我國(guó)批量生產(chǎn)和使用LNG汽車始于2007年,至今已超過10個(gè)年頭。截止2017年底,LNG汽車的保有量已達(dá)35萬(wàn)輛左右。十分遺憾的是,至今還沒有車用LNG的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。顯然,這對(duì)于我國(guó)LNG汽車的健康發(fā)展及其應(yīng)用技術(shù)水平的提高是非常不利的。因此,討論車用天然氣氣質(zhì)的具體要求對(duì)于指導(dǎo)實(shí)際使用和今后制標(biāo)工作來說都是件頗有意義的工作。
一、 《液化天然氣的一般特性》(GB/T19204-2003)不適合車用
該標(biāo)準(zhǔn)稱:“本標(biāo)準(zhǔn)所涉及的LNG,甲烷的含量應(yīng)高于75%,氮的含量應(yīng)低于5%”。很明顯,甲烷含量的最低限值設(shè)置過低,而氮?dú)夂康淖罡呦拗涤忠?guī)定過高。按照該標(biāo)準(zhǔn),很難保證車用LNG所需要具備的熱值和很容易產(chǎn)生LNG的“老化”現(xiàn)象。
二、 車用LNG的熱值不應(yīng)低于35MJ/Nm3
眾所周知,汽油發(fā)動(dòng)機(jī)改燃天然氣后,一般最大功率會(huì)下降15%左右,最大扭矩會(huì)下降10%左右。這主要是因?yàn)樘烊粴馀c空氣形成的可燃混合氣和汽油與空氣形成的可燃混合氣的熱值雖然相差無幾,但前者的充氣效率明顯低于后者。正因?yàn)槿绱耍室筌囉肔NG的低熱值盡量高一點(diǎn),即不應(yīng)低于35MJ/Nm 3。此外,我國(guó)西一、二、三線天然氣,緬氣、川氣、陜氣等主要?dú)庠吹臒嶂稻苓_(dá)到此限值。而海外進(jìn)口的LNG也大都能滿足此限值要求。這個(gè)規(guī)定可以使發(fā)動(dòng)機(jī)燃用LNG后動(dòng)力性的下降減少到最大程度。
三、 車用LNG的甲烷含量建議不低于95%
這是由于如果LNG的甲烷體積含量過低,如低于90%,則可能在使用中產(chǎn)生“老化”現(xiàn)象。所謂LNG“老化”是指LNG氣瓶中所儲(chǔ)存的LNG組分濃度,由于自然氣化的影響而不斷變化的現(xiàn)象。會(huì)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成不良影響,可讓天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)很難達(dá)到40%以上的熱效率,更無法達(dá)到“國(guó)五”的排放標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)資料介紹,美國(guó)車用LNG的甲烷含量規(guī)定為不低于99.4%。而占我國(guó)今年LNG進(jìn)口量達(dá)46%之多的澳大利亞LNG,其甲烷含量?jī)H為88.7%。這樣的LNG若作為汽車燃料,則難免有產(chǎn)生“老化”之虞。
四、 車用LNG的氮?dú)夂拷ㄗh不大于2%
氮含量過高,會(huì)直接導(dǎo)致LNG的熱值下降,不利于發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性的控制。同時(shí)也不利于氮氧化合物的排放控制。
五、 車用LNG的硫含量建議不大于20mg/Nm3
目前,我國(guó)“國(guó)五”汽油的硫含量限值為10PPm,而GB18047-2017中規(guī)定CNG的總硫限值為100mg/Nm3。綜合各方面因素,建議將LNG的總硫限值規(guī)定為20mg/Nm3。這樣做,可以確保LNG氣瓶及發(fā)動(dòng)機(jī)零部件不受硫化物腐蝕,且有利于發(fā)動(dòng)機(jī)后處理催化劑不被毒化,從而大大有利于LNG汽車的使用安全和環(huán)保。
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