2021年中國天然氣發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)運(yùn)行態(tài)勢及發(fā)展趨勢預(yù)測

• 2020年12月2日 ZhouXun來源：互聯(lián)網(wǎng) 1197 77
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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(shí)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(jī)在城市公交、出租車上得到的廣泛的應(yīng)用

天然氣的優(yōu)點(diǎn)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(yùn)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”。

2021年中國天然氣發(fā)動機(jī)產(chǎn)業(yè)運(yùn)行態(tài)勢及發(fā)展趨勢預(yù)測

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(shí)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jī)的自主研發(fā)和更廣泛的推廣。近年來，各發(fā)動機(jī)知名生產(chǎn)廠家、咨詢公司及研究機(jī)構(gòu)都針對天然氣發(fā)動機(jī)的燃燒和排放特性、供給系統(tǒng)及控制、稀薄燃燒技術(shù)、天然氣噴射技術(shù)以及天然氣柴油雙燃料發(fā)動機(jī)技術(shù)等展開了大量的理論和試驗(yàn)研究。

按照其著火方式的不同劃分，可以分為點(diǎn)燃式天然氣發(fā)動機(jī)，壓燃式天然氣發(fā)動機(jī)和柴油引燃式天然氣發(fā)動機(jī)。

點(diǎn)燃式天然氣發(fā)動機(jī)技術(shù)就是類似汽油機(jī)的工作方式，用火花塞引燃天然氣混合氣，其供氣方式可以分為進(jìn)氣道內(nèi)供給天然氣和燃燒室內(nèi)直接供給天然氣，進(jìn)氣道供氣還可分為單點(diǎn)供給天然氣和多點(diǎn)供給天然氣，多點(diǎn)供氣就是在每缸的進(jìn)氣道單獨(dú)供給，單點(diǎn)供氣就是在進(jìn)氣總管供給天然氣。單點(diǎn)供氣類似于汽油機(jī)的進(jìn)氣道單點(diǎn)噴射，各缸會出現(xiàn)搶氣導(dǎo)致的工作不均勻現(xiàn)象，因此在大型多缸天然氣發(fā)動機(jī)上，多采用多點(diǎn)供氣方式。

壓燃式天然氣發(fā)動機(jī)的燃料供給方式是向缸內(nèi)直噴高壓天然氣，噴射時刻一般在上止點(diǎn)前，在壓縮上止點(diǎn)前自行著火，實(shí)現(xiàn)擴(kuò)散燃燒。由于甲烷是天然氣的主要成分，其著火溫度比柴油高因此為了使其可靠著火，直噴式天然氣發(fā)動機(jī)一般需要助燃措施，常用的為電熱塞輔助著火。使用中電熱塞易于發(fā)生氧化，因此通常選用具有陶瓷外殼的內(nèi)熱式熱面管形式的電熱塞，由發(fā)電機(jī)提供能量，并且根據(jù)發(fā)動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件調(diào)節(jié)電熱塞的外加電壓。

在混合氣著火之前，低濃度的均質(zhì)混合氣在燃燒室內(nèi)形成，當(dāng)缸內(nèi)溫度壓縮到天然氣的自燃溫度以上時，均質(zhì)混合氣開始著火，即實(shí)現(xiàn)均質(zhì)壓燃燃燒。均質(zhì)壓燃燃燒的天然氣發(fā)動機(jī)在工作方式上融合了點(diǎn)火燃燒和壓燃燃燒兩種燃燒方式的工作特點(diǎn)，混合氣形成采用預(yù)混形式，燃燒采用壓燃燃燒方式，并且采用質(zhì)調(diào)節(jié)的方式控制負(fù)荷，將節(jié)氣門去掉。

經(jīng)過科研工作者多年的探索，氣體機(jī)技術(shù)有了長足的進(jìn)步，主要應(yīng)用的技術(shù)包括前面提到的點(diǎn)火技術(shù)、HCCI燃燒技術(shù)、Miller循環(huán)技術(shù)、長沖程技術(shù)、EGR技術(shù)、以及這些技術(shù)的綜合運(yùn)用。

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