文/广东康菱动力科技有限公司 总裁温国生

JTA2160燃气机是一款缸径170mm，行程195mm，气缸数量为8，气缸排气量为35.4升的中等排量发动机，该发动机是在成熟的柴油发动机QTA2160的基础平台上进行再次开发的产品，我们在2013年开始该机型的燃气机开发，历经一年多反复的测试和修正，在2014年取得了巨大的技术成果。

根据市场的需求，该发动机在1500rpm的转速下，会有G1/G3/G5三个不同的功率输出，其中G1/G3采用RR151系列增压器，G5采用TPS系列增压器，点火控制模块、稀薄燃烧系统、爆震控制系统、调速系统均采用德国Motortech公司的最新科技产品。

JTA2160燃气发动机

以下章节将就G1/G3/G5这三个机型的相关测试的技术参数进行详尽的阐述，燃气发电机组的发电机配置和柴油发电机组匹配的发电机有一个很大的区别，由于燃气发电机组是作为连续使用的电站型设备来进行设计的，发电机在连续工作时温升是按照线圈105摄氏度的工作温升（即F级温升）来进行考核，发电机允许在该功率工况下连续发电运行，而我们平时设计的柴油发电机组是按照备用电源的模式来进行设计的，发电机在工作时是按照线圈125摄氏度的工作温升（即H级温升）来进行考核，发电机是不允许长期连续在该功率工况下进行工作的。

从上述的表格数据中，我们发现JTA2160G1的效率最低，因为该发动机和JTA2160G3的整体配置完全一样，只是降低功率来进行使用而已，发动机的增压器是针对JTA2160G3的工作工况进行开发的，但由于发动机的水泵、机油泵、气缸运动件、曲轴、齿轮这些部件的摩擦功是一样的，所以发动机的损耗功率几乎一致，在发动机整体输出功率大幅降低的情况下，JTA2160G1的效率就会大幅降低，所以一般情况下，我们不建议客户使用JTA2160G1来进行机组的配置，匹配RR151增压器的JTA2160的最佳机型是JTA2160G3，在机组满负荷使用的工况下，每立方米的甲烷气体发电量可以达到4.08千瓦时。

甲烷气体的低热值为35993KJ/m³，1千瓦时的热值为3600KJ，折算下来，每立方米的甲烷气体相当于10千瓦时的能量，我们目前采用的管道天然气成分和热值见下表：

根据目前全球燃气机领域第一品牌的奥地利GE颜巴赫网上颁布的技术资料，相关机型的效率值见下表：

从我们目前开发的JTA2160这款发动机的测试技术参数来看，效率略超过GE颜巴赫J312系列的燃气机效率水平，我们能够达到这个效率水平，是和德国Motortech控制系统、ABB增压器的匹配良好密不可分，也是我们过去两年来持续改进的技术结果。

在测试过程中，我们对发动机的熄火功率也进行了测量，并以此作为发电机组和发动机的功率标定值的重要参考依据之一，在发电机组的功率标定值和发电机组熄火功率值之间大约有4-5%的余量作为安全运行的缓冲期间，以保证机组的稳定运行，即使如此，我们还是建议机组不能超过功率标定值工作，因为一旦超过，由于天然气成分等的变化因素，在超过标定值工作时，会引起发电机组熄火停止工作等故障，影响机组的正常运行，而且对于发电机而言，长期使用，我们建议在105℃的F级温升标准下运行，以保障发电机的长期运行可靠性和最大使用寿命。

由于燃气机组的功率标定比对应的柴油发电机组要低一些，所以燃气发动机的机械负荷相对较低，使用的可靠性会非常好，而且燃气的燃烧比柴油更加干净，积碳更少，燃气发动机的维修周期比柴油机要延长一倍以上。

即使我们目前的技术研发取得了很大的成绩，在燃气利用效率方面取得了一定的突破，但我们认为目前的技术成果还有一定的提升空间，目前的空气过量系数大约为1.70，如果我们在点火控制系统和增压器的匹配方面再不断进行改良和提升，将空气过量系数提升到1.80左右，我们估计燃气效率还会再提升5%左右，如果实现这个提升值，预计每立方米的甲烷气体可以发出4.2-4.3千瓦时的电力。

科技就是让你不断向未知的领域探索前行，让世界更加美好，我们相信再继续努力，一年后，我们会达到4.2-4.3千瓦时每立方米的世界级巅峰水平！