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摘 要:随着国民经济水平的不断提高,人们的生活质量日益攀升,汽车已经成为家庭中的重要组成部分。而面临环境污染、能源紧缺等问题,人们也将目光转向了天然气等环保型汽车,希望它们的出现可以改善一系列问题的发生。
关键词:天然气;发展优势; 环境污染; 能源
中国汽车工业发展到今天,取得了很大的进步,产销连年位居世界第一名,已经成为了世界汽车工业不可或缺的组成部分。但是,中国的能源问题、中国的环境问题,也是世界各有关国家比较突出的问题。它影响了汽车工业的可持续发展,制约着中国汽车的可持续发展。解决能源紧缺问题的相关途径重点有两个方面。一方面是提高传统汽车的效率,规定汽车升级,降低能耗。这就需要我们利用一切节能技术,推进传统车节能。其中包括:先进的发动机等传统技术、轻量化等技术。特别 需要指出的是:要大力推进和应用混合动力技术,以实现传统车节能。另外,应大力推进新能源汽车的发展,从而真正去实现整个行业的发展。天然气汽车的出现让汽车行业耳目一新,而它的实用与否还待考究。
一、天然气汽车的了解
天然气汽车(natural gas automobile)即以天然气为能源的汽车。天然气的甲烷含量一般在90%以上,是一种很好的汽车发动机燃料。天然气被世界公认为是最为现实和技术上比较成熟的车用汽油、柴油的代用燃料。天然气汽车已在世界和中国各省市得到了推广应用。燃气汽车的CO排放量比汽油车减少90%以上,碳氢化合物排放减少70%以上,氮氧化合物排放减少35%以上,是较为实用的低排放汽车。
(一)种类
1. CNG客车——CNG(压缩天然气)作为一种气体燃料,与空气混合更均匀,燃烧更加充分,排放的CO、HC等有害物质更少;天然气燃烧后没有积炭,可减少发动机磨损,维护保养费用低;天然气发动机改装简单,特别是用汽油机改装的双燃料发动机,因性价比极高,使用广泛;此外更重要的一点是,行驶同样公里数,天然气客车的燃料费用要远低于柴油或者汽油机,经济效益非常高。
2. LNG客车——LNG(液化天然气)可以更大地压缩天然气体积,一次充气,可以行驶500km甚至1000km以上,非常适合长途运输使用,并且LNG是液态,不受天然气管网的影响,同时各项指标显著优于LPG。
3. LPG客车——LPG(液化石油气)的性能和使用基本与CNG相似,其使用的原因主要有三方面:一是作为燃油的替代品,二是排放清洁,污染较低,三是使用价格便宜。不过,因为液化石油气也是来自石油,资源有限,因此推广受到广泛质疑。
4.醇燃料客车——醇燃料主要是指甲醇和乙醇,国内外应用较多的是在汽油中混合一定比例的醇燃料,也有部分地区使用的是高比例的醇燃料。由于甲醇燃料来源广,可以从天然气、劣质煤、油砂、木屑等凡是能产生一氧化碳和氢气的物质中提炼出来,并且生产工艺简单,设备少,运输方便,故在我国得到主要应用。
(二)结构
CNG汽车采用定型汽车改装,在保留原车供油系统的情况下增加一套“车用压缩天然气转换装臵”。改装部分由以下三个系统组成。
1.天然气系统,主要由充气阀,高压截止阀,天然气钢瓶,高压管线,高压接头,压力表,压力传感器及气量显示器等组成。
2.燃气供给系统。主要由燃气高压电磁阀,三级组合式的减压阀,混合器等组成。
3.油气燃料转换系统:主要由三位油气转换开关,点火时间转换器,汽油电磁阀组成。
燃气钢瓶的瓶口处安装有易熔塞和爆破片两种保安全装臵,当气瓶温度超过100摄氏度,或压力超过26MPa时,保安装臵会自动破裂卸压,减压阀上设有安全阀;气瓶及高压管线安装时,均有防震胶垫,卡箍牢固。因此,该系统在使用中是最安全可靠的。
汽车以CNG做燃料时天然气经三级减压后,通过混合器与空气混合进入气缸,压缩天然气由额定进气气压减为负压,其真空度为49—69KPa。减压阀于混合器配合可满足发动机不同工况下混合气体的浓度要求。
混合器可在减压器的调节下,根据发动机不同工况下产生的不同真空度,自动调节供气量和空气与天然气均匀混合,满足发动机的供燃要求。动力阀可改变天然气低压管及截面积,调节混合气阀关断,原车供油系统恢复状态正常供油,发动机正常运转。控制系统主要由燃料转换开关组成,通过控制汽油电磁阀和燃气电磁阀的开关,实现供油供气选择。
二、天然气汽车的突出优势
(一)天然气汽车是清洁燃料汽车
天然气汽车的排放污染大大低于以汽油为燃料的汽车,尾气中不含硫化物和铅,一氧化碳降低80%,碳氢化合物降低60%,氮氧化合物降低70%.因此,许多国家已将发展天然气汽车作为一种减轻大气污染的重要手段.
(二)天然气汽车有显著的经济效益
可降低汽车营运成本,天然气的价格比汽油和柴油低得多,燃料费用一般节省50%左右,使营运成本大幅降低,由于油气差价的存在,改车费用可在一年之内收回,可节省维修费用。发动机使用天然气做燃料,运行平稳、噪音低、不积炭,能延长发动机使用寿命,不需经常更换机油和火花塞,可节约50%以上的维修费用。
(三)比汽油汽车更安全
首先与汽油相比,压缩天然气本身就是比较安全的燃料.这表现在:
燃点高:天然气燃点在650.c以上,比汽油燃点(427.c)高出223.c,所以与汽油相比不易点燃。
密度低:与空气的相对密度为0.48,泄漏气体很快在空气中散发,很难形成遇火燃烧的浓度。
辛烷值高:可达130,比目前最好的96号汽车辛烷值高得多,抗爆性能好。
爆炸极限窄:仅5~15%,在自然环境下,形成这一条件十分困难。
参考文献:
[1]冯艳艳.天然气汽车环保优势分析[J].石家庄职业技术学院学报, 2010, 22(4):36-37.
[2]刘永峰,张幽彤,裴普成.天然气发动机汽车的优势和发展现状[J].现代化工, 2006, 26(z2):395-397.
[3]王咏.抓住机遇,大力发展天然气汽车——论天然气汽车的优势、问题及对策[J].攀枝花学院学报:综合版, 2007(3):5-9.
关键词:天然气;发展优势; 环境污染; 能源
中国汽车工业发展到今天,取得了很大的进步,产销连年位居世界第一名,已经成为了世界汽车工业不可或缺的组成部分。但是,中国的能源问题、中国的环境问题,也是世界各有关国家比较突出的问题。它影响了汽车工业的可持续发展,制约着中国汽车的可持续发展。解决能源紧缺问题的相关途径重点有两个方面。一方面是提高传统汽车的效率,规定汽车升级,降低能耗。这就需要我们利用一切节能技术,推进传统车节能。其中包括:先进的发动机等传统技术、轻量化等技术。特别 需要指出的是:要大力推进和应用混合动力技术,以实现传统车节能。另外,应大力推进新能源汽车的发展,从而真正去实现整个行业的发展。天然气汽车的出现让汽车行业耳目一新,而它的实用与否还待考究。
一、天然气汽车的了解
天然气汽车(natural gas automobile)即以天然气为能源的汽车。天然气的甲烷含量一般在90%以上,是一种很好的汽车发动机燃料。天然气被世界公认为是最为现实和技术上比较成熟的车用汽油、柴油的代用燃料。天然气汽车已在世界和中国各省市得到了推广应用。燃气汽车的CO排放量比汽油车减少90%以上,碳氢化合物排放减少70%以上,氮氧化合物排放减少35%以上,是较为实用的低排放汽车。
(一)种类
1. CNG客车——CNG(压缩天然气)作为一种气体燃料,与空气混合更均匀,燃烧更加充分,排放的CO、HC等有害物质更少;天然气燃烧后没有积炭,可减少发动机磨损,维护保养费用低;天然气发动机改装简单,特别是用汽油机改装的双燃料发动机,因性价比极高,使用广泛;此外更重要的一点是,行驶同样公里数,天然气客车的燃料费用要远低于柴油或者汽油机,经济效益非常高。
2. LNG客车——LNG(液化天然气)可以更大地压缩天然气体积,一次充气,可以行驶500km甚至1000km以上,非常适合长途运输使用,并且LNG是液态,不受天然气管网的影响,同时各项指标显著优于LPG。
3. LPG客车——LPG(液化石油气)的性能和使用基本与CNG相似,其使用的原因主要有三方面:一是作为燃油的替代品,二是排放清洁,污染较低,三是使用价格便宜。不过,因为液化石油气也是来自石油,资源有限,因此推广受到广泛质疑。
4.醇燃料客车——醇燃料主要是指甲醇和乙醇,国内外应用较多的是在汽油中混合一定比例的醇燃料,也有部分地区使用的是高比例的醇燃料。由于甲醇燃料来源广,可以从天然气、劣质煤、油砂、木屑等凡是能产生一氧化碳和氢气的物质中提炼出来,并且生产工艺简单,设备少,运输方便,故在我国得到主要应用。
(二)结构
CNG汽车采用定型汽车改装,在保留原车供油系统的情况下增加一套“车用压缩天然气转换装臵”。改装部分由以下三个系统组成。
1.天然气系统,主要由充气阀,高压截止阀,天然气钢瓶,高压管线,高压接头,压力表,压力传感器及气量显示器等组成。
2.燃气供给系统。主要由燃气高压电磁阀,三级组合式的减压阀,混合器等组成。
3.油气燃料转换系统:主要由三位油气转换开关,点火时间转换器,汽油电磁阀组成。
燃气钢瓶的瓶口处安装有易熔塞和爆破片两种保安全装臵,当气瓶温度超过100摄氏度,或压力超过26MPa时,保安装臵会自动破裂卸压,减压阀上设有安全阀;气瓶及高压管线安装时,均有防震胶垫,卡箍牢固。因此,该系统在使用中是最安全可靠的。
汽车以CNG做燃料时天然气经三级减压后,通过混合器与空气混合进入气缸,压缩天然气由额定进气气压减为负压,其真空度为49—69KPa。减压阀于混合器配合可满足发动机不同工况下混合气体的浓度要求。
混合器可在减压器的调节下,根据发动机不同工况下产生的不同真空度,自动调节供气量和空气与天然气均匀混合,满足发动机的供燃要求。动力阀可改变天然气低压管及截面积,调节混合气阀关断,原车供油系统恢复状态正常供油,发动机正常运转。控制系统主要由燃料转换开关组成,通过控制汽油电磁阀和燃气电磁阀的开关,实现供油供气选择。
二、天然气汽车的突出优势
(一)天然气汽车是清洁燃料汽车
天然气汽车的排放污染大大低于以汽油为燃料的汽车,尾气中不含硫化物和铅,一氧化碳降低80%,碳氢化合物降低60%,氮氧化合物降低70%.因此,许多国家已将发展天然气汽车作为一种减轻大气污染的重要手段.
(二)天然气汽车有显著的经济效益
可降低汽车营运成本,天然气的价格比汽油和柴油低得多,燃料费用一般节省50%左右,使营运成本大幅降低,由于油气差价的存在,改车费用可在一年之内收回,可节省维修费用。发动机使用天然气做燃料,运行平稳、噪音低、不积炭,能延长发动机使用寿命,不需经常更换机油和火花塞,可节约50%以上的维修费用。
(三)比汽油汽车更安全
首先与汽油相比,压缩天然气本身就是比较安全的燃料.这表现在:
燃点高:天然气燃点在650.c以上,比汽油燃点(427.c)高出223.c,所以与汽油相比不易点燃。
密度低:与空气的相对密度为0.48,泄漏气体很快在空气中散发,很难形成遇火燃烧的浓度。
辛烷值高:可达130,比目前最好的96号汽车辛烷值高得多,抗爆性能好。
爆炸极限窄:仅5~15%,在自然环境下,形成这一条件十分困难。
参考文献:
[1]冯艳艳.天然气汽车环保优势分析[J].石家庄职业技术学院学报, 2010, 22(4):36-37.
[2]刘永峰,张幽彤,裴普成.天然气发动机汽车的优势和发展现状[J].现代化工, 2006, 26(z2):395-397.
[3]王咏.抓住机遇,大力发展天然气汽车——论天然气汽车的优势、问题及对策[J].攀枝花学院学报:综合版, 2007(3):5-9.