2023年天然气汽车知识发展.docx

天然气汽车知识开展 天然气汽车的开展 石油短缺和生态恶化是21世纪人类面临的主要问题，能源的短缺将直接影响各国经济的持续开展，而环境污染那么直接威胁着人类的健康和生存。天然气是当今世界能源的重要组成局部，它与煤炭、石油并列为世界能源的三大支柱。据研究资料显示，世界已探明的石油储量，按汽车现在消耗的速度，还能支撑40-70年。而已探明的天然气储量，预计可以开采200年。从这个意义上讲，天然气汽车是21世纪汽车工业开展的一个重要方向。 一、天然气汽车的开展现状 近二十多年来，世界天然气需求持续稳定增长，平均增长率保持在2%，专家预计2023年其在世界能源组成中的比重将会增加到30%。21世纪天然气在世界能源结构中的比重将超过石油，成为世界第一大能源，21世纪将是一个天然气世纪。 天然气是一种洁净的能源，主要成分是甲烷，燃烧后的主要生成物为二氧化碳和水，其产生的温室气体只有煤炭的1／2，是石油的2／3。天然气汽车那么是以天然气作为燃料的汽车，按照天然气的化学成分和形态，可分为压缩天然气（cng）汽车、液化天然气（lng）汽车和液化石油气（lpg）汽车3种。近年来，天然气汽车在全球开展很快，在应用与运营方面比较成功。天然气汽车是一种理想的低污染车，与汽油汽车相比，它的尾气排放中co下降约90%，hc下降约50%，nox下降约30%，s02下降约70%，co2下降约23%，微粒排放可降低约40%，铅化物可降低20230%。可见天然气对环境造成的污染远远小于石油和煤炭，是一种优良的汽车发动机绿色代用燃料。同时，天然气汽车的使用本钱较低，比燃油汽车节约燃料费约50%。此外，与电动汽车相比，天然气汽车的续驶里程长。有关专家认为天然气汽车是目前最具有推广价值的低污染汽车，尤其适合于城市公共交通和出租汽车使用。目前，它已在世界上得到广泛应用。 根据最新资料显示，全世界约有四百万辆天然气汽车，其中中国约有九万七千多辆天然气汽车。目前，世界上有六七十个国家在进行压缩天然气的研发和使用，全世界约有三百六十七万多辆汽车使用压缩天然气作为动力。中国使用压缩天然气的汽车约有九万辆，主要分布在四川、陕西等西部地区。其中，XX省使用压缩天然气的汽车最多，到达四万八千辆，加气站也有一百八十多个。上海有四百余辆cng公交大客车投入使用。可以预见，随着国内其他城市供气系统和全国范围内的加气站网络建设的完善，天然气汽车必将得到大力推广，天然气企业和天然气汽车行业的市场空间极为广阔。 二、天然气汽车存在的问题 用天然气作为汽车动力有很多优势，如污染少，燃料经济性好、价格低等。但由于它与汽柴油在燃烧特性和储存方面有所不同，因而在天然气车的开发和应用中，存在如下问题。 动力性较低。燃用天然气与汽油相比，混合气的热值低（天然气／空气混合气热值为3.36mj／m3，汽油／空气混合气热值为3.82mj／m3），进气（空气）量少，分子变更系数少，动力性约下降20%。 供气体系建设有难度。天然气汽车在国内大城市推广应用，必须建立相应的加气站及为加气站输送天然气的管道，这涉及到城市建设规划、经费投入和环境平安等诸多因素。而且建加气站的费用相当高，需500－202300万元人民币，甚至更多。这个问题在一定程度上已经成为一些地区开展天然气汽车的瓶颈。 贮气瓶占用空间较大，携带不便。1m3常压天然气装入20mpa的贮气瓶中，约占5l容量。而与之等热量的汽油（0.81kg）只占1.1l容积，cng所占容积等于汽油的4.5倍（容积系数等于4.47）。要保证相同的续驶里程，天然气汽车贮气瓶的体积比汽车油箱就要大许多，相对降低了车辆的承载能力。贮气瓶在压力下的携带，技术上不是难题，但毕竟不如汽油和柴油方便。而且气瓶贮气量直接关系到行驶的里程。 汽车用户的初始投资较大。天然气汽车的一些部件如贮气瓶、平安阀等，要求严格，本钱较高。此外，尚未形成规模效益，使得它们的造价下降受限。对于目前采用的两用燃料车，那么要在原车上另加一套价值数千元到数万元不等的天然气供气系统。 三、开展我国天然气汽车的对策 1.加快天然气发动机关键技术的研究 电子控制技术。应用先进的电控技术对天然气发动机的燃料供给、点火定时等进行精确控制，是实现天然气汽车发动机高效率、低污染燃烧的关键之一。电控系统主要包括电控单元、传感器和执行机构等。 空燃比控制技术。为协调发动机排放（no／hc）、气耗率和可靠性（排温），空燃比在整个万有特性图上的快速与精细控制是关键。 优化燃烧技术。发动机燃烧技术和高能点火技术及其协调优化是实现最正确性能的必要条件。 先进的后处理技术。由于欧Ⅲ排放法规不仅要求限制天然气发动机的非甲烷碳氢（nmhc）而且要求控制总碳氢排放（thc），先进的氧化型后处理技术就成为关键技术之一。 2.改善供气能力，加快加气站根底设施的建设 利用“西气东输〞和进口天然气的管网建设在沿线和周边城市改善供气能力，为大力开展天然气汽车提供必要条件。影响天然汽车开展的一个重要的因素是加气站的建设。开展天然气必须有大量适用的加气站网点作保障。天然气汽车的开展要有方案有步骤的作好开展规划，逐步实施。各大城市，特别是有条件建设的城市应将天然气汽车加气站的建设列入城市的开展规划中，并尽早投入经费建立天然气的供气系统。 3.贮气瓶的研制 研制储存量大、耐高压、轻质的车载复合气瓶已是一个必须解决的重要关键技术。这方面国外已经成功地研制并生产了压力大于25mpa的复合材料气瓶，且其p／v（质量／容积）仅为0.6。我国应尽快开展这方面的研制工作。 4.政府政策的支持 政府的经济政策是影响燃气汽车开展的一个最重要因素。许多兴旺国家的政府为了保护环境，在价格，税收，投资，补贴等方面制定优惠措施，积极鼓励燃气汽车的开展。我国政府应结合实际情况，积极发挥引导、支撑和排障的作用，如在法律方面予以保障，在燃气汽车生产、改装、零部件生产、加气站建设、燃气汽车购置和使用等环节给予税收、资金等方面的优惠政策。例如XX省政府对新增天然气公交车进行补贴，政府投资进行加气站建设，由委托企业经营等，都是行之有效的措施。目前我国正在进行燃油税改革，实行税改后，燃油价格将上升，对燃气汽车的开展具有重要的促进作用。 随着材料技术以及电子技术的不断开展和广泛应用，天然气燃料的优势将会大力被开发和利用。从长远来看，天然气将会成为最有前途的车用“低污染燃料〞。因此，开展天然气汽车对解决环境问题和能源问题都具有十分重大的现实意义。 天然气汽车使用根底知识简介 天然气汽车系统简称ＣＮＧ，出租车已经根本都安装了ＣＮＧ，一些私家车也都开始参加ＣＮＧ的改装队伍。洁净的天然气是一种干净能源，燃烧后只产生二氧化碳和水，比烧汽油更环保，自然被提倡。使用ＣＮＧ还有一个好处，就是很好的防止了使用汽油带来的发动机积碳问题，而且烧气比烧油经济的多，这使得ＣＮＧ一度流行起来。油改气车辆队伍不断壮大，汽车改装厂一家接一家的开业，加气站等待加气的车辆时常排成长龙。 现在由于汽油价格持续上涨，各地天然气汽车保有量急剧增加，在运行中也存在不少问题。现将有关本卷须知介绍如下： 什么是天然气汽车 简单地说，天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车。 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。目前，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我国得到了推广应用。 天然气汽车根底知识 国内目前推广应用的是可分别燃用压缩天然气或汽油压缩天然气—汽油两用燃料汽车，简称ＣＮＧ汽车，今后还将大力推广应用单燃料天然气汽车。车用压缩天然气的压力一般在２０ＭＰａ左右。可将天然气，经过脱水、脱硫净化处理后，经多级加压制得。其使用时的状态为气体。 压缩天然气（ＣＮＧ）汽车燃料系统通常包括。天然气气瓶、减压调压器、各类阀门和管件、混合器（或者天然气喷射装置）、各类电控装置等。 ＣＮＧ气瓶是压缩天然气汽车的主要设备之一。气瓶的设置和生产都由严格的标准控制。ＣＮＧ车用气瓶可以分为４类：第一类气瓶是全金属气瓶，材料是钢或铝；第二类气瓶采用金属内衬，外面用纤维环状缠绕；第三类气瓶采用薄金属内衬，外面用纤维完全缠绕；第四类气瓶完全是由非金属材料制成，例如玻璃纤维和碳纤维。 天然气汽车的平安性 与汽油相比，压缩天然气本身就是比较平安的燃料。这表现在： 燃点高。天然气燃点在６５０度以上，比汽油燃点４２７度高出２２３度，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９７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。释放过程是一个吸热过程。当压缩天然气沉着器或管路中泄出时，泄孔周围会迅速形成一个低温区，使天然气燃烧困难。 其次，压缩天然气汽车所用的配件比汽油车要求更高。表现在： 国家公布有严格的天然气汽车技术标准。从加气站设计、储气瓶生产、改车部件制造到安装调试等，每个环节都形成了严格的技术标准。 设计上考虑了严密的平安保障措施。对高压系统使用的零部件，平安系数均选用１.５～４以上，在减压调节器、储气瓶上安装有平安阀，控制系统中，安装有紧急断气装置。 储气瓶出厂前要进行特殊检验。气瓶经常规检验后，还需充气作火烧、爆炸、坠落、枪击等试验，合格后，方能出厂使用。 燃气汽车用啥气 压缩天然气（ＣＮＧ）是一种无色透明、无味、高热量、比空气轻的气体，主要成分是甲烷，由于组分简单，易于完全燃烧，加上燃料含碳少，抗爆性好，不稀释润滑油，能够延长发动机使用寿命。 液化石油气（ＬＰＧ）是一种在常温常压下为气态的烃类混合物，比空气重，有较高的辛烷值，具有混合均匀、燃烧充分、不积碳、不稀释润滑油等优点，能够延长发动机使用寿命，而且一次载气量大、行驶里程长。 液化天然气（ＬＮＧ）燃点高、平安性能强，适于长途运输和储存。 天然气汽车的分类 按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可以分为： 压缩天然气（ＣＮＧ）汽车。压缩天然气是指压缩到２０.７—２４.８ＭＰａ的天然气，储存在车载高压气瓶中。 液化天然气（ＬＮＧ）汽车。液化天然气是指常压下、温度为－１６２度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。 目前世界上使用较多的是压缩天然气汽车。 按照燃料使用状况的不同，天然气汽车可分为： 专用燃料天然气汽车。发动机只使用天然气作为燃料。 两用燃料天然气汽车。既可以使用天然气也可以使用汽油作为燃料。 双燃料天然气汽车。可以同时使用液体燃料和天然气。 天然气汽车的优点 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，许多国家已将开展天然气汽车作为一种减轻大气污染的重要手段。 天然气汽车有显著的经济效益。 可降低汽车营运本钱。目前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，使营运本钱大幅降低。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