1、关于 CNG 汽车若干问题的再认识摘要:本文就多年来在 CNG 汽车推广应用中长期存在的一些模糊乃至错误的说法和做法提出商榷,澄清和更正意见.关键词:CNG;汽车;问题;再认识ReviewofSeveralQueionsaboutCNGBusesZigongPublicTransportationCorporationLiYong-changAbstract:Thearticleputsforwardsomepointsofdiscussion,clarificationandCotTeCtionaboutsomeconfused,evenwrongargumentsandpracticese
2、xistingforquitealongtimeinthepromotionand 印 plicationofCNGbuses.KeyWords:CNG;Bus;Question;ReviewCNG 汽车在我国经历多年的试验,示范后,现已进入较大范围和规模的推广应用阶段.但是,无论是理论认知还是在实际做法方面,还存在一些模糊,失真的地方,需要我们认真科学的面对,去伪存真,实事求是,从而有利于 CNG 汽车事业的健康发展.(1)CNG 专用装置按正压进气和负压进气来区分并不科学.其实,无论何种减压阀,其输出的天然气均为正压.所得负压,则均来自发动机气缸运转时对进气管产生的真空吸力.该真空吸力对于
3、跟文丘里式混合器配套使用的减压阀,起到了吸开其输出天然气阀门的作用;对于稳定真空度式(又称比例式) 混合器配套使用的减压阀来说,该真空吸力同时吸开的则是混合器上的燃气供给和天然气供给阀门,而减压阀上的天然气输出端则处于常开状况.换言之,以上二种方式的天然气供给装置都是由来自发动机气缸的真空吸力来启动天然气供给阀门的,只不过前者的开关设在减压阀上(其后的混合器将天然气和空气混合后被真空吸力吸入气缸);后者的开关设置在混合器上(之前的减压阀将天然气直接输送到混合器).由此可见,对整个供气系统而言,仅仅是供气开关设置的前后位置不同而已.所以说,用所谓正压进气负压进气来区分供气装置是不确切的,容易造成
4、概念上的模糊不清.(2)动力性的下降程度不应人为的缩小或夸大.以规作者职务职称:地址邮编:文献标识码:文章编号:收稿日期:李永昌总工程师高级工程师汇东新区汇溪路公交大厦 643oo0C 中图分类号:TE811OO91467(2003)040046022oo3 一 O427再认识范的发动机台架试验为基础的国内外文献报导,对于汽油机不作实质上的变动(如不改变压缩比,进气道断面积,气缸容积等)的情况下,燃用天然气的最大功率较燃用汽油下降幅度为 15%-24%,最大扭矩的下降幅度为 l0%15%;可是,国内有人为宣传其转换装置的效果,竞称最大扭矩小于 1%;有的为了突出其在提高动力性方面的科研成果,又
5、称最大功率下降 27%,二者都有台架试验报告为依据,但认真细究,发现问题出在试验不规范.如前者作试验的原机 EQ6100 是一台旧发动机,燃用汽油的动力性指标较发动机大修竣工技术条件的规定值(即不低于原机设计值的 90%)相差许多.后者则未将燃气工况调至最佳工况.这些做法显然是不可取.正确的态度应该是正视燃用天然气存在动力性下降这个突出问题,通过科学的途径来改善它,并客观公正的评价其效果.唯有如此,才能经受住实践和时间的考验.(3)天然气汽油双用车,以气代油的效果不应夸大.受天然气热值,转换装置性能和发动机性能等多种因素的影响,以气代油的效果有所差异是正常的,但这种差异一般不会太大.可是,有的
6、文章报导称 lm 天然气可代汽油lkg 或 1.4L,这未免就夸大其辞了.诚然,作为气态燃料,天然气有混合均匀,燃烧更完全等优点,但毕竟其与空气混合的可燃混合气的热值较汽油低 10%,且充气效率也较汽油低;实践表明,在大多数情况下,lm 天然气可替代1.0L1.1L 汽油.在推广应用 CNG 汽车中,为简便和稳妥起见,也可按 lm 天然气代 1L 汽油来计算经济效益.(4)天然气柴油双燃料汽车实际代油率并不等于某一工况下的最大代油率.近几年来,国内一些从事双燃料汽车研制的单位在发表的文章中称其代油率达 70%甚至80%.可是一些使用者,特别是公交公司试用结果表明,实际代油率却低得多,甚至不到
7、50%,二者之间为何悬殊这么大呢?其实,研发单位多数指的仅是发动机全负荷工况下的代油率(即最大代油率), 仅有少数单位指的是多种负荷下的算术平均代油率.而双燃料汽车的特点是大负荷和全负荷的代油率高,随着负荷的下降而下降,当负荷小到一定程度和发动机处于怠速工况时,代油率将降为零,即转为纯燃柴油工况.而公交车辆大多数运行状态处于中小负荷工况,因此,实际代油率或加权平均代油率就很低.这.46也是公交车辆宜采用 CNG 单燃料的一个重要原因.(5)化油器式油气两用汽车的环保效果存在片面性.片面性表现在以下两个方面.一是汽车排放评价方法,目前国内绝大多数还是怠速工况,而怠速工况下作为液态燃料的汽油恰恰因
8、雾化程度最差而尾气排放处于最不利的情况,与天然气相比,尾气中的 C0 和 HC 含量自然高得多;但随着发动机转速升高,二者之间的排放差距明显减少.因此,有条件的地方应按 13 工况法来全面比较二者的尾气排放情况.二是往往忽略了油气两用车改装后进行燃用汽油的尾气排放对比.事实上,由于混合装置于化油器的上方或中部,对化油器的正常工作多少要带来一些负面影响.因此,可以定性的认为,其尾气排放要劣于纯汽油车.(6)电喷车改燃 CNG 后大都退步到开环状态.电喷车改燃 CNG 后,燃油时保持电喷方式,而燃 CNG 时则并非电喷方式;最初还保持电控闭环方式,即至少可以按发动机工况来自动调节可燃混合气的混合比
9、处于最佳状况.可是用了一段时间,由于电控元件质量或者维修调试服务跟不上,往往就把电控元件拆掉,退回跟化油器式发动机一样的开环状态.其燃气时尾气排放很难比得上电喷车燃油时的结果,这在技术上来说不能不说是一种退步.(7)50L 水容积的 CNG 气瓶不止盛装 10m 天然气.在实际工作或文章中,将 20MPa 工作压力下的 50L 水容积气瓶的天然气盛装量算作 10m 已是屡见不鲜之事 ,甚至习以为常了.这是不正确的,因其与真实值之间的误差过大.正确的计算是应当考虑到与天然气温度和压力有关的压缩系数.如当瓶内天然气温度为加,压力为加 MPa时,压缩系数当为 0.8,则气瓶可盛天然气 12.5m,当
10、该温度为 50,压力不变时,压缩系数即为 0.86,则气瓶可盛天然气 11.6m.显然,与 10m 相比,实际盛装量被缩小 15%以上.(8)进口设备和用户装置之间缺乏性价比研究和综合评价.由于发达国家在 CNG 站用装备和车用装置方面起步早,创新快,整体水平高于国内同类产品,但其价格往往十分高昂.而国产装备经过多年的努力,也取得长足进步,且价格相对低廉,而配件及售后服务方面更具有较大优势.因此无论是建 CNG 加气站还是改买 CNG 汽车,在选择产品时,就有个权衡利弊和综合评价问题.有人对国产装备缺乏了解.认为“加气站所需天然气设备由于无可靠的国产设备,目前所需设备基本上全靠从国外进口解决“
11、.事实上,川渝地区约 200 个 CNG 加气站中的 95%以上的设备都是国产的,且这两个地方的 CNG装备生产企业近两年的站用成套设备已批量出口到巴基斯坦,孟加拉等国家.另一方面,进口装备存在配件供应和售后服务不及时的问题也很突出,而且价格高,如不锈钢高压管件的价格大多为国产件的 4 倍一 5 倍,明显采用国产件更合算.东南亚的城市电气轨道交通东南亚地区在城市公共交通的规划,建设中逐渐脱离了以公共汽车为主的传统模式,逐步走向了电气轨道交通.新加坡,马来西亚,泰国及印度尼西亚四国首都已形成或正在形成以电气轨道交通为主的城市公共交通网络.(1)新加坡市位于新加坡岛的南海岸,人口 304 万.该城
12、市是东南亚较早发展城市电气轨道交通的城市,现在拥有城市电气轨道交通线路 4 条,全长 97.6km.其中东西线,南北线和空港线均为城市电气铁道.最先开业的是东西线(1987 年), 也是东南亚开业较早的城市电气轨道交通线.这 3 条线在市中心为地下,在市街区为高架.东西线和南北线在本系统内运行,空港线与东西线直通运行.车站设有自动售票机,出人口设有自动收验票机.4 条线路中的另一条线是导向轨道线,1998 年投入使用,全长7.8km,全线高架,轨道为混凝土中央导向式,车辆为小型轻快式,长度为 12.8m,宽度为 2.8m,定员 102 人.车轮为橡胶充气式,完全无人驾驶,全部线路为内外环行.(
13、2)吉隆坡市位于马来半岛中部,人口 114 万.该市城市电气轨道交通的发展是从加世纪 90 年代后期开始的,可以说是受新加坡的影响,电气轨道交通系统陆续出现.近年来,继新中央车站开业后,通向空港的电气铁道开业,市中心部及街区部的电气轨道交通网络业已完成,现在吉隆坡市拥有城市电气轨道交通线 7 条,全长255km.(3)曼谷市人口 565 万.该市的电气轨道交通起步较晚,1999 年才有电气轨道交通线开业.在此以前,曼谷市的城市公共交通一直以公共汽车为主,交通秩序混乱,自两条电气轨道交通线开业以来,市内的公共交通状况得到了很大的改善.现在共有电气轨道线两条,全长 23.5km,全线高架.一部分车站设有电梯或滚梯.另外,曼谷市的地下铁道工程也在进行中,一旦完成,曼谷市的城市电气轨道交通网络便初步形成.(4)雅加达市人 121949 万.该市的电气轨道交通起步比较早,但发展的不快,而且仅限于原有铁道的改造.从1980 年起陆续对市内的国铁进行改造后,做为城市电气铁道进行运营,现在共有 3 条线路,全长 125km,归属印度尼西亚铁道公司.3 条线路的起点均在雅加达市内的高达(Rota),以此做中心向外延伸.现在,雅加达市内的地下铁道工程也在进行中,完成以后,其电气轨道交通也将初具规模.这个将近千万人 121城市的发展将会更快.(张连福吕益华).47.
