天然氣的優(yōu)點包括資源豐富、排放污染低、價格低廉等，日益受到重視，被認(rèn)為是一種非常具有發(fā)展前景的燃料，大部分人都將天然氣作為繼煤、石油之后的世界上第三大能源，發(fā)揮著越來越重要的角色。
天然氣的優(yōu)點包括資源豐富、排放污染低、價格低廉等，日益受到重視，被認(rèn)為是一種非常具有發(fā)展前景的燃料，大部分人都將天然氣作為繼煤、石油之后的世界上第三大能源，發(fā)揮著越來越重要的角色。其主要成分為甲烷，是一種氣態(tài)燃料，能夠與空氣充分混合，因此其燃燒后基本沒有微粒排放，燃燒后的CO生成量也很少;與其他化石類燃料相比較而言，在開采、生產(chǎn)、儲藏、運輸、使用等全生命周期內(nèi)產(chǎn)生的污染物排放量最少，因此天然氣又被人們稱之為“清潔燃料”。
據(jù)中研產(chǎn)業(yè)研究院報告《2021-2026年中國天然氣發(fā)動機產(chǎn)業(yè)運行態(tài)勢及發(fā)展趨勢預(yù)測研究報告》分析
近年來，世界上眾多國家，例如美國、德國、日本、韓國、泰國等都相繼制定了天然氣動力應(yīng)用的發(fā)展規(guī)劃。我國相繼實行了“清潔汽車”、“十城千輛”等政策，大力推廣新能源汽車，使得天然氣發(fā)動機在城市公交、出租車上得到的廣泛的應(yīng)用我國對天然氣發(fā)動機的研發(fā)工作起步較晚，從上世紀(jì)八十年代開始，但發(fā)展迅速，尤其是全國開展“清潔汽車”行動后。天然氣發(fā)動機未來仍將保持高速發(fā)展的態(tài)勢。
雖然我國天然氣發(fā)動機的發(fā)展較快，但在總體技術(shù)上與國外先進(jìn)水平仍有不小的差距，這阻礙了我國天然氣發(fā)動機的自主研發(fā)和更廣泛的推廣。
天然氣發(fā)動機主要有兩種工作方式，第一種是點燃式，顧名思義，就是由火花塞點火引燃燃燒室內(nèi)的混合氣。第二種則是壓燃式，通常是由缸內(nèi)直噴的柴油進(jìn)行引燃。天然氣主要成分是甲烷、乙烴、三碳丙烷以及氮氣和二氧化碳，不同狀態(tài)氣體組分的含量會有所不同。
從公開的數(shù)據(jù)來看，即將實施的國六標(biāo)準(zhǔn)，主要對PEMS的PN、遠(yuǎn)程排放管理車載終端數(shù)據(jù)發(fā)送要求、高海拔排放要求和PEMS測試范圍進(jìn)行了重新定義。
點燃式發(fā)動機按照混合氣濃度可以分為當(dāng)量燃燒和稀薄燃燒兩種方式，采用當(dāng)量燃燒的天然氣發(fā)動機是目前應(yīng)用的主要形式，這是因為采用當(dāng)量燃燒可以使用三元催化器(TWC)來降低排氣污染物。
在當(dāng)量比為1：1時，TWC對含氮氧化物(NOx)和碳?xì)浠衔?THC)有著接近100%的轉(zhuǎn)化效率，但是隨著空氣濃度的增加，轉(zhuǎn)化效率大幅降低。天然氣發(fā)動機的顆粒物本身排放量就較低，采用當(dāng)量燃燒，結(jié)合三元催化器比較容易達(dá)到國六排放標(biāo)準(zhǔn)。
為了提高發(fā)動機的熱效率，發(fā)動機也經(jīng)常使用稀薄燃燒的方式，也就是空氣質(zhì)量在燃燒室內(nèi)占比較重。目前，為了滿足國六要求，通常會采取燃燒室以及進(jìn)氣道結(jié)構(gòu)優(yōu)化、預(yù)燃室設(shè)計、分層燃燒技術(shù)、廢氣再循環(huán)等技術(shù)，對天然氣發(fā)動機進(jìn)行優(yōu)化。
如果使用的是壓燃式發(fā)動機，為了滿足國六排放法規(guī)，采用機內(nèi)凈化+后處理的技術(shù)方案，機內(nèi)凈化主要是采用EGR技術(shù)來降低NOx的排放。目前常用的后處理器組合包括DOC+DPF+SCR，與柴油機的后處理器組合差別不大。
隨著產(chǎn)業(yè)政策的逐步出臺、天然氣基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的完善，天然氣的供給能力逐步增強，天然氣供求關(guān)系趨于平穩(wěn)，天然氣商用車的產(chǎn)銷量快速回升?？梢灶A(yù)見未來天然氣發(fā)動機前景廣闊。
想要了解更多天然氣發(fā)動機行業(yè)的發(fā)展前景，請查閱《2021-2026年中國天然氣發(fā)動機產(chǎn)業(yè)運行態(tài)勢及發(fā)展趨勢預(yù)測研究報告》。
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