于瑩
摘 要:很多家庭選擇買中、大排量的汽車,為了節約油耗,對汽油車做改動,將原來單一以汽油為燃料的汽車、改為以壓縮天然氣汽車(CNG)和液化天然氣汽車。本文對這種改裝后的汽車進行了分析,主要包括使用汽油與壓縮天然氣或液化天然氣對汽車的影響;汽油發動機使用壓縮天然氣或液化天然氣對車輛造成的危害;使用壓縮天然氣或液化天然氣減少腐蝕和磨損的措施三個方面。
關鍵詞:雙燃料汽車;新能源汽車;運用;差異
雙燃料汽車是指具有兩套燃料供給系統,一套供給天然氣或液化石油氣,另一套供給其他燃料,兩套燃料供給系統按預定的配比向燃燒室供給燃料。汽車的氣體代用燃料種類很多,常見的有天然氣和液化石油氣。根據汽車使用可燃氣體的形態不同可分為三種:壓縮天然氣CNG(compressed natural gas),主要成分為甲烷;液化天然氣LNG(liquefied natural gas),甲烷經深度冷凍液化;液化石油氣LPG(liqyefied petroleum gas),主要成分是丙烷和丁烷的混合物。氣體燃料汽車一般有兩種,一種為普通汽車改裝的雙燃料汽車,另一種是專用氣體燃料汽車。其中雙燃料汽車保留汽油、柴油的供油系統,外加一套供氣系統,技術較為成熟。
當今隨著汽車工業的發展,汽車已經進入了尋常百姓家里,而大家關心的問題主要是如何選擇一輛好車,如何才可以減少經濟成本,面對目前一漲再漲的油價,而許多家庭選擇了買小排量的汽車,認為小排量會省油,但是往往小排量的汽車存在動力不夠,設備簡陋等問題,使用很不方便,利用率相對較低,于是開始對車輛的動力性、舒適性、安全性做進一步考慮。就選擇買中、大排量的汽車對汽油車做改動,將原來單一以汽油為燃料的汽車、改為以壓縮天然氣汽車(CNG)和液化天然氣汽車,而忽略了汽車的原有功用。
1 使用汽油與壓縮天然氣或液化天然氣對汽車的影響
⑴決定發動機功率的主要因素是發動機的壓縮比,使用汽油的汽油機在生產中主要是以汽油作為主要燃料的,而汽油發動機使用汽油做燃料汽油的抗爆性決定了汽油機的壓縮比不可能太大,汽油是液體燃料,使用汽油時,液態汽油的體積與進氣體積相比幾乎可以忽略不計,從來使功率損耗小,輸出功率能夠充分的發揮出來。工作效率高,使用壽命長。
⑵天然氣的供應遠不象汽油那樣普及,目前投入運行的天然氣汽車大多是兩用燃料汽車,既可以用天然氣,也可以用汽油。這種兩用燃料汽車為了兼顧使用汽油的需要,壓縮比提高較小或者沒有提高。因此天然氣高抗爆性的特性并未得到充分發揮,導致發動機功率下降。
⑶天然氣汽車使用中的一個主要問題是發動機的功率比使用汽油時有明顯下降。汽車在使用天然氣作燃料時,功率一般要下降15%左右,個別時候下降更多。功率下降的結果,一方面導致汽車重載、爬坡或加速時動力不足,另一方面導致燃料消耗相對增加,并增加污染物排放量。天然氣汽車的功率下降主要原因在于燃料本身的特性和發動機的構造。在發動機構造方面,而影響發動機功率的主要原因之一是壓縮比,發動機的壓縮比,壓縮比越大,熱效率越高,有效功率就越大。同時,壓縮比越大,發動機爆震的傾向也越大。因此,發動機壓縮比還必須與燃料的抗爆性相適應。汽油的抗爆性決定了汽油機的壓縮比不可能太大,但天然氣的抗爆性很好,完全可以用于壓縮比較大的發動機,從而提高其功率。
2 汽油發動機使用壓縮天然氣或液化天然氣對車輛造成的危害
汽車以天然氣作燃料時,發現燃燒室部件明顯腐蝕,甚至曲軸也出現腐蝕,氣門、活塞環和氣缸磨損嚴重,與使用汽油時相比,汽車大修期通常要縮短1/3-1/2。這是天然氣汽車面臨的另一個問題。天然氣汽車出現腐蝕和早期磨損的原因是由于天然氣中含有微量硫化合物(硫化氫),引起氣缸、氣缸壁的腐蝕與磨損,使發動機動力下降,使用壽命縮短,汽車大修期縮短。
3 使用壓縮天然氣或液化天然氣減少腐蝕和磨損的措施
⑴天然氣脫硫,天然氣汽車發生腐蝕和早期磨損的根本原因是由于天然氣中含有微量硫化氫。因此,對天然氣進行脫硫處理是減少腐蝕和磨損的重要手段。但對天然氣進行脫硫處理,也很難將硫化氫完全除去,因此,天然氣對發動機的腐蝕是很難完全避免的。⑵采用耐腐蝕材料采用抗硫化物腐蝕的金屬材料制造發動機也是防止腐蝕的一個重要措施。但這種方法僅適用于新發動機的制造,對于現有發動機是無能為力的。⑶使用專門的天然氣汽車發動機潤滑油,使用天然氣汽車發動機潤滑油代替目前使用的汽油機 潤滑油是防止天然氣汽車發動機腐蝕的有效措施,這種方法不但簡便,而且不增加成本。
總之,可以說雙燃料汽車使用CNG是在新車出廠或消費者后期加裝上去了,它可以使用兩種燃料在其中一種燃料供應不上的時候也可以使用另一種燃料。但是他的中心問題是考慮到經濟方面,相信隨著壓縮天然氣和液化天然氣車輛生產和改裝的技術不斷提高和完善,雙燃料將會迎來更廣闊的前景,跟好的為了廣大消費者服務。
4 結束語
汽車新型能源及新能源開發短期內并不會呈很迅猛的趨勢發展,但是隨著全球石油存儲量的日趨減少,開發新能源已呈現出起步的趨勢,而全球油價持續不斷大幅度的上漲則會加快新能源開發的速度,相信不遠的將來各種環保燃料電池,將代替原始的發動機,可再生能源將會代替石油繼續人類機械文明。這一天并不遙遠。