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天然气存在于自然界中,是一种高效、洁净、价廉的工业及民用燃料和化工原料。天然气作为汽车燃料也是可行的。从能源战略的角度来考虑,中国天然气资源丰富而石油资源短缺,发展天然气汽车有助于缓解石油资源的短缺。从环境的角度考虑,天然气汽车可以达到目前世界上最为严格的排放法规,已成为绿色汽车的标志之一。天然气的主要成分是甲烷(CH4),约占85%~95%,还含有少量的乙烷、丙烷和丁烷,以及少量的杂质。天然气在常温常压下的能量密度很低,天然气的车载存储方式通常有两种:一种是将天然气储存在汽车携带的高压储气瓶里,压力约为20MPa,即压缩天然气;另一种是在低于-.5℃的超低温下以液态储存于绝热性能良好的容器中,称为液化天然气。天然气的主要优点(1)来源丰富。按近年的勘察情况,世界上的天然气大约可以开采60年,石油大约可以开采40年。而在我国,天然气可以开采上百年,石油只够开采20多年。(2)燃料经济性好。天然气的辛烷值比汽油高,其研究法辛烷值高达,故燃用天然气比燃用汽油时许用压缩比高(大约高2~4个单位),相应的理论循环热效率可以提高7%~12%;此外,天然气与空气的混合气形成质量比汽油与空气的好,燃烧更完全,也有利于热效率的提高;加之天然气的价格较低,故燃料经济性好。(3)排放污染少。与汽油相比,天然气的燃烧比较完全,故其排放物中CO低90%,HC低50%,微粒低40%;NOx低30%;天然气中含硫量极少,排放物中SO几乎为零,SO2低70%;因天然气中不含铅,故铅的排放为零。(4)发动机使用寿命长。天然气含硫极少,故燃烧产物中硫化物极少,使制约发动机使用寿命的重要因素——腐蚀性磨损大为减轻,大修周期延长。此外,天然气是以气态供入气缸,对气缸壁的冲刷作用小,对润滑油的污染轻,也会使磨损减轻。(5)维修费用较少。天然气的燃烧产物中极少含在中、常温下为液态的成分,发动机润滑油被稀释污染少,换油周期可延长,且积炭较少,火花塞及活塞环的寿命较长,维修费用减少。(6)怠速及过渡工况运行稳定性好。天然气的混合气形成质量好且其跟随性较好,没有汽油机所面临的汽油雾化、蒸发以及管壁油膜等不稳定因素的影响,混合气浓度易于满足工况的要求,使怠速及过渡工况运行稳定。

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