天然氣重卡與柴油重卡優(yōu)缺點分析

 

天然氣重卡基礎概念

    天然氣重卡是指以天然氣為燃料的一種氣體燃料重型汽車(CNG即壓縮天然氣；LNG即液化天然氣)。按燃料使用狀況的不同，可分為單燃料天然氣汽車(發(fā)動機只使用CNG或LNG作為燃料)、雙燃料天然氣汽車(使用柴油+天然氣，或使用汽油+天然氣為燃料的汽車)。

    目前國內天然氣重卡基本都是使用單一燃料，即只能使用壓縮天然氣CNG或液化天然氣LNG，不能使用柴油。

 

LNG重卡已廣泛運用到運輸業(yè)

 
    因為柴油和天然氣的工作原理差異較大（柴油車的著火點為220 ℃，柴油為壓燃式；天然氣的著火點為650℃，天然氣為點燃式；汽油的著火點為427℃，使用時為點燃式）。

    CNG天然氣車的工作原理是：車輛工作時，氣瓶中的高壓氣體經過減壓器減壓，最后進入發(fā)動機與空氣混合后點燃，產生的能量給車輛提供動力。

    LNG是液態(tài)的天然氣，只是儲存的狀態(tài)和CNG不一樣。當氣瓶中的液態(tài)天然氣，經氣化器氣化后，變成氣態(tài)帶有一定壓力的天然氣，其工作原理同CNG天然氣車。

    由于CNG重型卡車和LNG重型卡車的燃料儲存方式不同，所以兩種車型各有優(yōu)缺點，分析結果如下表所示。從產品本身來看，與LNG重卡相比，CNG重卡通常需要12個氣瓶，占用空間較大，對車輛的整體布置要求高，加氣時間也較長。從重卡輕量化的趨勢上看，LNG重卡的發(fā)展前景更為廣闊。

 

CNG重型卡車與LNG重型卡車的優(yōu)點和缺點

 

 

天然氣發(fā)動機重卡與柴油發(fā)動機重卡的區(qū)別

 

    天然氣重卡和柴油車的最為明顯的區(qū)別就是發(fā)動機的不同，進而引起其他幾個方面的不同：

    第一，燃料不同：天然氣車是指以天然氣為燃料的汽車（有壓縮天然氣CNG和液化天然氣LNG），故其發(fā)動機為天然氣專用發(fā)動機，燃料在氣瓶中儲存；柴油車是指以柴油為燃料的汽車，其發(fā)動機就是常規(guī)的柴油發(fā)動機，燃料在油箱中儲存。燃料不同，車輛的燃料供給系統也會有差異性。

    第二，發(fā)動機燃燒產物不同：天然氣車燃燒產物主要為水和二氧化碳，尾氣中不含硫化物和鉛，一氧化碳降低80%，碳氫化合物降低60%，氮氧化合物降低70%，且有利于保護環(huán)境；柴油車燃燒產物除水和二氧化碳外，還有大量的CO(一氧化碳)、HC＋NOx(碳氫化合物和氮氧化物)、PM(微粒，碳煙)等。

    第三，發(fā)動機冷卻水路不同 ：液化天然氣需要吸收發(fā)動機的熱量將液態(tài)天然氣轉變?yōu)闅饣烊粴夤┙o發(fā)動機，所以需要將發(fā)動機的熱水通過橡膠管和氣瓶汽化器連接。 

    第四、排氣系不同：一般LNG汽車的排氣系包過三元催化器。三元催化器是安裝在汽車排氣系統中最重要的機外凈化裝置，它可將汽車尾氣排出的CO、HC和NOx等有害氣體通過氧化和還原作用轉變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮氣。 排氣系裝配順序：排氣管、排氣制動蝶閥、排氣管、撓性軟管、排氣管、三元催化器、消聲器。 

    隨著經濟的發(fā)展，環(huán)境污染問題日益突出。其中，由于汽車尾氣排放位置低，其尾氣中含有的鉛、硫等污染物是造成大氣污染的主要原因。據國家環(huán)保中心測算，2010年汽車尾氣排放量將占空氣污染的64%。因此，解決汽車尾氣排放造成的污染問題，是當前節(jié)能減排工作的重點。

    天然氣汽車的最大特點是“清潔”，與燃油汽車相比，尾氣中CO2排放量下降約20%、CO下降約97%、HC（碳氫化合物）下降約72%、NOX（氮氧化物）下降約30%，基本不含鉛、硫化物以及苯類等有害物質。尤其是LNG重型卡車，被稱為是真正的零排放車。

    天然氣的燃點為650℃，比汽柴油的燃點高，點火能也高于汽柴油，所以比汽柴油更難點燃。天然氣的爆炸極限為5～15%，且密度低于空氣，因而稍有泄漏即揮發(fā)擴散；而汽油燃點為427℃，爆炸極限為1.0%～7.6%；柴油燃點為260℃，爆炸極限為0.5%～4.1%。由此可見，天然氣汽車比汽油、柴油汽車更安全。同時，天然氣辛烷值高達130，具有汽柴油無法相比的抗暴性能。