压缩天然气汽车结构原理与应用.doc

压缩天然气汽车结构原理与应用 一、燃气汽车分类按汽车使用燃料、形态和方法不同，燃气汽车可按下图所示分类：? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 天??液化天然气汽车（LNGV）??单燃料燃气汽车? ?? ?? ? 然??压缩天然气汽车（CNGV）燃? ?? ?气? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 两用燃料燃气车气? ?? ?汽??吸附天然气汽车（ANGV）汽? ?? ?车? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ?? ? 双燃料燃气车? ? 车? ?? ?? ? 液化石油气汽车（LPGV）二、燃气汽车术语CNGV—压缩天然气汽车英语单词的缩写。将天然气多级加压至20-25Mpa后，以气态储存，以最高压力不超过20Mpa充装储在车载高压气瓶中，以气态天然气作燃料的汽车。简言之就是用压缩天然气作为燃料的汽车。LNGV—液化天然气汽车英语单词的缩写。将天然气经-162℃的低温，深冷液化，储存在车载绝热气瓶中的天然气作为燃料的汽车。液化天然气密度较气态天然气大得多，有一次充装车辆续行里程长、车载小的优点，但液化天然气对制气储存、充装有较高的特殊要求，改装成本高，汽车应用的比较少。ANGV—吸附天然气汽车的英语单词的缩写。利用以中压状态储存在吸附罐内活性碳中的天然气作为燃料的汽车。LPGV——液化石油气汽车的英语单词缩写。是以储存车载气瓶中的液化石油气作为燃料的汽车。单燃料燃气汽车——仅使用CNG或LPG中的一种作为发动机的燃料，不再使用其他燃油或代用燃料的汽车。此类车辆的发动机在燃料供应系统、工作循环的参数、配气机构参数等方面，针对CNG或LPG的物化特性进行了专门设计，因此，燃料的热效率高，经济性好。两用燃料燃气汽车——具有两套燃料供应系统（其一为CNG或LPG），燃气和燃油两种燃料之间可以进行切换的一类车辆。不能同时使用两种燃料。与单一燃料汽车相比，由于要兼顾两种燃料的物化特性。发动机结构参数几乎不做改造，一般是在用车的改装，因此燃烧效率低。双燃料燃气汽车——燃用CNG或LPG与柴油混合燃料的汽车。此类车辆用CNG或LPG为主燃料，柴油起到引燃作用。此类发动机结构参数几乎不做改动。三、天然气物化特性天然气简称NG，是多种烃类物质和少量的其它成分组成的混合气体。天然气最主要成分是甲烃（CH4）。天然气分为气田气和油田伴生气，随着产地的不同，甲烷成份所占体积在85%-97%之间变化，在物化性质上存在着一定差异。1、密度通常状态下，甲烷是一种非常轻的气态物质。常温常压下，甲烷的密度只相当空气的55%（甲烷密度/空气密度=0.55）。天然气密度约相当于空气的60%。常温常压下，甲烷密度：0.71kg/m3,天然气密度约为0.78kg/m3（随着各地天然气组成成分的不同，密度有所差别）。由于天然气密度远远小于空气，当天然气从输管或储气容器中泄漏到空气中，天然气将向上移动，迅速扩散到空气中。由于这一特点，天然气的安全性优于汽油等大多数燃料。2、热值热值是车用压缩天然气的主要质量指标。（1）低热值（有效热值）汽油：? ?? ?44.4MJ/kg轻柴油：? ? 42.5 MJ/kg天然气：? ? 50.05 MJ/kg液化石油气：46.4 MJ/kg燃料的热值：是指单位燃料在热量计中燃烧后所测得的热量。由于燃料燃烧中的H2O（水）在冷凝过程中放出的潜热，包括在量热计所测的数值中，所以测出的数值称为高位热值（对应于从高位热值中减去这部分潜热后的有效热量，称为低热值）。（2）混合气热值天然气为50.05MJ/kg，汽油为44.4 MJ/kg，就质量热值来讲，天然气的热值比汽油高12%左右。但它们进入气缸后形成的混合气的热值，由于燃烧所需要的理论空气量不同，如每公斤汽油完全燃烧的理论空气量为14.7kg，而每公斤天然气完全燃烧的理论空气量为16.7kg。但天然气进入气缸的空气量受结构的限制，每次进入气缸的空气量所许供给天然气的重量比汽油的重量要轻。经计算，天然气混合气的热值27.6 MJ/kg，而汽油混合气的热值为28 MJ/kg，天然气比汽油的热值要低1.5%左右。3、状态、沸点在常温常压下，天然气是一种气态物质。沸点为－162℃，当温度达到－162℃和低于此温度时，天然气将转变为液态。由于沸点非常低，天然气是非常难于液化的，而且储存液态天然气也是非常困难的，因此，一般以气态储存、运输天然气。4、颜色、味道和毒性在原始状态时，天然气是没有颜色、味道和毒性的物质。基于安全的原因，在生产过程中，在天然气中加入具有独特臭味的加臭剂。当发生泄漏时，很容易发觉。5、混合气点火界限燃料和空气混合形成可燃混合气，混合气的浓度在一定范围内，才能够被点燃产生能量。混