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车辆油改气技术装备需升级
发布者:peili                      来源:未知            点击率:次             更新日期:2018-08-26 15:56
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  今年6月,交通运输部发布《关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的实施意见》,其中明确提出加快淘汰采用稀薄燃烧技术和“油改气”的老旧燃气车辆。近日,河北、陕西、浙江、广西针对该意见相继发布文件,提出了具体落实措施。车辆“油改气”是交通节能减排的重要途径之一,老旧燃气车辆为何要被淘汰,今后的“油改气”该如何发展?带着这些问题,记者采访了业内专家。
  
  充分燃烧让用气更环保 “推广‘油改气’,是因为在气缸内气态燃料与空气能够实现同相混合,其混合效果比液态燃料更好,燃烧效果也更好。”长沙理工大学汽车与机械工程学院汽车工程系副教授袁翔从材料学的角度向记者解释推广“油改气”的原因。虽然现代技术能够使液态燃料在气缸内足够“气化”,但它依然无法实现与空气的同相混合燃烧,从而导致其燃烧不够充分、能量转化率不高,这是液态燃料的先天不足。
  
  与柴油、汽油相比,LNG、CNG等气态燃料中的碳元素含量较低,加上其燃烧更充分,所以尾气排放中会产生更少的一氧化碳、碳氢化合物和碳颗粒物,减轻了大气污染。袁翔说:“总体上,‘油改气’车辆的排放可以平均降低20%左右。”
  
  其实,“油改气”技术出现得很早,上世纪50年代,我国就把汽油车改成燃气车,但是车辆续航能力弱、动力性能低、排污高。直到上世纪90年代,LNG、CNG技术和车用储罐技术逐步成熟,解决了燃气车续航问题,加之汽车尾气问题受到关注,车辆“油改气”技术得到市场的青睐。
  
  “油改气”技术的推广,还在于其良好的经济效益。袁翔说,2000年时,长沙“油改气”出租车每天消耗燃料费用平均可以降低30元钱。经济效益带动了很多城市的公交车、出租车甚至是私家车选择了“油改气”。机动车从燃油改为燃气,有着经济和环保双重效益。
  
  淘汰老旧车缘于发动机改造缺陷 “‘油改气’的方向是值得肯定的,但以往燃油发动机改为燃气发动机这种方式,没有想象中那么清洁,其尾气中氮氧化物有一定的升高,尤其是柴油发动机的‘油改气’。”袁翔告诉记者,机动车“油改气”加装了进气道喷射或缸内喷射装置,但是其气缸本身并没有进行大的改造,燃气时气缸内部温度高达2000多摄氏度,在富氧的条件下,极易产生大量氮氧化物,而氮氧化物正是臭氧的前体物之一。
  
  北京祥龙博瑞汽车服务(集团)有限公司总工程师魏俊强对此表示赞同:“经过‘油改气’简单改造的老旧车辆,排放只能达到国三标准,很多车辆还达不到,主因就是氮氧化物超标。”
  
  记者了解到,我国“油改气”车辆多采用稀薄燃烧+EGR废气再循环系统,如果系统匹配(包括EGR)不良、系统可靠性低,该技术极易产生大量氮氧化物,并使尾气后处理系统迅速老化。交通运输部规划研究院环境资源所公路环保室主任吴睿说:“这是稀薄燃烧技术本身的缺陷,也是其被诟病之处。”
  
  部分燃气质量也有问题。部规划研究院环境资源所所长徐洪磊告诉记者,我国缺少对LNG质量的有效监管,部分加气站、LNG运输车在LNG中偷加液化氮,这也增加了“油改气”车辆尾气中的氮氧化物。
  
  “‘油改气’车辆另外一个问题,就是容易出现减压阀老化损坏、喷气嘴堵塞等故障,从而导致燃气喷射压力控制失常,空燃比过浓,使其能耗反而增加、排放变差。”袁翔解释说,气态燃料储存在罐中需要300个大气压,气缸内的燃料需要1个大气压,其中燃料输送系统中的减压阀至关重要。
  
  根据车辆行驶状况,“油改气”系统中的减压阀做出相应的压力调节,使得气缸内空燃比达到最佳状态,燃烧才能达到最佳效果。但是,目前“油改气”系统中的减压阀多为膜片式,存在易老化等问题,且难以攻克。袁翔说:“大约每8个月至10个月,减压阀就会出现膜片老化问题,导致燃气压力控制失常,进而产生供气过浓等问题,车主必须去维修。”
  
  淘汰老旧“油改气”车辆,还有安全性考虑。据袁翔介绍,“油改气”有着很大的利润空间,引发众多小企业一哄而上,部分企业不具有汽车改装资质,本身生产装备简陋、技术水平不高和管理流程、作业规范、检验规程,缺少必要的排放检测设备,加上低价恶性竞争,很难保证改装车的动力性能、安全性能以及排放性能。
  
  专用燃气发动机是方向 淘汰“油改气”老旧燃气车辆,并非意味着禁止“油改气”。在机动车能源领域,清洁能源是未来重要的发展方向,而CNG、LNG等气态燃料由于其碳含量低、氢含量高和同相混合特性等特质,使得它们在清洁能源中的地位非常重要。袁翔说:“内燃机仍有较大的改进空间,专用燃气发动机汽车是未来发展方向之一。”
  
  经过多年的发展,我国燃气汽车产业进入快速发展期,燃气汽车的产品型谱完整、系列齐全,燃气汽车关键零部件研发和产业化发展迅速,已形成较为完整的燃气汽车标准体系。袁翔表示,在车上直接安装专用燃气发动机,避免了发动机改造问题。
  
  据了解,目前我国大多数专用燃气发动机使用的是稀薄燃烧技术。美国和欧洲燃气汽车绝大多数采用当量燃烧加三元催化技术路线,降低了尾气中的氮氧化物。但是当量燃烧技术使得气缸内温度更高,给活塞、缸盖、进排气等部件带来损害,我国生产采用当量燃烧技术的燃气发动机,只能使用进口耐高温材料,这也导致设备价格和整车价格的提升,所以完美替代稀薄燃烧技术尚需时日。
  
  推广“油改气”不仅需要升级技术和发动机,多位专家认为,安全监管同样重要。早在2014年,国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局就曾下发文件,加强机动车“油改气”安全管理工作,将燃气机动车监管纳入法治轨道,促进燃气车数量和安全的提升,为节能减排和公共安全作出贡献。
 
 

 

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