天然气汽车的优点和缺点

Posted 2022-10-08 天然气

篇首语：常说口里顺，常做手不笨。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了天然气汽车的优点和缺点相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

天然气无色、无味、无毒且无腐蚀性，天然气的成分依产地不同而有所差异，但其主要成分是甲烷(85％～98％)和少量的乙烷、丙烷等，还有少量的氮气、氧气、二氧化碳和硫化物。甲烷的分子结构是由一个碳原子和四个氢原子组成，燃烧产物主要是二氧化碳和水。与其他化石燃料相比，天然气燃烧时仅排放极微量的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物，因此，天然气是一种清洁的能源。

天然气汽车顾名思义就是以天然气作为燃料的汽车。它可分为常压天然气汽车、液化天然气汽车和压缩天然气(Compressed Natural Gas，简称CNG)汽车，由于常压天然气汽车因携带燃料的容器太大，已被淘汰；而液化天然气汽车绝热要求严格，使用数量较少，因此常说的天然气汽车主要是压缩天然气汽车。截止2003年底，世界上的天然气汽车数量为330万辆，而使用较多的是压缩天然气汽车，全世界有CNG加气站6621个。CNG加气站将天然气管线中的气体一般先经过前置净化处理，除去气体中的硫和水分，再由压缩机组将天然气压力由0．1～1．0MPa压缩到25MPa，最后通过售气机给车辆加气。

按照燃料使用状况的不同，天然气汽车可分为：

（1）单燃料天然气汽车，发动机只使用天然气作为燃料。

（2）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。

（3）双燃料天然气汽车，可以同时使用液体燃料(汽油或柴油)和天然气。

天然气汽车的优点

1、抗爆性能好

天然气的主要成分是甲烷，甲烷的MON(马达法辛烷值)为140，大多数天然气的MON为115～130，具有很强的抗爆性。研究表明，燃用天然气的发动机应采用的合理压缩比为12，允许的压缩比为15，通过提高压缩比可大幅度提高发动机的热效率，弥补由于热值低带来的发动机功率下降，从而使天然气汽车获得更好的动力性和燃料的经济性。

2、燃烧完全

天然气本身是气态，与空气混合均匀，燃烧完全，不结炭，可提高热效率10％以上。

3、对环境污染小

汽车使用天然气作燃料与使用汽油作燃料相比，一氧化碳减少97％，碳氢化物减少72％，氮氧化物减少39％，二氧化碳减少24％，二氧化硫减少90％，苯、铅等粉尘减少100％，噪音降低40％。

4、资源丰富

我国天然气地质资源量估计超过55万亿m3，预测天然气可采资源量为12万亿m3，可采储量前景看好，可采100年以上，在世界上属资源比较丰富的国家。使用天然气可减轻对石油资源的依赖，有利于我国经济的健康发展。

5、经济性好

用天然气作发动机燃料，其燃料费用是汽油车的2／3(天然气尽管其热值较汽油略低，但其价格便宜)，加上天然气的着火极限较汽油宽，它可在α=0．58～1．8的范围内着火燃烧，这样有利于燃烧稀混合气，提高使用天然气汽车的燃料经济性。由于燃料燃烧完全，无结炭、无爆震，汽车使用寿命大大延长，维修费用仅为汽油车的70％。

6、安全性好

天然气相对密度较空气小，为0．58，一旦发生泄漏，会很快在空气中消失。但汽油不易扩散，一遇火星，易于着火燃烧。

天然气汽车的缺点

1、功率下降

天然气与空气的混合气热值较汽油低且充气量系数小，使用天然气时，如不改变发动机的结构参数，发动机的功率要下降10％～18％。

2、点火所需能量大

天然气比汽油着火温度高(天然气的着火温度为537℃，而汽油的着火温度在430℃以下)，因此需要较高的点火能量。

3、行驶距离短

由于天然气的能量密度低，压缩天然气汽车携带的燃料量较少，一般行驶距离较汽油车短。在城市行驶的出租车，白天需加气2～3次。

4、较大缸体容器增加重量并减少行李箱空间

气态天然气的能量密度比汽油小得多。1m3常压天然气装入20MPa的储气瓶中，约占5L容积，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。要保证相同的续驶里程，天然气汽车储气瓶的体积比汽车油箱就要大许多。虽然可以充分利用原来闲置的空间，但还是会占据一些本来可以作为行李箱等用途的一些有用空间，同时增加了布置上的难度。由于高压气瓶本身的质量较大，使汽车的整备增加，多多少少会使汽车的有效载重质量减少。这些问题在轿车上显得更为突出。