LNG汽车的工作原理、特点以及与其它燃料汽车的对比分析

1、LNG汽车的工作原理、特点及与其它燃料汽车的对比一、工作原理关于LNG城市客车的工作原理，首先是储存液化天然气的专用气瓶，正常的工作压力 为小于1.59Mpa大于0.65Mpa，工作温度为-162 C。以下为LNG客车的工作原理简图:工作原理示意图首先在车辆启动前，先将主安全阀门打开，液化气瓶内的液体通过气瓶自身的压力，将液体释放到汽化器中。正常情况下使用气瓶时最小工作压力不能低于 0.65Mpa，否则会出现 发动机供气不足、动力性下降，并且导致催化转化器烧结等现象。由于汽化器是通过发动机 冷热水来对低温液体进行加热，所以经过汽化器的液态天然气被汽化成气态天然气。汽化器 安装时应注意安装在靠近

2、发动机进气管和振动较小的位置，不能直接安装在发动机上，同时要注意汽化器安装的位置不能高于发动机散热器的顶部，否则会导致加热水不能流经汽化 器，汽化器结冰冻裂。当气体通过调压器时，该系统采用电控调压方式来控制天然气量，安装时应保证电控调压器天然气出口离混合器进气口距离应控制在500mm以内，最后天然气与空气在混合器中混合，从而提供给发动机燃料。燃烧后的气体经过催化转化器排到大气中， 由于有污染的气体在催化转化器中参与化学反应，最终排到大气中的只是碳氢化合物。二、LNG 汽车的系统匹配1. LNG钢瓶的匹配，因LNG为在-162 C低温储存，故要求钢瓶要有良好的保温性 能，因此需要钢瓶为双层真空结

3、构，为了保证钢瓶真空层长期处于真空状态，且具有更好的 保温性能，要求在钢瓶内胆上缠绕保温材料，并增加吸附装置，吸附真空层中残留的空气。2. 因汽车用钢瓶储存 LNG 液体的压力约在 0.65Mpa 左右，而 LNG 钢瓶的最大承 受压力约为 2.86Mpa 。当钢瓶内的 LNG 燃料长期不用时，会出现气化的现象，为保证钢瓶 的安全性，必须设置安全阀。3. 发动机外的供气系统与发动机之间的匹配问题， 将直接影响到发动机的性能及使 用的可靠性。发动机要求的燃料供气压力为 0.65Mpa ，且要求能稳定的供气，供气温度在 20 C -50 C。这就需要钢瓶内的充液压力、匹配的气化器气化速度和气化温度

4、均要与发动机 的工作要求相匹配， 否则将直接影响到发动机的耗气量和工作的可靠性。 解决问题的方法如 下：控制加液站的加液的饱和压力能达到 0.65Mpa ；气化器的大小及气化温度根据发动机的 要求进行设计，利用发动机的循环水，控制循环水的流量对气化温度进行控制。4. 发动机自带供气系统和发动机工作要求之间的匹配。 发动机采用电控单点喷射技 术，精确控制燃气供给量；并采用增压中冷技术提高发动机的性能，稀薄燃烧能有效降低发 动机的热负荷，提高发动机的可靠性，降低 NOx 的排放。三、LNG 燃料经济性方面，以柴油和 LNG 作对比。0柴油： 42.6MJ/kg ，密度为 0.828kg/dm3 ，

5、相当于每升柴油的热值为 35.27MJ/L 。LNG （液化天然气）：40MJ/ m3从以上数据可以看出，仅从燃料的热值对比：燃烧1L柴油相当于燃烧35.27/40 = 0.882 m3的液化天然气。而目前柴油的价格为 5.50元/ L。LNG气体的价格较高的为4.00元/ m3 左右。就以目前国内柴油的价格和目前国内较高的气体价格相比，行驶同样里程， LNG 气体价格相对于柴油每L下降2元左右，而国内目前的燃油价格相对于国际上的价格， 继续 上涨是必然趋势，且国内费改税计划也是势在必行。单从以上对比，以 LNG 作燃料经济性 远远优于以柴油作燃料。 另外发动机电控喷射及稀薄燃烧技术的应用，

6、大大提高了燃料的燃 烧效率，进一步提高了车辆的经济性。四、LNG 汽车相对于 CNG 汽车的对比CNG 汽车：1 .充气压力为 20Mpa ，安全性始终是一个潜在的隐患。2. 充气时间长，直接影响到用户的经济效益。3. 续驶里程短，需要建立更多的加气站方能满足加气要求，第一造成有限的资源浪费， 第二也影响到用户的有效运行时间。4. 气瓶的装载效率低，一个 80L 的气瓶仅装载 16m3 左右的气体，若想能使一台 10m 左右的城市客车可以达到柴油车同样的行驶里程，一般需要 8-10个气瓶，每个气瓶充满气 后的重量超过100kg。这样，对于低地板城市客车只能布置到车顶上，对整个车身结构会造成一定

7、的影响，增加了车辆整备质量的同时，也提高了整车的重心。对车辆的行驶安全性， 燃料消耗率均造成较大的影响。LNG 汽车：LNG 仅是液化后的天然气， 在提高气体质量的同时， 克服了以上以 CNG 为燃料汽车不 可克服的缺点。1. 使用LNG作为燃料，一个 335L的钢瓶，就能行驶500公里以上。完全解决了车 辆的行驶里程问题。2、个335L的LNG钢瓶自身重量225kg，充装满后的重量为353kg，相当于同样柴油 车辆油箱加满油以后的重量。并且是在车架上安装，大大降低了车辆的重心。在提高使用经 济性的同时，也同样提高了车辆的行驶安全性。五、安全性对比：燃点对比：柴油：燃点220 C；汽油燃点427 C。但汽油挥发性强，汽油蒸汽要对柴油燃点低。液化石油气（LPG）:燃点490 C。天然气：燃点650 C。煤气：混合气体，燃点大于500 C。比重对比：液化石油气（LPG）:与空气比重1.52,发生泄漏时往下沉积，易造成爆炸的安全隐 患。天然气（NG）:与空气比重0.580.79，发生泄漏时会很快往空中挥发，不易造成安全 隐患。爆炸极限对比：液化石油气（ LPG）： 1.7%9.7% 。 极易发生爆