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汽車用天然氣的優(yōu)劣處
發(fā)布時間:2015-10-15
天然氣主要成分是甲烷,汽車上稱為CNG(Compress nature gas),燃燒之后產(chǎn)生的二氧化碳和水,不會像汽油一樣燃燒之后產(chǎn)生二氧化硫這種嚴重污染物,汽油是混合物,還有鉛等重金屬,造成污染。

        天然氣主要成分是甲烷,汽車上稱為CNG(Compress nature gas),燃燒之后產(chǎn)生的二氧化碳和水,不會像汽油一樣燃燒之后產(chǎn)生二氧化硫這種嚴重污染物,汽油是混合物,還有鉛等重金屬,造成污染。其次利用天然氣也比較經(jīng)濟,相對來說比汽油價格便宜些。由于天然氣汽車在排放方面具有明顯的優(yōu)越性,與使用汽油車相比,天然氣汽車顆粒物排放幾乎零。
         1. 天然氣汽車使用中的一個主要問題是發(fā)動機的功率比使用汽油時有明顯下降。據(jù)資料報道,汽車在使用天然氣作燃料時,功率一般要下降 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(fā)動機的構(gòu)造。 在燃料性質(zhì)方面,汽油是液體燃料,而天然氣是氣體燃料。使用汽油時,液態(tài)汽油的體積與進氣體積相比幾乎可以忽略不計,但用天然氣作燃料時,燃料本身的體積在整個進氣中占有較大比例,因此導致進入氣缸的空氣量減少,充氣系數(shù)下降,從而導致發(fā)動機功率下降。 在發(fā)動機構(gòu)造方面,決定發(fā)動機功率的主要因素是發(fā)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(fā)動機爆震的傾向也越大。因此,發(fā)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(fā)動機,從而提高其功率。天然氣汽車的應用還處在起步階段,天然氣的供應遠不象汽油那樣普及,在這種情況下,專門設計的天然氣發(fā)動機汽車很難推廣。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(fā)揮,導致發(fā)動機功率下降。
        2. 汽車以天然氣作燃料時,發(fā)現(xiàn)燃燒室部件明顯腐蝕,甚至曲軸也出現(xiàn)腐蝕,氣門、活塞環(huán)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 這是天然氣汽車面臨的另一個問題。天然氣汽車出現(xiàn)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
        3.
        3.1 充氣系數(shù)下降是導致天然氣汽車功率下降的重要原因,從理論上講,提高充氣系數(shù)是提高功率的一種途徑。但充氣系數(shù)下降是由天然氣本身的性質(zhì)所決定的,從燃料方面顯然無法解決這一問題,唯一的解決辦法是采取進氣增壓措施。但進氣增壓無疑會加大發(fā)動機的體積和質(zhì)量,在實施中存在一定難度。
        3.2 天然氣的辛烷值很高,抗爆性非常好,如果直接在汽油機上使用天然氣,就不能充分利用天然氣的這種優(yōu)點,提高發(fā)動機功率。如果將發(fā)動機氣缸蓋減薄一部分,提高發(fā)動機的壓縮比,就可以提高發(fā)動機的功率,在一定程度上彌補部分功率損失。這種方法是人們通常采用的一種方法。但是,考慮到目前大部分天然氣汽車都是兩用燃料汽車,發(fā)動機壓縮比不可能提高太多,否則一旦換用汽油作燃料,有可能產(chǎn)生爆震。因此壓縮比的提高有一定限度,應根據(jù)實際情況確定。例如,原來使用 對于象城市公共汽車那樣在固定線上行駛,天然氣供應有保障的汽車,應當提倡使用壓縮比與天然氣抗爆性相適應的單一燃料天然氣汽車,充分發(fā)揮天然氣高壓縮比的特點,以提高汽車發(fā)動機功率。
         3.3 天然氣是氣體燃料,使用中不會出現(xiàn)發(fā)動機潤滑油稀釋現(xiàn)象,因此可以使用粘度較低的潤滑油,這樣可以減少粘度造成的功率損失,提高發(fā)動機的效率。同時,天然氣汽車專用發(fā)動機潤滑油可以有效防止氣門、活塞環(huán)等燃燒室部件的腐蝕與磨損,防止氣缸壓力下降引起的功率損失。 
         4.
         4.1 如前所述,天然氣汽車發(fā)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(fā)動機的腐蝕是很難完全避免的。
         4.2 采用抗硫化物腐蝕的金屬材料制造發(fā)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(fā)動機的制造,對于現(xiàn)有發(fā)動機是無能為力的。
         4.3 使用天然氣汽車發(fā)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(fā)動機腐蝕的有效措施,這種方法不但簡便,而且不增加成本.天然氣汽車發(fā)動機潤滑油與汽油機潤滑油相比具有較高的堿值,有很強的酸中和能力。
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