于瑩
摘 要:很多家庭選擇買中、大排量的汽車,為了節(jié)約油耗,對(duì)汽油車做改動(dòng),將原來單一以汽油為燃料的汽車、改為以壓縮天然氣汽車(CNG)和液化天然氣汽車。本文對(duì)這種改裝后的汽車進(jìn)行了分析,主要包括使用汽油與壓縮天然氣或液化天然氣對(duì)汽車的影響;汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用壓縮天然氣或液化天然氣對(duì)車輛造成的危害;使用壓縮天然氣或液化天然氣減少腐蝕和磨損的措施三個(gè)方面。
關(guān)鍵詞:雙燃料汽車;新能源汽車;運(yùn)用;差異
雙燃料汽車是指具有兩套燃料供給系統(tǒng),一套供給天然氣或液化石油氣,另一套供給其他燃料,兩套燃料供給系統(tǒng)按預(yù)定的配比向燃燒室供給燃料。汽車的氣體代用燃料種類很多,常見的有天然氣和液化石油氣。根據(jù)汽車使用可燃?xì)怏w的形態(tài)不同可分為三種:壓縮天然氣CNG(compressed natural gas),主要成分為甲烷;液化天然氣LNG(liquefied natural gas),甲烷經(jīng)深度冷凍液化;液化石油氣LPG(liqyefied petroleum gas),主要成分是丙烷和丁烷的混合物。氣體燃料汽車一般有兩種,一種為普通汽車改裝的雙燃料汽車,另一種是專用氣體燃料汽車。其中雙燃料汽車保留汽油、柴油的供油系統(tǒng),外加一套供氣系統(tǒng),技術(shù)較為成熟。
當(dāng)今隨著汽車工業(yè)的發(fā)展,汽車已經(jīng)進(jìn)入了尋常百姓家里,而大家關(guān)心的問題主要是如何選擇一輛好車,如何才可以減少經(jīng)濟(jì)成本,面對(duì)目前一漲再漲的油價(jià),而許多家庭選擇了買小排量的汽車,認(rèn)為小排量會(huì)省油,但是往往小排量的汽車存在動(dòng)力不夠,設(shè)備簡(jiǎn)陋等問題,使用很不方便,利用率相對(duì)較低,于是開始對(duì)車輛的動(dòng)力性、舒適性、安全性做進(jìn)一步考慮。就選擇買中、大排量的汽車對(duì)汽油車做改動(dòng),將原來單一以汽油為燃料的汽車、改為以壓縮天然氣汽車(CNG)和液化天然氣汽車,而忽略了汽車的原有功用。
1 使用汽油與壓縮天然氣或液化天然氣對(duì)汽車的影響
⑴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,使用汽油的汽油機(jī)在生產(chǎn)中主要是以汽油作為主要燃料的,而汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用汽油做燃料汽油的抗爆性決定了汽油機(jī)的壓縮比不可能太大,汽油是液體燃料,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),從來使功率損耗小,輸出功率能夠充分的發(fā)揮出來。工作效率高,使用壽命長。
⑵天然氣的供應(yīng)遠(yuǎn)不象汽油那樣普及,目前投入運(yùn)行的天然氣汽車大多是兩用燃料汽車,既可以用天然氣,也可以用汽油。這種兩用燃料汽車為了兼顧使用汽油的需要,壓縮比提高較小或者沒有提高。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。
⑶天然氣汽車使用中的一個(gè)主要問題是發(fā)動(dòng)機(jī)的功率比使用汽油時(shí)有明顯下降。汽車在使用天然氣作燃料時(shí),功率一般要下降15%左右,個(gè)別時(shí)候下降更多。功率下降的結(jié)果,一方面導(dǎo)致汽車重載、爬坡或加速時(shí)動(dòng)力不足,另一方面導(dǎo)致燃料消耗相對(duì)增加,并增加污染物排放量。天然氣汽車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。在發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)造方面,而影響發(fā)動(dòng)機(jī)功率的主要原因之一是壓縮比,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。
2 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用壓縮天然氣或液化天然氣對(duì)車輛造成的危害
汽車以天然氣作燃料時(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、活塞環(huán)和氣缸磨損嚴(yán)重,與使用汽油時(shí)相比,汽車大修期通常要縮短1/3-1/2。這是天然氣汽車面臨的另一個(gè)問題。天然氣汽車出現(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(硫化氫),引起氣缸、氣缸壁的腐蝕與磨損,使發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力下降,使用壽命縮短,汽車大修期縮短。
3 使用壓縮天然氣或液化天然氣減少腐蝕和磨損的措施
⑴天然氣脫硫,天然氣汽車發(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。⑵采用耐腐蝕材料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)是無能為力的。⑶使用專門的天然氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油,使用天然氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑油代替目前使用的汽油機(jī) 潤滑油是防止天然氣汽車發(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。
總之,可以說雙燃料汽車使用CNG是在新車出廠或消費(fèi)者后期加裝上去了,它可以使用兩種燃料在其中一種燃料供應(yīng)不上的時(shí)候也可以使用另一種燃料。但是他的中心問題是考慮到經(jīng)濟(jì)方面,相信隨著壓縮天然氣和液化天然氣車輛生產(chǎn)和改裝的技術(shù)不斷提高和完善,雙燃料將會(huì)迎來更廣闊的前景,跟好的為了廣大消費(fèi)者服務(wù)。
4 結(jié)束語
汽車新型能源及新能源開發(fā)短期內(nèi)并不會(huì)呈很迅猛的趨勢(shì)發(fā)展,但是隨著全球石油存儲(chǔ)量的日趨減少,開發(fā)新能源已呈現(xiàn)出起步的趨勢(shì),而全球油價(jià)持續(xù)不斷大幅度的上漲則會(huì)加快新能源開發(fā)的速度,相信不遠(yuǎn)的將來各種環(huán)保燃料電池,將代替原始的發(fā)動(dòng)機(jī),可再生能源將會(huì)代替石油繼續(xù)人類機(jī)械文明。這一天并不遙遠(yuǎn)。