天然气的主要优点和缺点

发布时间：2012-09-20

1、 主要优点:
(1) 天然气（包括CN和LNG）是以甲烷为主（一般占90％以上），只含少量其它成分，H/C值高达4左右，且有较高辛烷值（约为130），所以它不需要加抗暴剂。
（2）天然气在常温下为气态，以气态进入发动机，与空气相同，因此混合气均匀，燃烧比较完全，从而可大大降低CO、HC和NOX 的排放，同时也改善了颗粒排放。燃用天然气与汽油相比，CO可降低70％，NOX和非甲烷类可降低30％，HC可降低70％。
（3）发动机燃用天然气时，冷启动性能良好，汽车大修里程可提高20％以上。由于天然气在燃烧过程中不产生焦油，无积碳，润滑油不会被稀释，所以机油更换时间大大延长，不必经常更换火花塞，与燃用柴油（汽油）相比，可节约50％以上的维修费用。此外，发动机运转平衡，噪声小（比汽油机低40％），发动机使用寿命为汽油车的3倍。
（4）天然气发动机的热效率高，特别在直喷式柴油机上用天然气进行双燃料运行时，在高负荷运行时与柴油机的热效率不相上下，德国MAN公司32/40GD型天然气发动机热效率达到42.6％，28/32ST型天然气发动机热效率达40.7％。 (5) 操作方便，技术成熟，成本较低。
2、 主要缺点：
(1 ) 天然气是一种低密度的气体燃料，当过量空气系数小于1时，天然气与空气相成的混合气中只含10％（体积）左右的天然气，若采用缸外混合方式，则会减少进入汽缸的空气量，其充气效率就比液体燃料降低10％左右。
(2) 天然气密度低，不如汽油和柴油容易存，天然气用于车用发动机时，需要专用的燃料储运和供给系统。为提供充足的燃料，天然气必须压缩至20.7～24.8MPa(207~248巴)，然后储入高压气瓶内，或经强冷（－161℃）使之变成液态，再储存再特制的外部具有高绝热层的气瓶内，这就使汽车本身的重量加大，若天然气输气管路和补充设备（如加气机站）尚未形成象加油站那样的网络，则天然气在内燃机上的应用将会受到限制。
(3) 天然气的热值按容积计算比柴油和汽油低，据估算，1.7L的液化天然气的热值约相当与1L柴油的热值。此外，柴油机的压缩比比天然气发动机的高，其热效率也高，因此在同等负荷下行驶同等里程，液化天然气的容积消耗量大约为柴油机的2倍。
(4) 在柴油机上用天然气进行双燃料运行时，在低负荷下发动机的性能和排放较差，其中的一个原理是低负荷时获得的混合气太稀，混合气难以着火，且燃烧缓慢。