天然氣汽車的優(yōu)勢

李佳寧++鄭立剛

摘 要：隨著國民經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，人們的生活質(zhì)量日益攀升，汽車已經(jīng)成為家庭中的重要組成部分。而面臨環(huán)境污染、能源緊缺等問題，人們也將目光轉(zhuǎn)向了天然氣等環(huán)保型汽車，希望它們的出現(xiàn)可以改善一系列問題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：天然氣；發(fā)展優(yōu)勢； 環(huán)境污染； 能源

中國汽車工業(yè)發(fā)展到今天，取得了很大的進(jìn)步，產(chǎn)銷連年位居世界第一名，已經(jīng)成為了世界汽車工業(yè)不可或缺的組成部分。但是，中國的能源問題、中國的環(huán)境問題，也是世界各有關(guān)國家比較突出的問題。它影響了汽車工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，制約著中國汽車的可持續(xù)發(fā)展。解決能源緊缺問題的相關(guān)途徑重點(diǎn)有兩個(gè)方面。一方面是提高傳統(tǒng)汽車的效率，規(guī)定汽車升級，降低能耗。這就需要我們利用一切節(jié)能技術(shù)，推進(jìn)傳統(tǒng)車節(jié)能。其中包括：先進(jìn)的發(fā)動機(jī)等傳統(tǒng)技術(shù)、輕量化等技術(shù)。特別 需要指出的是：要大力推進(jìn)和應(yīng)用混合動力技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)車節(jié)能。另外，應(yīng)大力推進(jìn)新能源汽車的發(fā)展，從而真正去實(shí)現(xiàn)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。天然氣汽車的出現(xiàn)讓汽車行業(yè)耳目一新，而它的實(shí)用與否還待考究。

一、天然氣汽車的了解

天然氣汽車（natural gas automobile）即以天然氣為能源的汽車。天然氣的甲烷含量一般在90%以上，是一種很好的汽車發(fā)動機(jī)燃料。天然氣被世界公認(rèn)為是最為現(xiàn)實(shí)和技術(shù)上比較成熟的車用汽油、柴油的代用燃料。天然氣汽車已在世界和中國各省市得到了推廣應(yīng)用。燃?xì)馄嚨腃O排放量比汽油車減少90%以上，碳?xì)浠衔锱欧艤p少70%以上，氮氧化合物排放減少35%以上，是較為實(shí)用的低排放汽車。

（一）種類

1. CNG客車——CNG（壓縮天然氣）作為一種氣體燃料，與空氣混合更均勻，燃燒更加充分，排放的CO、HC等有害物質(zhì)更少；天然氣燃燒后沒有積炭，可減少發(fā)動機(jī)磨損，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用低；天然氣發(fā)動機(jī)改裝簡單，特別是用汽油機(jī)改裝的雙燃料發(fā)動機(jī)，因性價(jià)比極高，使用廣泛；此外更重要的一點(diǎn)是，行駛同樣公里數(shù)，天然氣客車的燃料費(fèi)用要遠(yuǎn)低于柴油或者汽油機(jī)，經(jīng)濟(jì)效益非常高。

2. LNG客車——LNG（液化天然氣）可以更大地壓縮天然氣體積，一次充氣，可以行駛500km甚至1000km以上，非常適合長途運(yùn)輸使用，并且LNG是液態(tài)，不受天然氣管網(wǎng)的影響，同時(shí)各項(xiàng)指標(biāo)顯著優(yōu)于LPG。

3. LPG客車——LPG（液化石油氣）的性能和使用基本與CNG相似，其使用的原因主要有三方面：一是作為燃油的替代品，二是排放清潔，污染較低，三是使用價(jià)格便宜。不過，因?yàn)橐夯蜌庖彩莵碜允停Y源有限，因此推廣受到廣泛質(zhì)疑。

4.醇燃料客車——醇燃料主要是指甲醇和乙醇，國內(nèi)外應(yīng)用較多的是在汽油中混合一定比例的醇燃料，也有部分地區(qū)使用的是高比例的醇燃料。由于甲醇燃料來源廣，可以從天然氣、劣質(zhì)煤、油砂、木屑等凡是能產(chǎn)生一氧化碳和氫氣的物質(zhì)中提煉出來，并且生產(chǎn)工藝簡單，設(shè)備少，運(yùn)輸方便，故在我國得到主要應(yīng)用。

（二）結(jié)構(gòu)

CNG汽車采用定型汽車改裝，在保留原車供油系統(tǒng)的情況下增加一套“車用壓縮天然氣轉(zhuǎn)換裝臵”。改裝部分由以下三個(gè)系統(tǒng)組成。

1.天然氣系統(tǒng)，主要由充氣閥，高壓截止閥，天然氣鋼瓶，高壓管線，高壓接頭，壓力表，壓力傳感器及氣量顯示器等組成。

2.燃?xì)夤┙o系統(tǒng)。主要由燃?xì)飧邏弘姶砰y，三級組合式的減壓閥，混合器等組成。

3.油氣燃料轉(zhuǎn)換系統(tǒng)：主要由三位油氣轉(zhuǎn)換開關(guān)，點(diǎn)火時(shí)間轉(zhuǎn)換器，汽油電磁閥組成。

燃?xì)怃撈康钠靠谔幇惭b有易熔塞和爆破片兩種保安全裝臵，當(dāng)氣瓶溫度超過100攝氏度，或壓力超過26MPa時(shí)，保安裝臵會自動破裂卸壓，減壓閥上設(shè)有安全閥；氣瓶及高壓管線安裝時(shí)，均有防震膠墊，卡箍牢固。因此，該系統(tǒng)在使用中是最安全可靠的。

汽車以CNG做燃料時(shí)天然氣經(jīng)三級減壓后，通過混合器與空氣混合進(jìn)入氣缸，壓縮天然氣由額定進(jìn)氣氣壓減為負(fù)壓，其真空度為49—69KPa。減壓閥于混合器配合可滿足發(fā)動機(jī)不同工況下混合氣體的濃度要求。

混合器可在減壓器的調(diào)節(jié)下，根據(jù)發(fā)動機(jī)不同工況下產(chǎn)生的不同真空度，自動調(diào)節(jié)供氣量和空氣與天然氣均勻混合，滿足發(fā)動機(jī)的供燃要求。動力閥可改變天然氣低壓管及截面積，調(diào)節(jié)混合氣閥關(guān)斷，原車供油系統(tǒng)恢復(fù)狀態(tài)正常供油，發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)。控制系統(tǒng)主要由燃料轉(zhuǎn)換開關(guān)組成，通過控制汽油電磁閥和燃?xì)怆姶砰y的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)供油供氣選擇。

二、天然氣汽車的突出優(yōu)勢

（一）天然氣汽車是清潔燃料汽車

天然氣汽車的排放污染大大低于以汽油為燃料的汽車，尾氣中不含硫化物和鉛，一氧化碳降低80%，碳?xì)浠衔锝档?0%，氮氧化合物降低70%.因此，許多國家已將發(fā)展天然氣汽車作為一種減輕大氣污染的重要手段.

（二）天然氣汽車有顯著的經(jīng)濟(jì)效益

可降低汽車營運(yùn)成本，天然氣的價(jià)格比汽油和柴油低得多，燃料費(fèi)用一般節(jié)省50%左右，使?fàn)I運(yùn)成本大幅降低，由于油氣差價(jià)的存在，改車費(fèi)用可在一年之內(nèi)收回，可節(jié)省維修費(fèi)用。發(fā)動機(jī)使用天然氣做燃料，運(yùn)行平穩(wěn)、噪音低、不積炭，能延長發(fā)動機(jī)使用壽命，不需經(jīng)常更換機(jī)油和火花塞，可節(jié)約50%以上的維修費(fèi)用。

（三）比汽油汽車更安全

首先與汽油相比，壓縮天然氣本身就是比較安全的燃料.這表現(xiàn)在：

燃點(diǎn)高：天然氣燃點(diǎn)在650.c以上，比汽油燃點(diǎn)（427.c）高出223.c，所以與汽油相比不易點(diǎn)燃。

密度低：與空氣的相對密度為0.48，泄漏氣體很快在空氣中散發(fā)，很難形成遇火燃燒的濃度。

辛烷值高：可達(dá)130，比目前最好的96號汽車辛烷值高得多，抗爆性能好。

爆炸極限窄：僅5～15%，在自然環(huán)境下，形成這一條件十分困難。

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