天然气发动机技术及应用
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Natural Gas Engine Tech and Market 天然气发动机技术及市场
Westport Innovation Inc.
Contents 目录
» Chapter A: Introduction of Westport 西港简介
» Chapter B: Westport HPDI Tech and Applications 西港高压直喷技术及应用
Comparison of HPDI, SI and Diesel Engine Performance (12L) 高压直喷、火花塞点火和柴油发动机性能对比（12L）
13
HPDI and SI Technologies Comparison (Diesel Engine Based) 高压直喷与火花塞点火技术对比（以柴油机为基准）
/// 11
HPDI System 西港HPDI发动机及燃料系统
HPDI Injector HPDI喷嘴
» Common-rail style injector, directly replaces diesel injector 共轨喷嘴,直接取代柴油喷嘴 » Capable of independently injecting diesel and gas at up to 30 MPa injection pressure 可独立喷射柴油和天然气,喷射压力达30 Mpa
Vancouver Canada Detroit U.S.A. Lyon France Louisville Los Angeles & San Francisco U.S.A. U.S.A.
Gothenburg Sweden
公司占地面积2万平方米，天然气发动机设计年产
Shanghai, Beijing, Weifang China
15 - 20% fuel saving under medium Load – steady speed cruising
在稳定巡航等中负荷时，可节省燃油15-20% 25 – 35% fuel saving under light Load – down hill, tail wind, deceleration 在下坡、顺风、减速等低负荷时，可节省燃 油25-35%
（> 16 L）
（1-5 L）
/// 6
World wide partnership 西港遍布全球的合作伙伴
Westport currently has strategic alliances with three of the world's top four engine producers, and supplies or has strategic alliances with six of the world's top ten truck producers. In the light-duty market, Westport supplies or has strategic relationships with seven of the world's top ten automotive OEMs. 西港凭借其领先的技术优势与全球四大发动机生产商中的三家建立战略合作关系，为全球十大卡车制造商中的六家提供产品、技术方案。在轻型领域，西港与 全球十大汽车制造商中的七家保持战略合作关系。
压缩天然气直喷
氢直喷
226 181
167
159
156
156
Байду номын сангаас
155
149
139
Compressors 压缩机
后处理系统
Cryogenic Storage
低温储罐
/// 5
Total solutions and Wide Applications 西港完整的天然气动力技术应用于多种领域
» » » On- engine, off- engine 发动机组件，非发动机组件 LD, MD, HD, HHD 轻型、中型、重型、超大马力 Vehicle, Marine, Locomotive 汽车，船，火车机组
» WWI, the leading NG engine OEM in China, is
the JV of Westport, WeiChai and Pterson.
国内领先的天然气发动机生产商潍柴西港是西港与 潍柴、培新共同出资成立的合资公司。 » WWI covers 20000㎡ and the design production is 50 thousand for one year. 合资
» Retain base diesel engine compression ratios 保持原机压缩比 » Integrated storage and high pressure supply module 一体化燃料存储和供应模块
Piston Piston Lever
Integrated vessel with vaporizer and fueling device 集成了汽化器和加注装置的容器
SI Engine HPDI Engine
2250 2000
Engine Torque 有效扭矩(Nm)
Diesel Engine HPDI Engine
400 350 300 250 200
Diesel Engine HPDI Engine SI Engine
SI Engine
1750 1500 1250 1000 500 750 1000 1250 1500 1750
HPDI engine HPDI 发动机 Based on diesel engine of the same hp 以同马力柴油发动机性能为 基准 SI engine SI 发动机
HPDI Advantages 高压直喷优势
Real thermodynamics diesel cycle 真正的热力学迪塞尔循环（燃烧和能量释放的 过程完全根据“迪塞尔循环”即持续压力膨胀） Keep the same efficiency and performance as diesel engine 保持了柴油机原有的效率和性能 High compression ratio 高压缩比 No need of spark plug or throttle 无需火花塞或者节流阀 Effectively reduce the emission 有效减少了排放
/// 7
CHAPTER B
Westport HPDI Tech and Applications 西港高压直喷技术及应用
/// 8
NGE Category 天然气发动机分类
NGE
Type of ignition
点火方式
SI
CI
HPDI
NGE
Type of gas supply 供气方式
缸外
缸内
Engine Speed 发动机转速（r/min)
Engine Power 有效功率(KW)
Load 负荷 （Nm）
5-10% fuel saving under high load steep hill, acceleration 在上坡、加速等高负荷时，可节省燃油5-10%
2000
150 2250
Injecting gas
» No premixed fuel 无预混燃料 » No throttling, No changes needed to charge air management 无节气门，无需改动空气进气系统
Injecting ignited fuel
» No risk of knocking 无爆震风险
Hydraulic-driven linear piston pump 液压驱动的线型活塞泵 LNG is converted by vaporizer to high pressure gas with 30MPa (4500 psi) before exiting tank 液化天然气被输送出泵之前由汽化器转化成30 MPa (4500 psi) 高压气体
• 达到欧Ⅲ、欧Ⅳ排
放要求；进一步提 升动力性、经济性 和减排性。
确度、均衡性、稳
定性和排放行方面 都优于单点。 代表品牌： Westport （西港）
代表品牌： Westport （西 港）
低廉，但不能精确
控制燃料供给，无 法进行闭环控制
/// 10
HPDI System 西港HPDI发动机及燃料系统
能达5万台左右。
Pernumia & Brescia Italy
Busan Korea
SI
Buenos Aires Argentina
Perth Australia Bayswater Australia
4
Westport Patents 西港专利技术
Worldwide, Westport and its affiliates have filed over 950 patent applications, relating to over 225 inventions. There are 326 patents related to NG engine technologies.
» Chapter C: Westport LPP System 西港低压泵系统
/// 2
CHAPTER A
Introduction of Westport 西港简介
/// 3
Westport Introduction 西港简介
» Westport (TSX:WPT/NASDAQ:WPRT) is headquartered in Vancouver, Canada 总部位于加拿大温哥华；在加拿大多伦多(代 码“WPT”）和美国纳斯达克（代码 “WPRT”)上市； » Westport China is the wholly owned subsidiary of Westport to develop China market. 西港科技（中国）有限公司是加拿大西港创 新公司在中国北京的全资子公司，负责西港 产品在中国市场的开拓及运营。
»
More Fuel Saving than SI Engine 比SI发动机节能效果更突出
Comparison of HPDI and SI Engine Fuel Consumption (12L) 高压直喷和火花塞点火发动机燃油消耗对比 （12L）
Pull away torque: 卡车起步加速阶段，扭矩对比： Same as diesel engine 与柴油发动机相同 40% improvement over SI engine 比SI发动机增加40%
进气道混合 器预混合
缸外进气门 处喷射
缸内低压喷 射
缸内高压喷 射
/// 9
Tech Development of NGE 天然气发动机技术发展历程
第五代 缸内高压直喷技术
第四代 电控多点顺序喷射技术 第三代 电控单点喷射技术 第二代 电控预混合技术 第一代 机械预混合技术 • 电子节气门控制； 空燃比闭环控制； • 电控喷射、进气总 管预混合；能够实 现稀薄燃烧 •缸内燃气直接喷 射；
• 进气歧管电控多点
顺序喷射；可以实 现隔缸断火。 • 能够达到欧Ⅲ、欧 Ⅳ排放要求。在精
•超稀薄燃烧；
•保持原柴油机动力 性水平； •能够达到欧Ⅴ及更 高排放要求； •燃料消耗低。
• 机械式节气门控
制； 理论空燃比燃烧 • 装置简单、成本
三元催化后处理。
• 功率和扭矩均有所 提升，达到欧II排放 要求。
LNG VehicularTank LNG 车载储罐
/// 12
HPDI System 西港HPDI发动机及燃料系统
» The Same Performance as Diesel Engine 与柴油机性能一致
Power: 有效功率对比： Same as diesel engine 与柴油发动机相同 25% improvement over SI engine 比SI发动机增加25%
Westport Technologies 西港技术
西港及旗下品牌在全球拥有950多项专利申请，涉及225多项发明， 其中与燃气发动机相关的专利多达326项，远远超越行业其它企业。
Natural Gas Engine Tech Patents
350 300 250 200 150 100 50 Aftertreatment Systems 0 Top Ten Companies 326 HPDI CNG Direct Injection Hydrogen Direct Injection
Westport Innovation Inc.
Contents 目录
» Chapter A: Introduction of Westport 西港简介
» Chapter B: Westport HPDI Tech and Applications 西港高压直喷技术及应用
Comparison of HPDI, SI and Diesel Engine Performance (12L) 高压直喷、火花塞点火和柴油发动机性能对比（12L）
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HPDI and SI Technologies Comparison (Diesel Engine Based) 高压直喷与火花塞点火技术对比（以柴油机为基准）
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HPDI System 西港HPDI发动机及燃料系统
HPDI Injector HPDI喷嘴
» Common-rail style injector, directly replaces diesel injector 共轨喷嘴,直接取代柴油喷嘴 » Capable of independently injecting diesel and gas at up to 30 MPa injection pressure 可独立喷射柴油和天然气,喷射压力达30 Mpa
Vancouver Canada Detroit U.S.A. Lyon France Louisville Los Angeles & San Francisco U.S.A. U.S.A.
Gothenburg Sweden
公司占地面积2万平方米，天然气发动机设计年产
Shanghai, Beijing, Weifang China
15 - 20% fuel saving under medium Load – steady speed cruising
在稳定巡航等中负荷时，可节省燃油15-20% 25 – 35% fuel saving under light Load – down hill, tail wind, deceleration 在下坡、顺风、减速等低负荷时，可节省燃 油25-35%
（> 16 L）
（1-5 L）
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World wide partnership 西港遍布全球的合作伙伴
Westport currently has strategic alliances with three of the world's top four engine producers, and supplies or has strategic alliances with six of the world's top ten truck producers. In the light-duty market, Westport supplies or has strategic relationships with seven of the world's top ten automotive OEMs. 西港凭借其领先的技术优势与全球四大发动机生产商中的三家建立战略合作关系，为全球十大卡车制造商中的六家提供产品、技术方案。在轻型领域，西港与 全球十大汽车制造商中的七家保持战略合作关系。
压缩天然气直喷
氢直喷
226 181
167
159
156
156
Байду номын сангаас
155
149
139
Compressors 压缩机
后处理系统
Cryogenic Storage
低温储罐
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Total solutions and Wide Applications 西港完整的天然气动力技术应用于多种领域
» » » On- engine, off- engine 发动机组件，非发动机组件 LD, MD, HD, HHD 轻型、中型、重型、超大马力 Vehicle, Marine, Locomotive 汽车，船，火车机组
» WWI, the leading NG engine OEM in China, is
the JV of Westport, WeiChai and Pterson.
国内领先的天然气发动机生产商潍柴西港是西港与 潍柴、培新共同出资成立的合资公司。 » WWI covers 20000㎡ and the design production is 50 thousand for one year. 合资
» Retain base diesel engine compression ratios 保持原机压缩比 » Integrated storage and high pressure supply module 一体化燃料存储和供应模块
Piston Piston Lever
Integrated vessel with vaporizer and fueling device 集成了汽化器和加注装置的容器
SI Engine HPDI Engine
2250 2000
Engine Torque 有效扭矩(Nm)
Diesel Engine HPDI Engine
400 350 300 250 200
Diesel Engine HPDI Engine SI Engine
SI Engine
1750 1500 1250 1000 500 750 1000 1250 1500 1750
HPDI engine HPDI 发动机 Based on diesel engine of the same hp 以同马力柴油发动机性能为 基准 SI engine SI 发动机
HPDI Advantages 高压直喷优势
Real thermodynamics diesel cycle 真正的热力学迪塞尔循环（燃烧和能量释放的 过程完全根据“迪塞尔循环”即持续压力膨胀） Keep the same efficiency and performance as diesel engine 保持了柴油机原有的效率和性能 High compression ratio 高压缩比 No need of spark plug or throttle 无需火花塞或者节流阀 Effectively reduce the emission 有效减少了排放
/// 7
CHAPTER B
Westport HPDI Tech and Applications 西港高压直喷技术及应用
/// 8
NGE Category 天然气发动机分类
NGE
Type of ignition
点火方式
SI
CI
HPDI
NGE
Type of gas supply 供气方式
缸外
缸内
Engine Speed 发动机转速（r/min)
Engine Power 有效功率(KW)
Load 负荷 （Nm）
5-10% fuel saving under high load steep hill, acceleration 在上坡、加速等高负荷时，可节省燃油5-10%
2000
150 2250
Injecting gas
» No premixed fuel 无预混燃料 » No throttling, No changes needed to charge air management 无节气门，无需改动空气进气系统
Injecting ignited fuel
» No risk of knocking 无爆震风险
Hydraulic-driven linear piston pump 液压驱动的线型活塞泵 LNG is converted by vaporizer to high pressure gas with 30MPa (4500 psi) before exiting tank 液化天然气被输送出泵之前由汽化器转化成30 MPa (4500 psi) 高压气体
• 达到欧Ⅲ、欧Ⅳ排
放要求；进一步提 升动力性、经济性 和减排性。
确度、均衡性、稳
定性和排放行方面 都优于单点。 代表品牌： Westport （西港）
代表品牌： Westport （西 港）
低廉，但不能精确
控制燃料供给，无 法进行闭环控制
/// 10
HPDI System 西港HPDI发动机及燃料系统
能达5万台左右。
Pernumia & Brescia Italy
Busan Korea
SI
Buenos Aires Argentina
Perth Australia Bayswater Australia
4
Westport Patents 西港专利技术
Worldwide, Westport and its affiliates have filed over 950 patent applications, relating to over 225 inventions. There are 326 patents related to NG engine technologies.
» Chapter C: Westport LPP System 西港低压泵系统
/// 2
CHAPTER A
Introduction of Westport 西港简介
/// 3
Westport Introduction 西港简介
» Westport (TSX:WPT/NASDAQ:WPRT) is headquartered in Vancouver, Canada 总部位于加拿大温哥华；在加拿大多伦多(代 码“WPT”）和美国纳斯达克（代码 “WPRT”)上市； » Westport China is the wholly owned subsidiary of Westport to develop China market. 西港科技（中国）有限公司是加拿大西港创 新公司在中国北京的全资子公司，负责西港 产品在中国市场的开拓及运营。
»
More Fuel Saving than SI Engine 比SI发动机节能效果更突出
Comparison of HPDI and SI Engine Fuel Consumption (12L) 高压直喷和火花塞点火发动机燃油消耗对比 （12L）
Pull away torque: 卡车起步加速阶段，扭矩对比： Same as diesel engine 与柴油发动机相同 40% improvement over SI engine 比SI发动机增加40%
进气道混合 器预混合
缸外进气门 处喷射
缸内低压喷 射
缸内高压喷 射
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Tech Development of NGE 天然气发动机技术发展历程
第五代 缸内高压直喷技术
第四代 电控多点顺序喷射技术 第三代 电控单点喷射技术 第二代 电控预混合技术 第一代 机械预混合技术 • 电子节气门控制； 空燃比闭环控制； • 电控喷射、进气总 管预混合；能够实 现稀薄燃烧 •缸内燃气直接喷 射；
• 进气歧管电控多点
顺序喷射；可以实 现隔缸断火。 • 能够达到欧Ⅲ、欧 Ⅳ排放要求。在精
•超稀薄燃烧；
•保持原柴油机动力 性水平； •能够达到欧Ⅴ及更 高排放要求； •燃料消耗低。
• 机械式节气门控
制； 理论空燃比燃烧 • 装置简单、成本
三元催化后处理。
• 功率和扭矩均有所 提升，达到欧II排放 要求。
LNG VehicularTank LNG 车载储罐
/// 12
HPDI System 西港HPDI发动机及燃料系统
» The Same Performance as Diesel Engine 与柴油机性能一致
Power: 有效功率对比： Same as diesel engine 与柴油发动机相同 25% improvement over SI engine 比SI发动机增加25%
Westport Technologies 西港技术
西港及旗下品牌在全球拥有950多项专利申请，涉及225多项发明， 其中与燃气发动机相关的专利多达326项，远远超越行业其它企业。
Natural Gas Engine Tech Patents
350 300 250 200 150 100 50 Aftertreatment Systems 0 Top Ten Companies 326 HPDI CNG Direct Injection Hydrogen Direct Injection