3.4 LNG汽车发动机存在的问题点及其对策

    3.4.1

    LNG汽车在使用中仍然存在一些问题，特别是在汽油车基础上改装的LNG／汽油两用燃料车辆，其中最为突出的是发动机功率下降问题。汽车在使用天然气燃料时．功率一般要下降15％左右，个别时候下降更多。

  3.4.2

    天然气汽车的功率下降主要原因在于燃料本身的特性和发动机的构造两个方面。在燃料性质方面，汽油是液体燃料，而天然气是气体燃料。使用汽油时液态汽油体积比(58.4：1)的体积与进气体积相比几乎可以忽略不计，但使用天然气(体积比9.52：1)作燃料时，燃料本身的体积在整个进气中占有较大比例，因此导致进入气缸的氧气量减少，充气系数下降．在同样的气缸工作容积下．用天然气作燃料时作的功比用燃油作燃料时少，从而导致发动机功率下降。在发动机构造方面，决定发动机功率的主要因素是发动机的压缩比，压缩比越大，热效率越高，有效功率就越大。同时，压缩比越大．发动机爆震的倾向也越大。汽油的抗爆性决定了汽油机的压缩比不可能太大．但天然气的辛烷值高，其抗爆性好，完全可以用于压缩比较大的发动机，从而提高其功率。

  3.4.3

    (1)提高充气系数：充气系数下降是导致天然气汽车功率下降的重要原因，解决办法是采取进气增压、增浓措施，以及优化燃气和空气混合器的设计，提高进气歧管和进气道的内腔表面精度，降低进气阻抗．提高进气效率。

    (2)适当提高发动机压缩比：应当提倡使用高压缩比(压缩比可提高到12)的单一燃料天然气汽车，充分发挥天然气高抗爆性的特点，以提高汽车发动机功率。

    (3)优化燃烧室设计和点火提前角：根据天然气的特点，结合稀薄燃烧理论，优化燃烧室设计，在气缸内形成贴近点火点的可燃混合气涡流，采用电子控制多次点火、分层燃烧技术，使天然气燃烧更充分，提高发动机输出功率。

    (4)采用火花塞点火式发动机：由于天然气着火温度较高，发动机压缩过程中，气缸内气体温度达不到其自燃点，必须靠电火花点火，或者喷入少量柴油自燃再引燃天然气。天然气发动机按点火方式分为火花塞点火式发动机和柴油引燃式发动机2种。由于柴油引燃式发动机目前不能从根本上解决发动机的排放污染问题，所以天然气汽车发动机多为火花塞点火式发动机，即在原有汽油机或柴油机基础上，针对天然气特点改进设计的火花塞点火式发动机。

结论

    尽管LNG被认为是一种非常危险的燃料。但是，从LNG产业几十年的发展历史来看,LNG产业具有良好的安全记录。但这并非说LNG就不危险，关键是能不能够掌握LNG的特性和危险来源，是否按标准和规范去设计、施工、运行及管理。鉴于我国的LNG产业正在处于起步阶段，对LNG某些深层次的技术问题研究不深，本文从LNG的物理特性出发，阐述了LNG的蒸发量，如何解决运输和储存中的分层和“翻滚”的安全问题和低温带来的烧伤问题等来自LNG潜在的危险，还有就是改进发动机的指导思路。希望在今后的LNG储运发展中不会出现类似的危害。