天然氣因具有良好的排放性和可獲得性成為車輛的主要代用燃料。液化天然氣（LNG）具有能量密度大、續(xù)航里程長等優(yōu)點(diǎn)，成為重卡天然氣發(fā)動機(jī)的首選燃料。

一、柴油車的風(fēng)險

環(huán)境問題和能源危機(jī)是當(dāng)今世界人類所面臨的兩大問題，大面積的霧霾天氣和過高的對外石油依存度成為困擾我國政府的兩大問題。為了降低排放并提高能源多元化，采用代用燃料成為必然選擇。

1.環(huán)境問題

汽車尾氣中的顆粒（PM）、一氧化碳（CO）、氮氧化合物（NOx）、碳?xì)浠衔铮℉C）等有害排放物成為大氣污染的主要污染源，對人類和動植物造成嚴(yán)重的傷害，機(jī)動車排放的PM2.5細(xì)微顆粒，有大約80%來自柴油車。

2.能源危機(jī)

中國自1993年成為石油凈進(jìn)口國以來，石油的對外依存度逐年增加。一度逼近60%，世界上的主要石油運(yùn)輸通道，如馬六甲海峽、霍爾木茲海峽、波斯灣等都處在外國的控制之下，過高的對外石油依存度嚴(yán)重威脅中國的經(jīng)濟(jì)及國家安全。

二、天然氣車的優(yōu)勢

天然氣具有資源豐富、易于開采和合成、排放污染低和溫室氣體排放低等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是21世紀(jì)最具有應(yīng)用前景的內(nèi)燃機(jī)代用燃料。

1.天然氣儲量大

中國的天然氣資源比較豐富，預(yù)計(jì)中國天然氣總資源量大約為38萬億立方米（主要包括石油伴生氣、煤炭伴生氣、純氣田），依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)水平和探測經(jīng)驗(yàn)，最終可探明的天然氣儲量約達(dá)13.2萬億立方米。

2.天然氣便于運(yùn)輸

液化天然氣（ LNG）因具有便于長途運(yùn)輸，常溫常壓下天然氣是無色、無味、無毒、無腐蝕性氣體，我國政府積極支持燃?xì)廛嚨陌l(fā)展，如“西氣東輸”等工程，將西部的天然氣以比較低的運(yùn)輸成本輸送到東部各省份，同時在各大中型城市建設(shè)加氣站網(wǎng)，液化天然氣（LINC）的加工、儲存、運(yùn)輸越來越成熟。

3.天然氣能量密度大

液化天然氣（ LNG）因能量密度大，適合應(yīng)用于重卡發(fā)動機(jī)，它是一種以飽和烴類為主的混合物。組成依產(chǎn)地不同而略有差異，主要成分是甲烷，其體積含量約為85%-95%。另外，含有少量的氮?dú)?、二氧化碳和硫化物。甲烷具有良好的抗爆性，其辛烷值?30，允許采用較高的壓縮比。

4.天然氣更為環(huán)保

天然氣的著火溫度為537℃，活化能較高，著火前物理化學(xué)反應(yīng)的時間長，層流火焰的傳播速度慢，燃燒時間長，清潔燃燒、有害排放物及碳排放低。

和柴油相比，天然氣含硫量低，燃燒產(chǎn)物中硫化物排放低。且可以實(shí)現(xiàn)無煙燃燒，沒有顆粒排放；氫含量高，溫室氣體的排放比柴油機(jī)低25%左右。經(jīng)后處理后天然氣發(fā)動機(jī)的排放可以比較容易達(dá)到國六標(biāo)準(zhǔn)。

5.天然氣更為安全

天然氣密度為0.715kg/m3，比空氣輕，發(fā)生泄漏后可以迅速擴(kuò)散到高空中，不易積聚，天然氣的爆震極限為5%-15%，自燃溫度高達(dá)537℃，氣瓶安裝有防爆設(shè)施，在碰撞和翻滾時不會發(fā)生失火或爆震。

6.天然氣車更為經(jīng)濟(jì)

燃?xì)廛囘\(yùn)行經(jīng)濟(jì)性好。目前壓縮天然氣價格為汽油的50%左右，重卡天然氣車減去維護(hù)、壓力容器年檢等成本，運(yùn)營成本比汽油低30%以上。

燃?xì)廛嚢l(fā)動機(jī)可以在較高的空燃比下穩(wěn)定運(yùn)行，稀薄燃燒提高了發(fā)動機(jī)的熱效率。天然氣中硫含量低，同時氣體燃料不會稀釋機(jī)油，機(jī)油的更換周期可以較燃油發(fā)動機(jī)長，降低了運(yùn)行成本。

7.天然氣發(fā)動機(jī)使用壽命長

天然氣發(fā)動機(jī)工作柔和、無腐蝕性，燃燒過程中無積碳，降低了對曲軸、連桿、活塞等部件的危害?？梢允拱l(fā)動機(jī)使用壽命較燃油發(fā)動機(jī)長。

三、天然氣車的后處理技術(shù)

雖然天然氣是清潔燃料，但是如果不進(jìn)行先進(jìn)燃燒技術(shù)和后處理技術(shù)，其清潔性僅僅表現(xiàn)在硫煙排放方面，采用當(dāng)量空燃比燃燒技術(shù)時，天然氣發(fā)動機(jī)的NOx生成量不低于汽油機(jī)和柴油機(jī)，由于存在CH4燃燒不完全、泄漏等問題，其甲烷性碳?xì)渑欧泡^高，因此采用三元催化后處理技術(shù)后，天然氣發(fā)動機(jī)才能真正實(shí)現(xiàn)清潔燃燒。

三元催化轉(zhuǎn)換器可以將車輛排出的一氧化碳、碳?xì)浠衔锖偷趸镅趸蜻€原成無害的二氧化碳、水和氮?dú)?，催化器可同時將廢氣中的三種主要有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì)。

發(fā)動機(jī)排氣高溫時通過催化裝置時，催化劑增強(qiáng)CO、HC和NOx這幾種氣體的活性，使CO、HC發(fā)生氧化反應(yīng)、NOx發(fā)生還原反應(yīng)，CO氧化成為CO2氣體，HC化合物氧化成水（H2O）和二氧化碳，NOx還原成氮?dú)夂脱鯕狻?/p>

總結(jié)：

燃?xì)廛嚳捎行У鼐徑鈬鴥?nèi)的能源危機(jī)，并在應(yīng)對能源危機(jī)上起到了重要作用。不僅能緩解能源壓力，減少對石油資源的依賴，而且天然氣為清潔能源，燃燒生成物主要是002和水，有利于緩解當(dāng)前環(huán)境污染現(xiàn)狀。(文/卡家號：zhuo)