【正文】 mpressed Natural Gas Vehicle），以 LNG為燃料的車(chē)輛叫做 LNGV （ Liquefied Natural Gas Vehicle 簡(jiǎn)稱為 LNGV)。 存罐內(nèi)。 9）使用天然氣可使發(fā)動(dòng)機(jī)的磨損減小。 5）抗爆燃性能好，辛烷值是 130。s1） 氣 /液容積比（ 15℃ ） 624 火焰溫度 /℃ 1918 天然氣的主要物化特性 天然氣的特點(diǎn) 1）著火極限寬， 5％～ 15％，容易實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒。L1） 臨界壓力 /MPa 辛烷值 RON 130 汽化潛熱 /（ kJkg1） 分子量 低熱值 /（ MJ 天然氣的應(yīng)用： 1）民用燃料：天然氣價(jià)格低廉、熱值高、安全性能、環(huán)境 性能好，是民用燃?xì)獾氖走x燃料； 2）工業(yè)燃料：以天然氣代替煤，用于工廠采暖，生產(chǎn)用鍋 爐以及熱電廠燃?xì)廨啓C(jī)鍋爐； 3）工藝生產(chǎn)：如烤漆生產(chǎn)線，煙葉烘干、瀝青加熱保溫等 4）化工原料：如以天然氣中甲烷為原料生產(chǎn)氰化鈉，黃血 鹽鉀，赤血鹽鉀等； 5）壓縮天然氣汽車(chē)：以天然氣代替汽油，具有價(jià)格低、污 染少、安全等優(yōu)點(diǎn)，可以解決汽車(chē)尾氣污染問(wèn)題。天然氣公司皆遵照政府規(guī)定添加臭劑（四氫噻吩），以資 用戶嗅辨。 天然氣 天然氣（ Natural Gas，簡(jiǎn)稱為 NG） ，天然氣系古生物遺 骸長(zhǎng)期沉積地下，經(jīng)慢慢轉(zhuǎn)化及變質(zhì)裂解而產(chǎn)生的氣態(tài)碳?xì)浠? 合物，具可燃性，多在油田開(kāi)采原油時(shí)伴隨而出或純天然氣氣 田。 我國(guó)也十分重視氫能源的研究與開(kāi)發(fā)工作。其優(yōu)點(diǎn)在于：①無(wú)毒性，無(wú)污染，來(lái)源廣，是地球 上僅次于氧的最豐富元素，主要以化合物的形式存在于水中； ② 氫燃料中不含碳元素，因而不排放 CO、 HC及硫化物； ③單位重量的氫釋放的熱能比任何碳?xì)淙剂隙几?，約為化石 燃料的 3倍；氫能源使用效率高，比常規(guī)的化石燃料的熱效率高 10％～ 15％； ④ 比重小，火焰?zhèn)鞑ニ俣雀?，其火焰?zhèn)鞑ニ俣雀哌_(dá) ， 是汽油的 ，這就說(shuō)明氫氣的抗爆性比汽油好； ⑤氫極易點(diǎn)燃，最小點(diǎn)火能量只有汽油的 1/3，可燃界限寬， 在空氣中的著火界限是 ％～ 75％比汽油和柴油的著火界限 大很多，容易實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒； ⑥氫氣是一種清潔燃料，其燃燒產(chǎn)物是水，沒(méi)有碳和碳煙。但這種貯氫方式需使用絕熱容器，價(jià)格昂貴，并 且還容易發(fā)生蒸發(fā)泄露等。但高壓容器貯氫方式的重量較大， 與金屬氫化物貯氫方式相當(dāng)。 氫的制造 目前， 氫的制造通常有兩種辦法，一種是利用煤炭、石油、 天然氣提取碳?xì)浠衔?；一種是直接利用水制取。 2023年 6月 16日，美國(guó)南加州莫哈韋沙漠的艾爾 為提高 發(fā)動(dòng)機(jī)的功率，一般采用內(nèi)部混合氣形成的氫發(fā)動(dòng)機(jī)，即缸內(nèi) 直接供氫法。 氫氣 近年來(lái)，氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)的熱度明顯上升，它是清潔能源 應(yīng)用的一個(gè)好契機(jī)，同時(shí)它和燃料電池電動(dòng)汽車(chē)在都使用氫氣 這一點(diǎn)上有著同根同源的關(guān)系，在氫能源社會(huì)建設(shè)工程方面， 是一個(gè)非常合適的過(guò)渡。醇類燃料的發(fā)展一直受到各國(guó)的重視。 第 3章 汽車(chē)替代燃料 概 述 ，能量密度大 、無(wú)毒、污染小 ，來(lái)源廣，容易制取 、儲(chǔ)存和使用 的改裝即可使用。 汽車(chē)用醇類燃料主要是甲醇和乙醇，醇類的來(lái)源極其豐富，生 產(chǎn)工藝成熟。 氫氣在發(fā)動(dòng)機(jī)上的使用 氫氣既可以單獨(dú)作為內(nèi)燃機(jī)燃料用于發(fā)動(dòng)機(jī)，也可與汽油 作為混合燃料用于發(fā)動(dòng)機(jī)。 氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)是在原型汽油機(jī)上改進(jìn)的，發(fā)動(dòng)機(jī)的排量，缸 徑，行程，壓縮比都沒(méi)有什么變動(dòng)，只是在發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝第二 套供氣管路，氫氣是利用儲(chǔ)氫罐的壓力被送到發(fā)動(dòng)機(jī)上的。 米諾日干 湖那寬闊龜裂的土地上風(fēng)大塵高。 我國(guó) “973” 計(jì)劃項(xiàng)目中，有利用太陽(yáng)能進(jìn)行規(guī)模制氫的基礎(chǔ)研究，目前已 在西安交通大學(xué)正式啟動(dòng)。高壓容器貯氫 體積太大，只能在 大客車(chē)上應(yīng)用； ③液氫貯存，液氫是把氫氣液化后存貯在絕熱 容器中。 儲(chǔ)氫箱大多是 使 用鈦合金板制成的； ④最先進(jìn)的儲(chǔ)氫是利用納米碳素纖維儲(chǔ)存氫氣，目前正在加速 研制中。 氫燃料要想被廣泛應(yīng)用還存在的一些問(wèn)題： ①氫密度小、易汽化、著火、爆炸、儲(chǔ)存運(yùn)輸不便，故攜帶 性和安全性差，需專用發(fā)動(dòng)機(jī)和配套基礎(chǔ)設(shè)備； ②制氫技術(shù)有待提高，制氫消耗的能量多、效率低、成本高； ③儲(chǔ)氫技術(shù)尚需提高，低溫液化、高壓壓縮、金屬吸附等儲(chǔ) 氫方法，燃料和附加設(shè)備的重量和體積都太大； ④氫的沸點(diǎn)為 253℃ ，氫在大氣中的擴(kuò)散系數(shù)約為汽油的 8 倍，因而氫燃料“逃逸率”高。 2023年 11月中 國(guó)和歐盟共同簽署了 “氫經(jīng)濟(jì)國(guó)際合作伙伴計(jì)劃（ IPHE） ”。天然氣是地表下巖石中自然存在的以輕質(zhì)碳?xì)浠衔餅橹? 體的氣體混合物的統(tǒng)稱，主要成分是甲烷，其體積一般占天然 氣的 80％～ 99％，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般還 含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣，以及微量的惰性氣體，如 氦和氬等。天然氣在空氣中含量達(dá)到一定程度后會(huì)使人窒息。 物化特性參數(shù) 數(shù)值 物化特性參數(shù) 數(shù)值 H／ C原子比 4 理論空燃比（質(zhì)量比〕 密度（液相） /（ kgkg1） 沸點(diǎn) /℃ 混合氣熱值 /（ MJkg1） 510 著火極限（體積分?jǐn)?shù)）（％） 5~15 比熱容（液體，沸點(diǎn)） /（ kJ 2）與空氣的理論混合氣熱值低。 6）密度小。 作為車(chē)用燃料的替代品，天然氣根據(jù)其存在形式不同，分 為壓縮天然氣（ Compressed Natural Gas，簡(jiǎn)稱 CNG）和液化天 然氣（ Liquefied Natural Gas，簡(jiǎn)稱 LNG）兩種。 與壓縮天然氣相比，液化天然氣工作壓力降低，儲(chǔ)氣瓶體 積減小，續(xù)駛里程延長(zhǎng)。 1）壓縮天然氣汽車(chē) 目前國(guó)內(nèi)外發(fā)展較快的是壓縮天然氣汽車(chē)。①專用壓縮天然氣汽車(chē)以 CNG作為惟一燃料， 其發(fā)動(dòng)機(jī)的燃料供給系統(tǒng)專為 CNG燃料設(shè)計(jì)，能充分發(fā)揮 CNG燃 料的特點(diǎn)；②壓縮天然氣與汽油兩用燃料汽車(chē)是通過(guò)對(duì)現(xiàn)成汽 油車(chē)改裝而成，有兩套燃料供給系統(tǒng)，一套為保留的原車(chē)供油 系統(tǒng)，另一套為增加的 CNG供給裝置。③壓縮天然氣與 柴油雙燃料汽車(chē)是通過(guò)對(duì)現(xiàn)成柴油車(chē)改裝而成。由于液化天然氣對(duì)貯存技術(shù)要求較高，使得 貯存容器的成本高，這從一定程度上限制了液化天然氣汽車(chē)的 發(fā)展。 2）發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù) 天然氣燃料的性質(zhì)不同于汽、柴油，因此天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的 結(jié)構(gòu)也不同于汽油機(jī)和柴油機(jī)，應(yīng)對(duì)其燃料混合、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒 室結(jié)構(gòu)、點(diǎn)火系統(tǒng)等方面的獨(dú)特 之處進(jìn)行研究與開(kāi)發(fā)。其主要成分是丙烷和丁烷，含量達(dá) 到爆炸極限（ ％～ 10％）時(shí)，遇到火星或電火花就會(huì)發(fā)生爆 炸。m3） 高熱值 /（ MJkg1） 臨界溫度 /℃ 低熱值（液態(tài)） /（ MJK 1） 著火溫度（常壓下）／ ℃ 466 430 比熱容（氣體， 25℃ ） /（ kJ 項(xiàng)目 質(zhì)量指標(biāo) 試驗(yàn)方法 車(chē)用丙烷 車(chē)用丙丁烷混合物 ℃ 蒸氣壓（表壓） /kPa ≤1430 ≤1430 按 GB/T6602① 組分（％） 丙烷 — ≥60 按 SH/T0230 丁烷及以上組分 ≤ — 戊烷及以上組分 — ≤2 丙烯 ≤5 ≤5 殘留物 100mL蒸發(fā)殘留物 /Ml ≤ ≤ 按 SY/T7509 油漬觀察 通過(guò) 通過(guò) 密度（ 20℃ 或 15℃ ） /（ kg有兩套燃料供給系統(tǒng)，一 套為保留的原車(chē)供油系統(tǒng)，另一套為增加的 LPG供給裝置。液化石油氣的辛烷值在 100～ 110之間。采用天然氣 柴油 雙燃料工作時(shí)，煙度值很低，約是純柴油的 1/10左右，幾乎是 呈無(wú)煙狀態(tài)運(yùn)行。 沼氣是由有機(jī)物質(zhì)在厭氧的條件下發(fā)酵而制取的。甲醇可以較方便的從煤、木材 、天然氣、石油 伴生氣、植物秸桿、甚至城市可燃垃圾及近幾年來(lái)正在研究中 的海草等物質(zhì)中提煉合成。cm3） ~ 沸點(diǎn) /℃ 30~220 閃點(diǎn) /℃ 12 14 43 自燃點(diǎn) /℃ 470 420 260 飽和蒸氣壓／ kPa ~ 低熱值 /（ MJ醇類燃料的 著火極限比汽油寬得多，甲醇的著火極限是 ％～ 36％，乙醇 的著火極限 ％ ～ 19％，可實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒，能有效降低發(fā)動(dòng) 機(jī)在部分負(fù)荷時(shí)的能量消耗與排放污染。 醇類燃料的沸點(diǎn)低，有助于形成燃料與空氣的混合氣。又稱