汽油机的好伙伴
时间：2021-02-10 04:03:19 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
天然气发动机在节能和减排方面的贡献，未来可以帮助汽油机占统治地位的汽车产业，获得更好的排放平衡。但推广天然气受地域特征影响很大，并且产品本身优劣势都很明显
天然气发动机是个全世界的话题天然气汽车产业自20世纪以来在全世界范围内得到了普遍发展，世界各国先后开展天然气车用技术的研发，并对天然气汽车产业进行巨大的投入。
俄罗斯由于天然气资源丰富，制定发展规划较早，目前约有CNG汽车8多万辆。意大利也开展天然气汽车研究较早，目前有80万辆汽车在运行。荷兰国内的整个汽车运输行业，以天然气为燃料的汽车已经达到了50%。维也纳95%和丹麦87%的公交车辆均采用天然气汽车。其它国家也在积极制定天然气汽车的相关计划：日本到2015年规划发展20万辆CNG汽车，韩国规划发展10万辆，新西兰、阿根廷目前分别有200万辆天然气汽车在运行，阿根廷计划将50%的城市公交车辆改装为天然气汽车。
根据American Gas Association的最新统计，截止到2012 年初，全世界天然气汽车保有量共有1480万多辆，加气站数量为20534多座。全世界天然气汽车保有量前十位的国家及所占比例，如表1.1所示。近几年，天然气汽车保有量持续增加，其中亚洲地区的国家增加幅度大，共有天然气汽车860多万辆，占58%。
美国康明斯公司是最早进行代用燃料技术的发动机公司之一，是世界上运输和公共客车行业最主要的代用燃料发动机造商，拥有全系列的150～300马力天然气发动机（压缩天然气和液化天然气）。从1999年起，康明斯在中国市场推出了康明斯B系列（B5.9G）195马力和230马力的天然气发动机（CNG），并协助北京公交创造了“天然气商用客车的三个第一”，即“全球城市天然气大客车数量第一的车队（1，890辆）”、“全球长度第一的大客车（18米长绞接车）”及“全球高度第一的天然气大客车（双层巴士）”。
技术的变化
目前国内最先进的天然气发动机当属HPDI发动机，作为中国首台大功率高压缸内直喷天然气发动机，它所采用的技术是基于PhilipHill博士在20世纪80年代早期的研究，达到“国V”排放标准。而柴油机要达到“国V”排放则需要采用成本较高的SCR（SelectiveCatalystReduction 选择性催化还原系统）。
潍柴WP12HPDI 蓝擎发动机，它的额定功率为480hp/2100rpm， 最大扭矩为1970N·m/1200～1500rpm，其动力性与柴油机完全相同，比火花塞点燃式燃气发动机功率和扭矩提高20%，可以解决点燃式燃气发动机高原功率不足的问题。但目前价格非常高，市场应用非常少，只在重卡上运用（国内只有10辆，在陕汽重卡安装，在新疆试运行）发动机动力性与柴油机完全相同。
目前国内几家主要的天然气发动机制造厂有玉柴集团，潍柴动力股份有限公司，珀金斯雷沃动力（ 天津） 有限公司，东风康明斯发动机有限公司，上海柴油机股份有限公司，一汽解放汽车有限公司无锡锡柴汽车厂。天然气发动机主要由商用车企业，包括卡车，尤其是重卡，客车行业快速推广应用。以中通客车为例，中通客车大多采用潍柴和玉柴的天然气发动机，排放标准在国Ⅳ或国V 标准。主要针对国外客运，旅游市场，以及部分的城市客车，公交公司，这几年随着LNG基础设施建设完善，天然气发动机在长途公路客运方面也在快速推广应用。
目前中国天然气汽车保有量超过208.5万辆，截止2012年12月建成3000多个天然气加气站，整车生产企业以每年10多万辆左右的速度投放市场，预计2017年中国天然气汽车将超过500万辆，成为世界上最大、最具成长性的天然气汽车市场。
为什么受欢迎
一 环境保护的需要不同燃料对发动机尾气排放的影响见下图
1。从图中我们可以观察到天然气汽车是清洁燃料汽车，尾气排放少，环境污染少，与汽油车、柴油车相比，排放物降低。最近出现的全国上百个城市笼罩在雾霾之下，南京地区甚至出现中小学停课的现象，严重地影响了人体健康和日产生活。若是将部分汽车的汽油发动机换成天然气发动机，由于天然气汽车在排放方面具有明显的优越性，与使用汽油车相比，天然气汽车颗粒物排放几乎为零，NOx、CO和HC的排放也显著降低，天然气汽车在改善空气质量方面有着重要意义。
二 天然气汽车技术日趋成熟天然气汽车发展从上世纪30年代起，已有80多年的历史，特别是经过近些年的发展，技术已趋于成熟，先进的电子技术和机械制造技术使天然气汽车的安全性和控制性能得到保证，续驶里程由初始50～70公里提高到300～400公里以上；天然气汽车气瓶重量和加气站的体积大为减少；给汽车加注天然气同加注汽油一样方便，快速充气仅需2～5分钟。
三 天然气汽车基础设施逐渐完备随着天然气汽车的发展，天然气汽车加气站逐渐形成网络。据卓创资讯统计，全国的CNG加气站已经从2012年年底的2400座左右，增长至2013年六月底的3000座左右。新疆、四川、山东、重庆是加气站数量最多的地区，除了云贵地区加气站数量较少、西藏基本没有之外，其他地区的加气站数量增长都十分迅速。
在LNG加气站方面，据安迅思息旺能源统计，2012年年底500座左右，到2013年二季度末中国已投LNG加气站数量约为1325座。与此同时，当前处于在建状态且有望于三季度建成的数量约365座，因此，预计到三季度末，国内已投LNG加气站数量有望达到近1700座。
按照两家机构的统计数据，2013年2013年上半年中国新增加气站1400余座。
据估计，目前世界上已有加气站20534座以上，到2009年12月，中国加气站约达到1400座，并逐年递增，其中LNG（Liquefied Natural Gas 液化天然气）加气站2013年将会达到2000余座。
