清洁燃料汽车—天然气汽车

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1、天然气汽车(NGV)参赛选手：*****第二章天然气汽车(NGV)第一节概述一、天然气汽车发展概况诞生：20世纪30年代，意大利(贫油富气)推出天然气汽车70~80年代：（较快发展）79年，新西兰的NGV获得较快发展82年，加拿大开始发展NGV84年，福特推出单燃料NGV86年，我国四川建成第一个加气站90年代后：（快速发展）94年，欧洲成立天然气汽车协会（ENGVA）2000年，我国实施清洁能源行动计划目前，世界NGV已超过100万辆，天然气加气站超过3000座。1997年世界天然气汽车和加气站统计二、我国天然气汽车发展现状截至2004年底，我国燃气

2、汽车保有量为21.5万量，19个重点推广应用城市（地区），加气站数量达712座。我国燃气汽车历年数据统计（单位：万辆）我国燃气加气站历年数据统计（单位：座）19个清洁汽车重点推广应用城市（地区）：北京市、上海市、天津市、重庆市、四川省、海南省、西安市、乌鲁木齐市、长春市、哈尔滨市、广州市、济南市、青岛市、银川市、廊坊市、濮阳市、沈阳市、兰州市和丹东市。三、天然气的类型1、压缩天然气（CNG）储存压力高于大气压力的气态天然气。汽车上储带压力约为20MPa—目前主要的储带方式2、常压天然气（NNG）携带量少，不安全—一般不采用3、液化天然气（LNG）超低温

3、-161.5℃以下变为液态，体积减小1/625—正迅速发展的储带方法4、吸附天然气（ANG）在3.5~6MPa下储存在吸附剂（活性炭）中1g活性炭可吸附17g甲烷（1m3活性炭可吸附170m3甲烷）—正在发展四、天然气汽车的类型1、按储带的压力和形态分压缩天然气汽车（CNGV）：一般以20MPa的压力储带天然气。工作时，经过降压、计量、混合后进入气缸—是目前NGV的主流常压天然气汽车（NNGV）：已淘汰液化天然气汽车（LNGV）：工作时，经过升温、汽化、计量和混合后进入气缸吸附天然气汽车（ANGV）：工作时，经降压、计量和混合后进入气缸2、按燃料的组成

4、与应用分纯天然气汽车：使用单一天然气燃料，点燃。压缩比高NG-汽油两用燃料汽车：交替使用这两种燃料。由汽油机改造。NG-柴油双燃料汽车：由柴油引燃，可降低微粒排放3、按天然气供给方式分机械控制式天然气汽车：机械控制天然气机电控制天然气汽车电控天然气汽车4、按NG供给方式分真空进气式天然气汽车：以真空管真空引入天然气喷射式天然气汽车：以一定压力喷入气缸或进气管第二节车用天然气的物化特性一、车用天然气的成分车用天然气的主要成分是甲烷CH4天然气进入加气站在压缩前和后，要进行“三脱”处理：脱水—使含水量小于16mg/m3，防膨胀而结冰脱烃—脱轻烃，使乙烷小于

5、3%，防燃烧不正常脱硫—脱H2S，防腐蚀二、车用天然气的物化特性1、天然气的密度约0.78Kg/m3（常温常压下），相对于空气的60%2、热值分子中含C和H原子数越多，燃烧后产生的能量越多天然气的低热值略高于汽柴油，但混合气热值低于汽柴油，纯甲烷混合气热值比汽油低10%。3、沸点-161.5℃，低于此温度变成液态，故难于液态储存。4、颜色、味道和毒性无色、无味、无毒，为安全加入加臭剂5、混合气着火界限5%~15%，对应过量空气系数0.6~1.8，较宽，可采用稀薄燃烧技术6、自然温度630~730℃，而汽油为220~471℃，故不易压燃7、辛烷值一般MO

6、N为：115~130，抗暴性优于汽油，可采用高压缩比的发动机。下表为天然气、汽油、柴油物化特性比较：三、车用天然气的特点1、清洁含S量少，完全燃烧后CO、HC的排量下降，微粒大幅度下降，NOx少（天然气火焰温度低）。2、使用特性好冷起动性能好，不含胶质，不产生积碳，发动机寿命长3、抗暴性好—辛烷值约为130，可增大压缩比和BTDC4、具有姣好的安全性密度小，点燃温度高（不易形成可燃混合气）5、储带性差6、动力性下降气态—充气不足（比液体燃料少10%）—混合气热值下降—动力性下降四、车用天然气的燃烧特性1、混合气热值下降天然气混合气热值为2.76MJ/K

7、g；(NG热值约为50MJ/Kg)汽油混合气热值为：2.8MJ/Kg；(汽油热值约为44MJ/Kg)2、充量系数减小—进气量减少1/103、发动机热效率下降—火焰传播速度慢，传热损失大4、燃烧前后摩尔数的变化CH4+2O2+8N2＝CO2+2H2O+8N2天然气燃烧前、后摩尔数没有变化对于汽油机，以庚烷为例：C7H16+11O2+44N2＝7CO2+8H2O+44N2其摩尔数由56增加到59故：天然气使发动机输出功率降低(与汽油机比约低15%)第三节CNGV的燃料供给系统及总体布置一、CNGV燃料供给系统作用：根据不同工况，调节空燃比，并提供合适混合气

8、量组成：储气系统—充气装置、储气瓶、气压表、截止阀等供给系统—过滤器、减压调节器、混合器、等燃