液化天然气汽车技术标准

液化自然气汽车技术标准国内LNG汽车技术标准制定的进展负责制定技术标准的部门全国汽车标准化技术委员会特地设立了燃气汽车标准分委员会，其归口单位为中国汽车技术争论中心，负责全国燃气汽车等专业领域的标准化工作，液化自然气汽车技术标准制定归属该分委员会。此外，全国自然气标准化技术委员会液化自然气标准技术工作组也负责局部与液化自然气汽车标准制定有关的工作。虽然国内在液化自然气汽车技术标准制定方面起步较晚，但取得了可喜的成绩。除已公布一批液化自然气汽车国家标准和行业标准外，还有多项标准已经制定完毕，正在上报相应部门审批。已公布的相关标准已公布的液化自然气汽车(或相关)的技术标准包括GB/T《自然气汽车和液化石油气汽车标志》、GB/T17895—1999QC/T用自然气单燃料发动机技术条件》。可参照的燃气汽车标准可参照的其他燃气汽车标准为已渐渐完善的液化石油气汽车(LPGV)和压缩自然气汽车(CNGV)标准体系，总计29项相关标准，涉及到根底标准、整车标准和零部件标准。技术标准液化自然气汽车标准体系表，专用装置术语在“专用装置标准”中进展定义，根底性标准的大局部内容已形成标准并公布。GB/T19204—2023《液化自然气的一般特性》已公布。已形成待审批，《汽车用液化自然气加气机技术条件》正在编制，《液化自然气汽车加气机加气枪》正在编制。化自然气汽车专用装置安装要求》已形成待审批，《燃气汽车改装技术要求—液化自然气汽车》正在编制。件》已形成待审批，《液化自然气汽车用安全阀》、《液化自然气汽车用截止阀》、《液化自然气汽车加气口》已列入“十一五”汽车行业标准化进展规划，《液化自然气汽车用瓶阀》、《液化自然气汽车专用装置管路技术要求》、《液化自然气汽车用气化器》正在编制。准一样。DOT4L—2023《焊接绝热气瓶》、美国国家防火协会NFPA57《液化自然气(LNG)汽车燃料系统标准》等标准，结合国内具体状况，编制了企业标准《车用LNG焊接绝热气瓶》，并通过了全国气瓶标准化技术委员会组织的专家评审和备案，在此根底上形成的国家标准已于2023年内完成。其他标准内容包括：气化器、气化器后非低温局部与GB/T19240—2023《压缩自然气汽车专用装置安装要求》一样；储气系统，涉及加注口、车用储气瓶、管路及接头、仪表及电气线路的安装；防护；系统管道吹扫与清洗，依据GB50235—97《工业金属管道工程施工及验收标准》执行；检验：管道压力试验依据GB50235—97《工业金属管道工程施工及验收标准》执行，储气瓶安装强度检验按GB/T19240—2023《压缩自然气汽车专用装置安装要求》进展，冷试承受充入低温液体进展泄漏检验。LNGGB18442—2023《低温绝热压力容器》执行；储气瓶附件：加注截止阀、排液截止阀、排液扼流阀、节气调整阀、安全阀、压力计、液位传感器、液位指示计汽化器；管路；燃料加注系统。该汽车行业标准适用在已定型汽车产品上加装液化自然气汽车专用装置的改装车，主要考核汽车污染物排放、整车动力性、牢靠性、制动性、起动性、操作稳定性、燃料经济性。内容为：GB50156—2023((汽车用加油加气站设计与施工标准》和美国国家防火协会—NFPA59A《液化自然气(LNG)生产、储存和装运标准》、NFPA57《液化自然气(LNG)汽车燃料系统标准》等技术标准制定。设计规模与平面布置。加气站等级划分依据LNG的3级。加气工艺及设施。主要参照NFPA59A《液化自然气(LNG)生产、储存和装运标准》、GB150—1998《钢制压力备安全监察规程》、《压力容器安全监察技术规程》等标准制定技术标准。加气站配套设施，消防、安全，施工及验收。三者依据GB50156—2023((汽车用加油加气站设计与施工标准》相关要求制定。技术标准制定的迫切性液化自然气汽车技术根本趋于成熟，但标准化建设严峻滞后，已经制约该行业的进展。资料显示，近年来国内液化天然气汽车得到了长足进展，已经有4座城市实施了液化自然气汽车示范工程，共有超过450辆液化自然气公交汽车和近100辆出租汽车正在运营，有些车辆安全运行时间已超过4年。但这些示范工程遇到一个一样问题，即缺乏技术标准，实施过程困难。在加气站选址、设计、验收等环节，由于没有LNG加气站技术标准作为依据，难以通过有关部门的验收。因此，制定推出液化自然气汽车标准已经迫在眉睫。盖了液化自然气汽车产业的各个方面，国家也对此项工作十分重视。但如何尽快完成体系表中的各项标准的编制工作并公布执行，需要我们认真争论，加强合作、齐心协力，共同完善这一领域的技术标准。为此我们应加强以下工作：性，具体抓落实、抓进度，组织力气尽快进展编制、修改、送审。准，用以指导液化自然气汽车的推广应用工作。系中的关键技术标准，也是制约当前液化自然气汽车进展的一个瓶颈，须集中力气尽早攻克。与全国自然气标准化技术委员会液化自然气标准技术工作组分属两个不同行业，其分工与协调问题必需引起重视，避免消灭连接不力的状况。部门的沟通。气上中下游等多学科、多领域，建议吸取液化自然气利用环节中的企业，比方燃气公司、输配公司等，共同参与技术标准的制定工作，以博取众家之长，提高标准的有用性和合理性。液化石油气(LPG)汽车的组成中国的自然气汽车作为节能与能源汽车领域的重要代表得到平稳快速进展，压缩自然气〔CNG〕汽车已经成为很多城市公交使用的主要车型。而液化自然气〔LNG〕的能量密度更高、更加清洁，运输方式也更加敏捷，它在车辆上的应用得到社会越来越多的关注。液化自然气汽车组成液化自然气汽车(LNGV)是将液化自然气储存在温度为112K、压力为0.1MPa左右的储存罐内，其密度为标准状态下的60072%，已接近汽油。液化自然气汽车主要由发动机和燃料系统组成。LNGV发动机LNGV发动机的争论起步较晚，由于LNG的优LNGV的发动机具有很多优点，例如LNG燃料成分的单一性有利于发动机压缩比等设计参数确实定，避开同时降低NOX的排放等。美国的各大发动机公司如BMW、CaterpillarCumminsDetroitDieselDodgeGasolineFord、JohnDeer、MackLNG发动机，其排放都至少满足美国的低排放标准(LEV)，CumminsLNG发动机甚至可以满足超低排放标准(ULEV)。另外，日本的SUZIKIM，NISSHIN等多家公司也已经成功地研制出应用于微型客车的LNG电控进气道多点喷射发动机。我国目前尚无自主研发的液化自然气发动机。LNGV燃料系统LNGV车用燃料系统主要由LNG储罐、连接收线、充气接口、汽化器、液位和压力指示表、气体供给装置等部件组成。LNG储罐LNGV组成中最关键的设备之一。一般LNG被储存在-160℃以下，储存压力0.13～0.16MPa，因此要求储存容器耐低温、耐压，目前多承受双层金属真空加多层缠绕绝热LNG日蒸发率在2%以内(7～14天之内不产生蒸发损失)。目前国内主要使用德是美国MVE这种储罐使车用燃气的供给不需要用泵或专用的增压汽化器，简化了系统构造、提高了其工作的牢靠性，同时降低了制造本钱。另外，这种储罐加气时，无须对罐内残存的气相做放空处理，可以使用单管加气系统，省去了加气站放空管线。LNG汽化器它的主要作用就是利用发动机冷却水做热源(少量即可)，将LNG水浴式LNG汽化器是一种典型的小型管壳式构造，串联在发动机冷却液回路上，承受逆流换热的工作原理利用发动机冷却液对LNG或LNG和气相自然气的混合物进展汽化和加热。发动机工作在不同工况下，单位时间内流经汽化器的燃料流量也将随之变化，这种流量的变化主要依靠于储罐和汽化器出口的压力差，随着发动机负荷的增加，压力差也将随之增加，从而导致自然气流量的增加，反之亦然。燃气供给装置所谓燃气供给装置是指汽化器之后的燃气供给和掌握装置，包括减压调整器、功率调整阀和混合器等，与CNGV车用燃气供给装置略有区分的是减压调整器的入口压力不2MPa1～2级减压即可，其它局部与CNGV车用燃气供给系统根本一样。减压调压阀和混合器减压调压阀其根本原理和性能与压缩自然气汽车(CNGV)系统相同，就是将汽化器产生的自然气压力(约0.145MPa)调压到车用压力(约0.115MPa)。压缩自然气(CNG)由于压力高承受三级调压，而LNG承受一级调压就可以了。混合器是一种利用/燃料在静态与动态下均能按正确比例混合的机械装置。安全系统该系统主要由主、副安全阀，过流阀、放空阀和单向阀(设定压力为1.6MPa)、副安全阀(设定压力为2.4MPa)用来保证系统压力不超过最大工作压力，以保证车辆的安全；过流阀作用是下游(主要指汽化器之后)供气管路一旦发生裂开或断开事故时，燃气流量超过设定值，过流阀快速切断气路，避免燃气大量外泄；放空阀作用是在系统检修或车辆长期停驶时用来排尽罐内残存的燃料，放空管线一般设置在车辆外廓的最高点，且远离火源和蓄电池等部件；单向阀作用是防止燃料倒流。自然气燃料的物理性质作为内燃机燃料，主要是利用不同的燃料所发出的热能在内燃机内转换成为有用功。液体燃料如汽油、柴油等是在炼油厂中依据燃料标准的物理、化学的规定，由原油炼制而成，其物理、化学性质有严格规定，因而比较稳定。气体燃料由于来自不同的油田和气田，或来自各个炼油厂，其间无论其成分还是性质都有较大的区分。作为汽车用的自然气燃料，有一些根本要求，特别要留意以下几个方面的性质。一、组分自然气的主要成分是烷烃中的轻组分，根本由田烷CH4(82%～98%)C2H6(6%)C3H8(1.5%)和丁烷C4H10(约1%)含量差异相当大。我国四川气田自然气中的甲烷含量多在95%以上，而油田的伴生自然气中的甲烷含量则为70%～80%。有的甲烷含量更低，并且含有较重的烃类，如丁烷、戊烷和已烷等。作为车用自然气燃料，液化自然气(LNG)的条件最好。由于LNG是自然气在低温深冷(常压下为-162℃)下液化生成的，可以说是纯甲烷，是车用燃料中最受欢送的燃料。CNG中主要成分应当是甲烷和极度少量的乙烷。假设用油田伴生LPG的主要成分为丙烷和丁烷，但由于其来源不同又有所区分。假设是从油、气田轻烃回收装置中得到的LPG，则以丙烷、丁烷为主，很少有烯烃存在，适于做车用燃料。而从炼LPG，除了丙烷、丁烷以外还含有不少丙烯C3H6C4H8C4H8度略小，热值较低，发火性能差。由于是不饱和烃，简洁氧化产生胶质，使燃料系统的蒸发器、混合器的膜片胶结、腐LPG不适宜做车用燃此外，在CNGLPG中还含有一些杂质，其含量应符CNG的行业标准正在制订中。LPG已有油、气田液化石油气和石油产品燃料中的液化石油气(LPG)两个国标，但都未规定烯烃的含量，因此还LPG的标准以便使用。二、热值燃料的热值是指单位燃料在量热计中燃烧后测得的热H2O在冷凝的过程中会放出潜热包括在量热计所测的数值中，所以测出的数值称为高热值。这局部潜热在发动机中是无法利用的，因此要将这局部热量从高热值中减去。燃料在气缸中燃烧后发出的有效热量称为低热值。在计算自然气燃料的发热量时要按低热值计C1的热值稍多些，随着碳数的增加热值略有削减。由于气体燃料用容积作单位便于计量，而碳数少的烃密度小，所以按单位体积计量的热值就比较少了。气体燃料是各种轻烃的混合物，所以自然气的热值可以用下式计算：HU=ΣriHui/10式中HU--自然气的低热值，KJ/Nm3;Hui_第i个可燃组分的低热值，kJ/Nm3ri_--I个可燃缓分的容积(或摩尔)百分数，%由于各个自然气燃料的产地、气候等条件的不同，气体燃料的成分有肯定的变化，利用上式可以计算出分析后的气体燃料的低热值。三、抗爆性汽油作为发动机燃料有一个很重要的品质，这就是它的抗爆性。现在汽油的牌号就是抗爆性能指标--辛烷值的数值自然气在汽车发动机中，特别是在汽油机改装的自然气发动机中，类似于汽油，即在汽缸外部燃料与空气形成可燃混合气，送到汽缸后，再用外源(电火花)点着，因此也会遇到与汽油类似的抗爆性能凹凸的问题。所谓抗爆性是指燃料抵抗爆震燃烧的力量。什么是爆震燃烧呢？在汽油机中电火花点火后，在汽缸中火焰开头在均匀的可燃混合气中传播。火焰前面的未燃混合气因受到已经燃烧的混合气的压缩和辐射传热使温度、压把它燃着，就是正常燃烧。假设在正常火焰尚未到达之前，未燃混合气的化学预备过程已经完成，就会产生自然，形成火焰中心并以高达1500～2023m/s的速度进展火焰传播。这种带有爆炸性质的燃烧进展得格外快速，使来不及膨胀的推动，产生撞击并发出锋利的金属敲击声。与此同时，排气冒黑烟，发动机功率明显下降，这种现象称为爆震燃烧，简称爆燃或爆震。运行时的转速、负荷等等。但发动机已经制造好，则使用的燃料本身的性质，如自燃点的凹凸、氧化反响的速度等对爆震的产生起着打算性作用，这就是燃料的抗爆性。由于异辛烷的抗爆性最好，所以将它的抗爆性定为100，也就是辛烷值为10093号汽油的抗爆性是异辛烷的93%，这种汽油的辛烷值就定为93能超过异辛烷的甲烷、乙烷就较难直接测得。现在发表的甲烷、乙烷等气体燃料的抗爆性，即