净化技术路线探索
4710.16638/ki.1671-7988.2021.02.016一种天然气发动机尾气净化技术路线探索樊于朝，马佳，张攀（陕西重型汽车有限公司，陕西 西安 710200）摘 要：为使天然气发动机满足现阶段排放要求，主流企业均采用当量燃烧+EGR+TWC 技术路线，文章通过研究一种提高天然气发动机进气量的燃烧及相应的尾气净化技术，同样可以满足排放要求，且发动机无需EGR ，结构简单，气耗更低，同时有效降低整车热负荷，为重型天然气发动机满足更高排放要求提供新的解决思路。
关键词：天然气发动机；燃烧；原排；尾气净化中图分类号：U464 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2021)02-47-04Exploration of a Technical Route for Natural Gas Engine Exhaust PurificationFan Yuchao, Ma Jia, Zhang Pan( Shaanxi Heavy Truck Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200 )Abstract: In order to make natural gas engine meet the current emission requirements, mainstream companies have adopted the equivalent combustion+EGR+TWC. This paper, by studying a combustion and corresponding exhaust gas aftertreatment technology that increases the intake of natural gas engines, can also meet the emission requirements. In addition, the engine does not need EGR, and has a simple structure and lower gas consumption. At the same time, it can effectively reduce the vehicle's thermal load and provide new solutions for heavy natural gas engines to meet higher emissions requirements. Keywords: Natural gas engine; Combustion; Original exhaust gas; Emission solution CLC NO.: U464 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2021)02-47-041 引言不断升级的排放法规，对各发动机生产厂家提出更严苛的技术挑战，其中重型燃气发动机要满足现阶段排放限值要求，存在两种主要解决思路，一是当量燃烧+EGR+TWC 技术路线；二是空燃比大于1，后处理采用DOC+SCR+ASC 技术路线。
改善增压天然气发动机排放特性的途径
改善增压天然气发动机排放特性的途径刘敬平;杨汉乾;王树青;付建勤;夏孝朗;徐政欣【摘要】通过试验研究增压稀薄燃烧天然气发动机的排放特性,以及排气温度受过量空气系数λ的影响,研究结果表明:随着过量空气系数的增大,NOx与CO和HC 的排放量变化趋势相反；压缩天然气发动机采用稀薄燃烧(λ＞1.0)技术的源排放能达到国Ⅲ标准,在加装普通三效催化转化器(TWC)后,其排放也只能达到国Ⅲ标准.原因是普通三效催化转化器只有在λ≈1.0时,其转化效率最高；米勒循环发动机的膨胀比大于压缩比,这有利于降低排气温度和提高热效率.因此,本文提出天然气发动机达到国Ⅳ排放标准一种新的技术路线:基于当量比燃烧(λ=1.0)的米勒循环技术,通过连续可变气门正时(CVVT)机构来调节气阀的开启和关闭时刻.采用该技术可以适当地增大发动机的压缩比,从而保证发动机的动力性和提高热效率,又可有效地降低排气温度,实现当量比燃烧,极大地提高了排放污染物在三效催化转化器中的转化效率,使天然气发动机排放达到国Ⅳ排放标准.%The emission characteristic of turbocharged lean combustion natural gas engine and exhaust temperature influenced by excess air coefficient (X) was studied by experiment. The results show that the trend of Nox with CO and HC are reverse with the increase of X; source emissions of compressed natural gas (CNG) engine can meet States III Emission Standard by adopting lean combustion technology, however its emissions only meet States III Emission Standard with installing normal three-way catalytic converter (TWC). This is because normal three-way catalytic converter achieves maximal conversion efficiency when the excess air coefficient is about 1.0. Expansion ratio is greater than compression ratio of Miller-cycle engine,which will help to reduce exhaust temperature and improve thermal efficiency. Therefore, a new method of CNG engine is proposed to meet States IV Emission Standard which is Miller cycle technology based on equivalence ratio combustion (A=1.0), through continue variable valve timing (CWT) assembly to adjust valves opening/closing timing. Adopting this technology can not only properly increase engine compression ratio which ensures engine power output and improving thermal efficiency, but also effectively lower exhaust temperature and achieve equivalence ratio combustion, and greatly improve the three-way catalyst conversion efficiency for exhaust pollutants, which ensures the engine to meet States IV Emission Standard.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2012(043)001【总页数】8页(P143-150)【关键词】压缩天然气;米勒循环;当量比燃烧;增压;热效率【作者】刘敬平;杨汉乾;王树青;付建勤;夏孝朗;徐政欣【作者单位】湖南大学先进动力总成技术研究中心,湖南长沙,410082;湖南大学先进车身制造技术国家重点试验室,湖南长沙,410082;湖南大学先进动力总成技术研究中心,湖南长沙,410082;湖南大学先进车身制造技术国家重点试验室,湖南长沙,410082;湖南大学先进动力总成技术研究中心,湖南长沙,410082;湖南大学先进车身制造技术国家重点试验室,湖南长沙,410082;湖南大学先进动力总成技术研究中心,湖南长沙,410082;湖南大学先进车身制造技术国家重点试验室,湖南长沙,410082;湖南大学先进动力总成技术研究中心,湖南长沙,410082;湖南大学先进车身制造技术国家重点试验室,湖南长沙,410082;湖南大学先进动力总成技术研究中心,湖南长沙,410082;湖南大学先进车身制造技术国家重点试验室,湖南长沙,410082【正文语种】中文【中图分类】TK402天然气是一种多组分的混合气体，主要成分是烷烃，其中甲烷含量最多，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷等，是一种分布范围广、储藏量丰富的能源。
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天然气发动机国5排放技术方案
440.550.55 3.52 1.1 1.100.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
CO （g/kWh ）NMHC （g/kWh ）NOx （g/kWh ）CH4（g/kWh ）
ETC 测试
国四排放国五排放 对于燃气发动机，GB17961规定国5标准相对国4只是对NOx 排量提出了更低的要求，其它指标不变。
天然气发动机国5标准主流的技术方案：
稀薄燃烧+氧化型后处理+电控系统（宽域氧传感器）
稀薄燃烧：过量空气系数λ=1.3~1.6之间
优点：
9稀燃改善排放：随着过量空气系数增大，燃烧速度变慢，温度降低，降低了排放中的NOx含量，使得后处理可以采用氧化型催化器处理HC、CO。
稀薄燃烧
优点：
9燃料经济好，过量空气系数比热大，燃烧温度低，并可适当提高压缩比，提高热效率。
9可靠性高：排气温度低，零部件耐久性得以提高。
稀薄燃烧
特点：
¾稀燃对点火系统有高的要求：采用高能点火系统
¾稀燃需要宽域氧传感器，实现闭环控制
¾为弥补由于稀燃造成的有效燃料少的现象，一般配合增压（电控）中冷加大总的进气量
宽域氧传感器
9用在稀薄燃烧发动机中，在全空燃比范围内起作用，能精确反馈空燃比9参与ECU内部的闭环控制，精
确控制燃烧空燃比
发动机本身的设计参考
采用高能火花塞后气缸盖部的气道涡流优化
活塞设计优化，降低爆燃倾向
气门和座圈的抗磨损改进
EGR（是否采用取决于缸内燃烧的优化水平）
凸轮轴优化设计
……
总结：
推荐的国5排放技术方案：
稀薄燃烧
宽域氧传感器闭环控制
增压中冷
高能电子点火
氧化型催化后处理。