CNG、LNG发动机工作原理(全国各重卡通用)

一、LNG新能源产业优势

液化天然气（LNG）作为车用燃料，与汽油相比，具有辛烷值高、抗爆性好、燃烧完全、污染排放少、发动机寿命长、运输成本低等优点；与压缩天然气（CNG）相比，也具有存储效率高，一次装填续驶行程远，燃料容器压力低、重量轻、装填地点不受供气管网限制等优点，产业发展前景广阔。

1、技术优势

LNG生产是将天然气经脱硫、脱水、脱重烃、脱酸性气体等一系列净化处理，采用深冷技术，将天然气冷却到-162℃，在常压下成为液态。在生产过程中，非烃类组分及一些非甲烷烃类通常都要被除去。这样，LNG燃料基本都是纯质烷烃，主要是甲烷和乙烷，其组分比CNG的组分更纯净，其中甲烷含量进一步提高，达到96%以上。如此纯净的燃料，不仅给发动机提供了稳定的可控制的空燃比，使发动机的工作性能得到优化，发动机燃烧平衡，动力性能更好，而且与燃油车相比，颗粒物排放几乎为零，容易满足发动机废弃排放要求，同时，避免了CNG中机油和碳粒等压缩副产品容易对发动机组件损坏或堵塞的不足。LNG燃料不积碳、无污质且减少发动机机件腐蚀和磨损，大大延长了发动机发动机的使用寿命。

2、安全可靠

LNG燃点高达650℃，比汽油燃点427℃高出了近230多度，没有如此高温明火源是点不着的。LNG的爆炸极限是4.7%-15%，比汽油高3-4.7倍，更不容易爆炸。LNG泄露后，一遇空气，就会迅速气化，而且LNG的密度比空气小得多，会很快向上逸散掉，形不成燃爆条件。即使已气化的气体遇明火燃烧，火焰中心也会向上窜动，而不会沿地面扩散。因泄露而落地的液体温度低，会吸附空气中水分形成冰晶层，覆盖在破损处周围。这也是阻碍燃烧发生和蔓延的因素之一。由于上述特性，LNG使用安全性比燃油安全得多，经历了30年几乎无事故的发展。

LNG汽车设有泄露检测、冷量检测、气体检测及火焰检测等安全检测系统，燃料系统管线的各独立段都装有紧急切断阀，LNG一旦泄露，系统会采取自动保护措施。储罐设有防过量注入系统和防超压（超高和超低）系统。通过以上设计，确保了车用系统本身的安全性。

3、经济优势

以大型客车（50座）为例，每100公里消耗天然气32标准方左右，柴油与LNG作为燃料的费用对比如下表（价格以当前市场计算）：

以重卡（50吨）为例，每100公里消耗天然气75标准方左右，柴油与LNG作为燃料的费用对比如下表：

按照每台每天运行400公里、每年运营300天计算，每年运行12万公里，长途客车使用LNG比使用柴油每年可节约燃料费8.7万元，重卡使用LNG比使用柴油每年节约燃料费17.2万元。可见，使用LNG燃料的经济优势非常明显。

4、环保优势

随着环境保护的日益受到重视，社会对汽车的节能减排提出了更高的要求。我国现有城市的污染主要在于车辆尾气，若汽车改烧LNG，有害物排放将大大减少。LNG由于脱除了硫和水分，其组成比CNG更纯净，因而LNG汽车的排放性能要优于CNG汽车。LNG 汽车与燃油汽车相比较，汽车尾气中一氧化碳减少97%，碳氢化合物减少72%，二氧化碳减少90%，噪音减少40%，苯、铅粉尘等减少100%。因其显著的环保优势，LNG汽车又被称为“绿色汽车”。

5、车程优势

LNG能量密度大，汽车续驶里程长。国外大型LNG货车一次加气可连续行驶1000-1300KM，非常适合长途运输的需要。国内LNG汽车使用的储罐容量为水容积450升左右，加满后折合天然气约270标准方，载重情况下也可行驶400公里以上。

三、LNG新能源汽车项目显著的社会效益

1、能源结构调整与节能减排

国内外大量应用的实践证明，发展燃气汽车，特别是LNG汽车，是调整单一的石油能源结构的重要途径之一。项目完成后，将实现燃油汽车的大面积替代。届时，区域内LNG 燃料每日可替代油品（汽油、柴油）约1260万升，每年大约可降低排放碳氢化合物6205

吨，一氧化碳10.5万吨，二氧化硫1.17万吨，氮氧化物6.9万吨，二氧化碳1.6万吨，苯、铅等6224吨，总计可降低废气排放21.4万吨，大大降低了由于汽车尾气造成的环境污染。

2、社会燃料成本节约

液化天然气能源在汽车运输行业的推广利用，将实现社会成本的大幅节约。就目前的燃料市场来看，柴油每升6.15元，LNG每标方3.5元，一辆LNG货车（50吨）平均百公里节约燃料成本约143.4元，每年节约成本约17.2万元，是新车一次性购买投资额的40%，年行驶里程越长节约成本越多。项目完成实现9万辆货车使用LNG，总计年可节约成本155亿元。一辆LNG客车（50人）年可节约成本8.7万元，项目发展1万辆，年可节约社会成本总计8.7亿元，节约燃料费数额也非常可观。

附：LNG车经济性数据分析