气体燃料汽车的特点(正式版)
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气体燃料汽车的特点随着环保意识的不断提高,气体燃料汽车逐渐成为人们关注的焦点。
那么,气体燃料汽车究竟有哪些特点呢?本文将从多个方面进行分析。
1. 低污染气体燃料汽车以压缩天然气(CNG)和液化石油气(LPG)为燃料,相比于传统汽车的燃油,其燃烧后产生的排放物更为环保,会大大减少尾气污染。
据研究,气体燃料汽车的CO2排放量比普通汽油车少60-90%,CO排放量少82-93%,NOx排放量少35-60%,PM排放量少93-99%。
这个特点不仅符合社会对环保的要求,同时也可以降低城市空气污染对人体健康的危害。
2. 经济气体燃料汽车的燃料价格相比燃油汽车更为优惠,因为CNG和LPG相比传统的汽油和柴油,其原料价格更为低廉,而且加油浪费少。
此外,气体燃料汽车的维护费用也较低,因为它们的零部件耐用性更强,而且更少需要进行机油更换、更换机滤器等频繁的维护,这可以进一步节省维修费用。
3. 安全气体燃料汽车的设计更加安全,这得益于CNG和LPG燃料的特性。
CNG和LPG 的爆炸极限比汽油和柴油低得多,事故爆炸的风险更小。
而且CNG和LPG在自燃的情况下,其燃烧的速度比汽油慢得多,也就意味着气体燃料汽车即便遇到意外,造成的危害也会更小。
此外,CNG和LPG的储存罐体积大,压力低,即便受到撞击,也不会引起爆炸。
4. 驾驶体验气体燃料汽车的驾驶体验与燃油汽车相近,但是在加速时比较顺畅,特别是LPG车型,其燃烧温度比汽油车更低,加速时更加平顺。
不过,由于CNG和LPG的能量密度比汽油和柴油低,因此气体燃料汽车的续航里程会比燃油汽车稍差。
但是这一局限可以通过增加储气罐容量、采用双车用挺进和发动机和电池充电系统双重使用等方式来弥补。
5. 政策支持气体燃料汽车的推广涉及到国家的政策支持,各地的政策有所不同。
在一些城市,购买气体燃料汽车可以享受免费或折扣的牌照,或者以一定额度的补贴来降低购车成本。
随着政策的引导,气体燃料汽车的普及率也会相应提高。
什么是C N G汽车?,C N G汽车即天然气汽车一、天然气汽车的特点CNG汽车是指以压缩天然气替代常规汽油或柴油作为汽车燃料的汽车。
目前,国内外有天然气管网条件的地区均以发展CNG汽车为主。
CNG汽车是指主要由甲烷构成的天然气在25Mpa左右的压力下储存在车内类似于油箱的气瓶内,用作汽车燃料。
主要工艺过程在CNG汽车站将0.3~0.8Mpa低压天然气,经过天然气压缩机升压到25Mpa,由顺序控制盘控制,按高、中、低压顺序储存到储气钢瓶组,再由CNG加气机向汽车钢瓶加注。
而汽车钢瓶高压气再经过减压装置减压后经燃气混合气向发动机供气。
二、燃用压缩天然气(CNG)与燃用汽油相比具有以下优点:1、节约燃料费用,降低运输成本。
1立方米天然气相当于1.1-1.3升汽油。
2、比燃油安全性高。
CNG自燃温度为732oC,汽油自燃温度为232~482 oC。
同时天然气相对空气的比重仅为0.6~0.7。
一旦泄漏,可在空气中迅速扩散,不易在户外聚集达到爆炸极限同时CNG是非致癌、无毒、无腐蚀性的。
未发生过重大燃烧和爆炸事故。
从国内使用十多年CNG的经验来看,天然气汽车比燃油汽车更安全3、CNG燃料抗暴性能好。
CNG的抗暴性相当于汽油的辛烷值在130左右,而目前使用的汽油辛烷值最高仅在96左右,所以CNG作为汽车燃料不需添加剂。
如像铅等抗爆剂。
4、CNG汽车具有很好的环保效果。
使用CNG替代汽油作为汽车燃料,可使CO排放量减少97%,CH化合物减少72%,NO化合物减少39%,CO2减少24%,SO2减少90%,噪音减少40%。
而且CNG不含铅、苯等制癌的有毒物质。
所有CNG是汽车运输行业解决环保问题的首选燃料。
5、燃用CNG可延长汽车发动机的维修周期。
汽车发动机以CNG为燃料,发动机运行平稳,噪音低。
无重烃可减少积碳,可延长汽车大修理时间20%以上,润滑油更换周期延长到1.5万Km。
提高了发动机寿命,维修费用降低,比使用常规燃料节约50%左右的维修费用。
燃料汽车燃料汽车种类及特点:一、气体燃料汽车1.天然气汽车:燃料燃烧稳定,发动机不会产生爆震的现象,并且冷热启动都很方便;天然气燃烧很完整,非常清洁,不容易产生积碳,有利于延长发动机的使用寿命。
防爆性能也很不错,不会稀释润滑油,可以减少发动机机油的消耗量;天然气的价格比汽油和柴油要便宜很多,日常驾车可以节省很多钱,有显著的经济效益;能够大幅度降低一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等温室气体或有害气体的产生,对环境非常友好。
2.液化石油气汽车:燃料费用低,汽车的使用费用较汽油车的使用费用降低约40%;提高发动机性能,以液化气作燃料的发动机可以采用较高的压缩比而不易引起震爆,大大提高了发动机的动力性;发动机尾气清洁,排放物中有害物质少,液化气易气化,能与空气良好混合,接近于充分燃烧;噪声低,工作平稳,LPG发动机点火速度慢,可明显降低发动机噪声。
二、生物燃料汽车1.甲醇燃料汽车:减少排放,汽车使用低比例掺烧的甲醇汽车可以改善排放,高比例或纯甲醇汽车的尾气常规排放大幅下降,可以达到国4排放标准;使用方便,常温下为液体,操作容易,储运使用方便;动力性好,低比例掺烧的甲醇汽车,通过调整燃料供给量,可以作到汽车动力性不下降;对于高比例或纯甲醇汽车由于发动机压缩比的提高,动力性优于同类发动机;经济性好,甲醇燃料比石油燃料的成本低,燃料甲醇的效率比使用煤炭提高5~8倍,比使用成品油的成本降低20%~50%。
乙醇燃料汽车:乙醇可以有效改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。
它不影响汽车的行驶性能,还可减少有害气体的排放量;乙醇汽油的环保性令人称道,在9个城市调查报告中,使用乙醇汽油期间,城市空气中的二氧化氮、一氧化碳季均值与使用普通汽油比较,二氧化氮下降了8%与一氧化碳下降5%;乙醇汽油唯一的缺点,是使用者感觉它比普通汽油动力下降,油耗增加,天热时还易于气阻熄火。
三、氢燃料汽车氢燃料汽车:1、其优点明显,体积小、容量大、无污染、零排放,与普通化学电池相比,燃料电池需要补充氢气,做得最好的是丰田、本田、现代等都有大量生产的燃料电池车上市;与电动汽车相比,氢燃料电池汽车更为方便,因为它能补充燃料的时间将需要3分钟到5分钟,不像电动汽车充电几小时,即使最快的充电速度也需要半小时以上;氢燃料电池虽然不是一项新技术,因为在60年代,氢燃料电池已成功应用于航天领域,但是研究速度慢,投资大,产品少,成本高,市场小。
燃料电池电动汽车是一种利用燃料电池作为能量转换器将氢气与氧气反应产生电能并驱动电动机的汽车。
其主要特点如下:
零排放:燃料电池电动汽车只排放水,无任何有害气体排放,具有极高的环保性。
高能效:燃料电池电动汽车的能量转换效率高达50%以上,比传统燃油汽车高出30%以上,具有更高的能源利用效率。
长续航里程:燃料电池电动汽车的续航里程较长,一般可达500公里以上,同时加氢时间仅需几分钟即可完成,比电池电动汽车更具有便利性。
安全性高:燃料电池电动汽车采用氢气作为燃料,但氢气具有极高的可燃性和易爆性,因此在设计上采用了多重安全措施,如高压阀门、泄压装置、泄漏检测等,确保车辆的安全性。
总之,燃料电池电动汽车具有零排放、高能效、长续航里程和安全性高等特点,是未来汽车发展的重要方向之一。
1、什么是CNG汽车?CNG汽车就是以天然气作为燃料的汽车,它是气体燃料汽车的一种。
为了提高气体燃料的能量密度,在使用时,或是把天然气加压,或是把天然气液化提高其能量密度以便于汽车携带。
天然气压缩后装在高压气瓶中放在车上相当于普通汽车的油箱。
为了多装燃料,气瓶中气体的压力一般为21Mpa(3000psi ) ,这就是CNG汽车。
2、关于使用天然气后对发动机寿命的影响由于天然气燃料辛烷值高,与空气混合较均匀,且与空气有较高的压缩比,因此发动机燃用该气体燃料时燃烧迅速、充分、无爆震现象、热能利用率高,从而使发动机的燃烧善得到极大改善,不减少了废气排放,而且减少了零部件磨\ 以及润滑油损耗,使发动机寿命大大延长。
但由于发动机结构参数的制约,致使发动机动力性能有所下降。
有经验表明:如调整合理得当,其动力性能下降幅度可控制在5%左右,该幅度对于在城市内行驶的车辆来说是可以接受的。
3、关于CNG汽车的安全性首先,从燃料本身的特点来说,天然气的燃点一般在650℃以上,而汽油为427℃,这说明天然气不象汽油那样容易被点燃。
其次天然气在空气中燃烧时的体积界限是5%~15%,而汽油是1%~7%。
即大气中有1%的汽油浓度就很容易发生着火爆炸。
天然气要比汽油好的多,因为它要积累到5%才到达它的燃烧下限。
更重要的是天然气比空气轻,其密度只是空气的55%,稍有泄漏,很容易向大气中扩散,不至于达到低燃烧界限。
使用时还要在天然气里放加臭剂以提高对天然气泄漏的及早发现,从而采取预防措施。
最重要的是,天然气在空气中的比例即使达到爆炸极限度,没有火源也不会发生爆炸。
所以在存放天然气的地方必须严禁烟火。
再次,天然气发动机的燃料系统所用元器件不多,主要是一些开关和减压阀、混合器等,这些部件的关键是密封问题。
选材、加工、安装、高度等都是在严格的质量保证的条件下进行的,不应有安全问题。
在天然气汽车加气装置中,有自动定压、定温控制和断流截止阀。
LNG汽车的工作原理、特点一、工作原理关于LNG城市客车的工作原理,首先是储存液化天然气的专用气瓶,正常的工作压力为小于1.59Mpa大于0.65Mpa,工作温度为-162℃。
以下为LNG客车的工作原理简图:工作原理示意图首先在车辆启动前,先将主安全阀门打开,液化气瓶内的液体通过气瓶自身的压力,将液体释放到汽化器中。
正常情况下使用气瓶时最小工作压力不能低于0.65Mpa,否则会出现发动机供气不足、动力性下降,并且导致催化转化器烧结等现象。
由于汽化器是通过发动机冷热水来对低温液体进行加热,所以经过汽化器的液态天然气被汽化成气态天然气。
汽化器安装时应注意安装在靠近发动机进气管和振动较小的位置,不能直接安装在发动机上,同时要注意汽化器安装的位置不能高于发动机散热器的顶部,否则会导致加热水不能流经汽化器,汽化器结冰冻裂。
当气体通过调压器时,该系统采用电控调压方式来控制天然气量,安装时应保证电控调压器天然气出口离混合器进气口距离应控制在500mm以内,最后天然气与空气在混合器中混合,从而提供给发动机燃料。
燃烧后的气体经过催化转化器排到大气中,由于有污染的气体在催化转化器中参与化学反应,最终排到大气中的只是碳氢化合物。
二、LNG汽车的系统匹配1.LNG钢瓶的匹配,因LNG为在-162℃低温储存,故要求钢瓶要有良好的保温性能,因此需要钢瓶为双层真空结构,为了保证钢瓶真空层长期处于真空状态,且具有更好的保温性能,要求在钢瓶内胆上缠绕保温材料,并增加吸附装置,吸附真空层中残留的空气。
2.因汽车用钢瓶储存LNG液体的压力约在0.65Mpa左右,而LNG钢瓶的最大承受压力约为2.86Mpa。
当钢瓶内的LNG燃料长期不用时,会出现气化的现象,为保证钢瓶的安全性,必须设置安全阀。
3.发动机外的供气系统与发动机之间的匹配问题,将直接影响到发动机的性能及使用的可靠性。
发动机要求的燃料供气压力为0.65Mpa,且要求能稳定的供气,供气温度在20℃-50℃。
1、什么叫“CNG”汽车?以压缩天然气(简称CNG)作汽车燃料的车辆,称为CNG汽车,对在用车来讲,将定型汽油车改装,在保留原车供油系统的情况下,增加一套专用压缩天然气装置,便形成CNG汽车。
2、汽车油改气有那些好处?a、燃料价格便宜;b、汽车排气污染小;c、不积炭及车辆部件损耗小;d、安全可靠;e、车辆改装简单;f、车辆运行平稳。
3、CNG双燃料汽车应注意些什么?汽车油改气要注意:第一,选择专业的油改气修配厂,选择专业的改装车;第二,定期检查,给车做保养。
5、汽车油改气装置有哪些?那里有?CNG装置包含:减压器(含零件袋,合格证)*核心部件*、点火提前器(选用)不锈钢管、转换开关及线束、传感压力表、仿真器带线束、混合器、充气阀、继电器、波纹管、负压管、循环水管、水三通、压力表三通、零件包、胶带、锥度直通等。
CNG汽车能达到多大环保效果?治理日益恶化的大气环境已成迫在眉睫之大事, 而发展CNG汽车可以综合降低废气污染物排放量2%,其中HC可降低70%,CO 可降低90%,NOx可降低25%,微粒排放物可降低42%,铅化物降低100%,硫化物可降低70%以上,非甲烷烃类可降低50%左右,可见, 推广CNG汽车是有效改善城区大气环境的迫切需要,政府将强制推广清洁能源汽车。
CNG汽车安全性如何?天然气燃点高达650度以上,不易点燃;辛烷值高达110,抗爆性能好,爆炸极限仅为5-15%,因而与汽油相比更为安全。
车用贮气瓶都经火烧、爆炸、坠落、枪击等测试合格后使用。
中外发展天然气汽车60年来,从未出现过因天然气爆炸、燃烧而导致车辆事故的事实证明。
CNG汽车动力性如何?改装双燃料汽车,因要兼顾燃油、燃气两种条件,对原发动机压缩比和燃烧结构等均不做变动,天然气燃烧速度比汽油略低,爆发压力比汽油小,点火提前角相对汽油增加8-15度。
功率、扭矩相对燃用汽油分别下降约12%、8%。
所以汽车输出功率约有细微的下降。
CNG汽车操作复杂吗?CNG汽车驾驶没有更高的驾驶要求,只须在驾驶前经过适当技术培训,了解一些注意点和安全知识即可,天然气汽车本身的运行是平稳可靠的。
氢燃料汽车的优缺点氢燃料汽车是一种使用氢气作为燃料并通过燃料电池产生电能驱动电动汽车的技术。
以下是氢燃料汽车的一些优点和缺点:优点:1.零排放:氢燃料汽车使用氢气作为燃料,在燃烧过程中只产生水蒸气,没有尾气排放,对环境友好,有助于减少空气污染和温室气体排放。
2.长续航里程:相比纯电动汽车,氢燃料汽车通常具有较长的续航里程,可以满足长途驾驶需求,减少充电或加氢频率。
3.快速加氢:与充电时间相比,加氢过程更快速,类似于加油,只需几分钟即可完成,提供了更便捷的加能方式。
4.灵活性和储存能力:氢气具有高能量密度,可以在相对轻量的氢燃料汽车储存系统中存储更多的能量,提供更长的行驶里程。
缺点:1.基础设施建设:目前氢燃料加氢站的基础设施相对较少,与传统燃油加油站和电动汽车充电桩相比,加氢站的建设和推广进程较慢,限制了氢燃料汽车的普及和可用性。
2.低能量转化效率:从电解水制取氢气或通过天然气重整等方法制取氢气的过程中,存在能量损耗,导致氢燃料汽车整体能量转化效率相对较低。
3.高成本:氢燃料汽车的制造成本相对较高,包括燃料电池系统、氢气储存系统和相关基础设施的建设成本,使得氢燃料汽车在市场上的售价较高。
4.氢气储存和安全性:氢气在常温下是高压、低温液态或高温高压气体,需要特殊的储存和处理设备来确保安全性,这也增加了氢燃料汽车的复杂性和挑战。
尽管氢燃料汽车具有一些显著的优点,但目前面临着基础设施建设、能源转化效率和成本等挑战。
随着随着技术的不断进步和对氢能源的研究投入,氢燃料汽车可能会逐渐克服这些挑战。
以下是一些可能的发展方向和解决方案:1.基础设施建设:随着氢燃料汽车市场的扩大,逐步增加氢燃料加氢站的建设是关键。
政府和能源公司可以加大对加氢站的投资,提供资金支持和政策激励,以推动基础设施建设的进展。
2.提高能量转化效率:通过改进氢气生产和储存技术,以及优化燃料电池系统的设计,可以提高氢燃料汽车的能量转化效率。
例如,使用可再生能源来进行氢气生产,或者采用先进的燃料电池技术提高电能的利用率。
天然气(CNG)汽车基本常识概要天然气(CNG)汽车是以天然气作为燃料的汽车,与传统的汽油、柴油车相比,其节能环保、安全性更高。
下面就让我们来了解一下天然气汽车的基本常识。
什么是天然气(CNG)?天然气是由甲烷主导的混合气体,它是经过加压处理后储存在压缩气瓶中,在燃烧时会释放出能量,驱动车辆。
天然气汽车的优点1.节能环保。
天然气的燃烧能够产生较少的二氧化碳和其他有害物质,故天然气汽车的排放物态污染气体比传统的汽油、柴油车要少。
2.价格低廉。
天然气的产量丰富,价格比传统的汽油、柴油更低,故使用天然气汽车能够带来节省的费用。
3.驾驶平顺。
天然气汽车的启动和行驶过程十分平顺、稳定,较传统的汽油、柴油车更为安静。
天然气汽车的缺点1.加注困难。
加注站数量有限,且分布不如传统的汽油、柴油加注站广泛。
2.价格较高。
天然气车辆本身及其配件较传统汽车价格昂贵。
3.行驶里程有限。
因为天然气汽车的气罐容量较小,故行驶里程比传统的汽油、柴油车要短。
天然气汽车的安全问题天然气汽车的燃料储存与传统的汽油、柴油车不同,其采用压缩气体的方式储存。
因此,对于天然气汽车的燃料罐、管路、阀门等零部件要求更高,以确保其安全性。
天然气汽车的保养天然气汽车的保养与传统的汽油、柴油车类似,要注意定期更换机油、空气滤清器等易损耗零件,同时要定期检查天然气燃料罐、管路、阀门等零部件,以确保其安全性。
另外,由于天然气汽车的引擎燃烧温度较低,故要定期进行清洗和调整以保证其运转状态。
,天然气(CNG)汽车作为一种新型的能源车辆,具有明显的节能环保、价格低廉的优势。
同时需注意其使用上限制以及增加保养的频率,以提高其使用寿命。
甲烷发动机特点
甲烷发动机是一种使用甲烷作为燃料的内燃机,具有以下特点:
1. 环保:甲烷燃烧时产生的污染物少,几乎不产生有害氮氧化物(NOx)和颗粒物,对环境友好。
2. 高效率:甲烷燃烧具有高燃烧速度和高爆发力,可提高发动机的功率和燃烧效率。
3. 低成本:甲烷是一种廉价燃料,相对于传统的汽油或柴油燃料,使用甲烷发动机可以节省燃料成本。
4. 易于获得:甲烷作为一种可再生能源,可以从天然气和沼气等多种来源获得,供应相对充足。
5. 长寿命:甲烷燃烧不会产生积碳和积垢,使得甲烷发动机更耐用,使用寿命更长。
6. 安全性高:甲烷的燃点较高,不易引发火灾,燃烧过程中产生的火焰较小,对人身安全相对较低。
需要注意的是,甲烷发动机也存在一些挑战,如甲烷燃烧时需要高压点火系统,燃料存储和传输需要特别的设备,甲烷在大气中的温室效应较高等。
但总体来说,甲烷发动机具有较多的优点,被广泛应用于汽车、发电机组和船舶等领域。
汽车油改气原理和特点天然气cng汽车在时下已经不是什么新鲜词了,随着油价的上涨,越来越多的车友开始关注天然气汽车改装,所谓的天然气汽车是以改装天然气为燃料的一种气体燃料汽车。
天然气甲烷含量一般在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。
一、优点:1、燃烧稳定,不会产生爆震,并且冷热起动方便。
2、压缩天然气储运,减压,燃烧都在严格的密封状态下进行,不易发生泄露。
另外其储气瓶经过各种特殊的破坏性试验,安全可靠。
3、压缩天然气燃烧安全,积碳少,减少气阻和爆震,有利于延长发动机各部件的使用寿命,减少维修保养次数,大幅度降低维修保养成本。
4、可减少发动机的机油消耗量。
5、使用压缩天然气与汽油相比,可大幅度降低,一氧化碳,二氧化硫,二氧化碳等的排放。
并且没有苯,铅等致癌和有毒物质危害人体健康。
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。
减压阀总成设有怠速阀,用以供给发动机怠速用气;压缩机减压过程中要膨胀做功对外吸热,因此在减压阀上还设有利用发动机循环水的加温装臵;为提高该车的操作性能,驾驶室设臵有油气燃料转换开关,用来统一控制油气电磁阀及点火时间转换器,点火时间转换器由电路系统自动转换两种燃料的不同点火提前角;仪表板上气量显示器的5只红绿灯显示气瓶的储气量;燃料转换开关上还设有供发动机的供气按钮。
文件编号:TP-AR-L6480
In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.
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气体燃料汽车的特点(正
式版)
气体燃料汽车的特点(正式版)
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材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。
一、各种气体燃料在汽车上的应用分析
目前所说的气体燃料按化学成分主要有H₂、
CH₄~C₄H10、和CO。
按来源形式分氢气、天然气、液
化石油气、煤气和沼气等。
汽车用燃料应具备以下主
要条件:①燃料的资源要极大丰富;②燃料的经济性
要好;③燃料的携带要方便;④燃料燃烧后排气污染
要小;⑤燃料的安全性。
表3-3是作者对上述气体燃料进行的对比分析结
果。
其具体分析如下:
(1) 资源从长远观点看,天然气、液化石油气、煤气都是可耗尽能源,氢气是由水制取并能实现能源形式的及时转化,因此可以说是取之不尽,用之不绝的;沼气则是由各种有机物中制取出来的,只要人类生存下去,其来源就不会断绝。
(2) 经济性这里的经济性包含两层含义,一是燃料本身的价格或生产成本,二是将其应用于汽车时所需设备的附加成本。
从生产成本上看,天然气最经济,液化石油气次之,沼气的制取需要大型设备,如果只从沼气生产角度看,其造价太高,但从城市和工业废物综合治理上看,这些投资才有价值。
氢气需利用电能制取,它实际上成为一种能量载体,它在燃烧时所释放的能量要由更多的电能转化而来。
因此,氢气只是未来其它能源形式消耗殆尽时的主要燃料。
从
燃料的应用性看,由于液化石油气在低压常温下就可液化,其运输、存储、携带方便,因而经济性最好。
其它气体由于液化极困难,因此这方面的附加成本较高。
(3) 携带性由于汽车是移动式工作的,其燃料是否方便携带是很重要的。
除液化石油气可以液态携带较为方便外,天然气、沼气、煤气、氢气都很难液化,如以压缩气态存储,根据它们的标态体积热值可知在同样压力,同样容积下所能带的能量数额。
(4) 排污从汽车尾气排放来看,氢气燃烧后生成水,是最清洁的燃料。
天然气等由于是气态进入汽车发动机缸内,混合好,因此燃烧较完全。
(5) 安全性燃烧的安全性有几方面考虑,一是本身有无毒性,二是是否易形成可燃混合气,三是可燃混合气界限大小。
煤气主要成分CO,是有毒气
体,同时与液化石油气一样密度比空气大、易沉积,不易逸走,因此一旦泄漏会在小范围内迅速形成可燃混合气,因而其安全性较差。
天然气,沼气、氢气均为无毒气体,密度较空气轻,只要不是封闭空间,泄漏的气体一出即散,很难形成可燃混合气。
从可燃混合气界限来看,氢气较大,因此天然气(甲烷)是最安全的气体燃料。
从上述分析可以看出,氢气从资源和排气污染上看,是最理想的,但由于其制取造价较高,储、运、带上技术水平要求高,因此在目前尚无法广泛应用于汽车,但在不远的将来,氢气会愈来愈发挥其重要作用。
煤气主要由煤炭和木柴制取,从目前资源来看,煤气仅城市居民使用尚有不足,因而无法做为保有量巨大的汽车燃料。
沼气从成分上看与天然气相近,尤其是在进行“洗气”之后,两者几乎相同。
但不同的
是,沼气的生产成本高,经济性差。
近年来,随着城市化规模的不断扩大,城市垃圾、污水的处理成为共同的难题,目前国外最先进的垃圾处理技术就是采用厌氧降解方法,综合利用,变废为宝,这样制取沼气的费用才可能让人接受。
天然气的资源、经济性、排污、安全性等诸方面占有极大优势,因此目前是汽车的首选新燃料。
液化石油气尽管在资源上不如天然气丰富,安全性差,但由于它易于携带,与传统的液体燃料汽车更相近,因而得到了率先发展。
到目前为止,气体燃料应用于内燃机汽车上,主要是天然气和液化石油气,因此本书以后章、节主要介绍这两种燃料在汽车上的应用情况。
二、天然气、液化石油气汽车的优缺点
(1) 可以替代十分短缺的汽、柴油,充分利用天然气资源随着我国国民经济的飞速发展,汽车
保有量急剧增长,1995年底我国拥有11OO万台汽车,年递增率12%,到20xx年将达到1500万辆;同时,我国的石油产量增长极少,产储量难有大的突破,1995年生产了1亿7千万吨,净进口3千万吨。
在此同时,我国天然气的产、储量发展较快(详见第二章),因此,大力发展天然气、液化石油气汽车是一条可行,也是必然之路。
(2) 减少对大气的污染汽车排出的废气是当今对大气环境,尤其是大城市里的空气污染的一种移动式污染源,在西方国塞占城市空气污染源总量的60%~70%,随着汽车数量的增加,这种污染危害已受到整个世界的重视。
先进国家均对汽车废气排放指标作了规定,汽车尾气中的CO、HC、NOx及粉尘中含铅物质能够阻碍人体内氧气和血红蛋白的结合,能致癌,对眼睛、咽喉有刺激,在空气中形成酸雾。
66~
85号含铅汽油内四乙基铅含量达千分之一左右。
若有机动车9万辆的城市,年耗汽油25万吨左右,即有250kg四乙基铅被汽车排放到大气中漂浮,将严重危害人民的身体健康。
天然气和液化石油气在常温下为气态,以气态进入内燃机、燃料与空气同相,混合均匀,燃烧比较完全,可大幅度降低CO和HC的排放量,彻底改善微粒排放污染。
天然气和液化石油气经净化处理后,其有害物质和含量比液体燃料也要小得多,如S的含量可降到3×10-6(-6标在右上位置)(质量比)以下,远低于汽、柴油的0.1%~0.2%。
由于天然气和液化石油气火焰温度低,也会使NOx排放量减少。
此外以甲烷为主要成分的天然气是碳氢原子比最小的烃类化合物,以产生相同热量计算,甲烷产生的CO₂也可比汽、柴油降低15%以上,这对减小造成地球变暖的
“温室效应”也是大有好处的。
(3) 燃料经济性好目前在全球范围内的油气差价是发展天然气汽车的效益基础,以我国目前油气价格计算,1kg汽油价格为2.8元以上,若天然气价格为0.70元/m³,算上压缩成本0.4元/m³,其经济效益是可观的。
(4) 使用压缩天然气比汽油安全汽油具有良好的挥发性,随着气温升高挥发性加强。
汽车燃料系统从构造上看并没有十分严密的封闭措施,尤其是在汽车加注汽油时,油箱附近空气中易形成可燃性混合气,加之汽油燃点在430℃以内,着火界限为1.3%~7.6%,遇微小火花极易着火,汽车经碰撞、翻覆或漏油后发生火灾是常见的事故。
而压缩天然气(CNG)在车辆上储存在经专门设计加工、高强度的气瓶内,传输和加注均是在严格封闭的管道内进行,气瓶不易破
坏,管路不会泄露,既使有泄漏现象发生,由于天然气比空气轻,在空气中遇微风而被驱散,加上天然气燃点高(537℃以上),着火界限为5%~15%,不易形成可燃性混合气,所以汽车用天然气不易产生火灾事故,比用汽油更安全。
(5) 使用性能好以天然气和液化石油气为燃料的发动机,冷起动性能好,运转平稳,不含汽、柴油中存在的胶质,因而在燃烧中不会产生如汽、柴油燃料中胶质产生的积炭,同样由于其S含量和机械杂质均远低于汽、柴油,对气缸、活塞、活塞环、气门等零部件的危害较小。
气体燃料不会对机油产生稀释,因此发动机寿命长,汽车大修里程可提高20%以上。
不用经常注入机油和更换火花塞,比使用常规燃料节约50%以上的维修费用。
(6) 天然气有较好的抗爆性天然气辛烷值
高,约为130,液化石油气的辛烷值也在100左右,高级汽油的辛烷值在96左右,所以天然气和液化石油气不需要添加剂或加铅抗爆剂等。
当天然气应用于汽油机,可适当增大发动机压缩比和点火提前角,以提高发动机性能。
(7) 天然气的携带性差液化石油气在较低压力下(690kPa)就可以完全液化,因此它几乎和汽柴油同样便于车辆携带。
但是天然气却极难液化,常温下无论如何加压也不会液化,只有采用先进的膨胀制冷过程将其冷却N-162℃才能液化,而这要求有较高的技术,无论是液化设备还是车上储罐,造价都会较高。
目前广泛采用的压缩天然气均采用高压(20~25MPa)存储在高压气瓶内,这些气瓶导致汽车自莺加大,空间减小,同时限制了汽车的续驶里程。
(8) 由于气体燃料本身是气态,当采用缸外预混
合方式时,就会占据部分进入气缸的空气量,充气系数比使用液体燃料大约低10%左右,同时,气体燃料的理论混合气热值也较低,与同排量的汽油机相比,使用天然气或液化石油气将使发动机功率有所下降。
(9) 若气体燃料以双燃料和两用燃料并存(即在原有汽、柴油机基础上改装,原汽、柴油供给系统不变)形式应用于汽车,则需要增加天然气或液化石油气的储、供气系统,使整车成本提高约15%左右。
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