汽車(chē)用天然氣的優(yōu)劣處
發(fā)布時(shí)間：2015-10-15
天然氣主要成分是甲烷，汽車(chē)上稱(chēng)為CNG（Compress nature gas）,燃燒之后產(chǎn)生的二氧化碳和水，不會(huì)像汽油一樣燃燒之后產(chǎn)生二氧化硫這種嚴(yán)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(chē)上稱(chēng)為CNG（Compress nature gas）,燃燒之后產(chǎn)生的二氧化碳和水，不會(huì)像汽油一樣燃燒之后產(chǎn)生二氧化硫這種嚴(yán)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(jì)，相對(duì)來(lái)說(shuō)比汽油價(jià)格便宜些。由于天然氣汽車(chē)在排放方面具有明顯的優(yōu)越性，與使用汽油車(chē)相比，天然氣汽車(chē)顆粒物排放幾乎零。
1. 天然氣汽車(chē)使用中的一個(gè)主要問(wèn)題是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率比使用汽油時(shí)有明顯下降。據(jù)資料報(bào)道，汽車(chē)在使用天然氣作燃料時(shí)，功率一般要下降 天然氣汽車(chē)的功率下降主要原因在于燃料本身的特性和發(fā)動(dòng)機(jī)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(shí)，液態(tài)汽油的體積與進(jìn)氣體積相比幾乎可以忽略不計(jì)，但用天然氣作燃料時(shí)，燃料本身的體積在整個(gè)進(jìn)氣中占有較大比例，因此導(dǎo)致進(jìn)入氣缸的空氣量減少，充氣系數(shù)下降，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。 在發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造方面，決定發(fā)動(dòng)機(jī)功率的主要因素是發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，壓縮比越大，熱效率越高，有效功率就越大。同時(shí)，壓縮比越大，發(fā)動(dòng)機(jī)爆震的傾向也越大。因此，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比還必須與燃料的抗爆性相適應(yīng)。汽油的抗爆性決定了汽油機(jī)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(dòng)機(jī)，從而提高其功率。天然氣汽車(chē)的應(yīng)用還處在起步階段，天然氣的供應(yīng)遠(yuǎn)不象汽油那樣普及，在這種情況下，專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)很難推廣。目前投入運(yùn)行的天然氣汽車(chē)大多是兩用燃料汽車(chē)，既可以用天然氣，也可以用汽油。這種兩用燃料汽車(chē)為了兼顧使用汽油的需要，壓縮比提高較小或者沒(méi)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(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。
2. 汽車(chē)以天然氣作燃料時(shí)，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(mén)、活塞環(huán)和氣缸磨損嚴(yán)重，與使用汽油時(shí)相比，汽車(chē)大修期通常要縮短 這是天然氣汽車(chē)面臨的另一個(gè)問(wèn)題。天然氣汽車(chē)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(dǎo)致天然氣汽車(chē)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(wú)法解決這一問(wèn)題，唯一的解決辦法是采取進(jìn)氣增壓措施。但進(jìn)氣增壓無(wú)疑會(huì)加大發(fā)動(dòng)機(jī)的體積和質(zhì)量，在實(shí)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(jī)上使用天然氣，就不能充分利用天然氣的這種優(yōu)點(diǎn)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率。如果將發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸蓋減薄一部分，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比，就可以提高發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，在一定程度上彌補(bǔ)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(chē)都是兩用燃料汽車(chē)，發(fā)動(dòng)機(jī)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(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定。例如，原來(lái)使用 對(duì)于象城市公共汽車(chē)那樣在固定線上行駛，天然氣供應(yīng)有保障的汽車(chē)，應(yīng)當(dāng)提倡使用壓縮比與天然氣抗爆性相適應(yīng)的單一燃料天然氣汽車(chē)，充分發(fā)揮天然氣高壓縮比的特點(diǎn)，以提高汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)功率。
3.3 天然氣是氣體燃料，使用中不會(huì)出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油稀釋現(xiàn)象，因此可以使用粘度較低的潤(rùn)滑油，這樣可以減少粘度造成的功率損失，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的效率。同時(shí)，天然氣汽車(chē)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油可以有效防止氣門(mén)、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(chē)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(duì)天然氣進(jìn)行脫硫處理是減少腐蝕和磨損的重要手段。但對(duì)天然氣進(jìn)行脫硫處理，也很難將硫化氫完全除去，因此，天然氣對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)也是防止腐蝕的一個(gè)重要措施。但這種方法僅適用于新發(fā)動(dòng)機(jī)的制造，對(duì)于現(xiàn)有發(fā)動(dòng)機(jī)是無(wú)能為力的。
4.3 使用天然氣汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油代替目前使用的汽油機(jī)潤(rùn)滑油是防止天然氣汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)腐蝕的有效措施，這種方法不但簡(jiǎn)便，而且不增加成本.天然氣汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油與汽油機(jī)潤(rùn)滑油相比具有較高的堿值，有很強(qiáng)的酸中和能力。
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