公交车辆CNG加气问题探讨

哈字洪

摘 要：随着城市公交线路的日益完善，公交车辆大规模增长，因此这些车辆的加气问题就摆在了管理者的眼前，CNG的加压方式是目前很多CNG车型的重要加气方式，但是也存在一些亟待解决的问题，需要人们对其进行分析，从技术角度来考量各方面影响加气效率和效果的因素和条件。

关键词：公交车辆；CNG；加气问题

引言

CNG加气随着相关车型的增多，以及人们对于加压效率更高的追求，已经出现了很多种加气的方法和模式，这些方式并不是尽善尽美的，也存在一些缺陷和劣势，往往达不到理想的加气效果，对于车辆的正常运转造成了一定的不良影响，因此要注重對CNG加气问题的分析和研究，采取多种渠道和途径解决目前存在的加气问题。

1 CNG加气站的运行模式

1.1 直接加气方式

所谓直接加气的方式，就是将进站管道输来的天然气，经压缩机压缩到25MPa后直接给汽车加气。加气时一般也没有售气机，往往只是通过压力表计算的方法进行天然气的计量。这种直接加气的加气站，由于设备少投资低，在一些小型加气站使用较多。

1.2 带缓冲储气瓶组的加气方式

这种方式是在压缩机和售气机之间的管路中，增加一个缓冲储气罐或储气瓶组。在给汽车加气的同时或者无车加气时，将缓冲储气罐充满。一方面可以抵消压缩机运行时所产生的脉动形成的冲击，保持加气时压力的平稳性；另一方面当罐充满时，有车加气时可先由储气罐供气，无车加气时又可先将储气罐充满，这样就可减少压缩机的启动次数，延长使用寿命。

1.3 分级式三线加气方式

这是目前常用的一种，属于快加气方式。是将上述的储气瓶组换成高中低压三组，三组按容积成一定比例搭配，每一组有一根高压输气管通到售气机里，三组气瓶就有三根管，所以也称三线加气。配合三线加气还在控制系统设置了一个优先顺序控制，以保证给车加气时能按照低、中、高压气瓶的顺序进行。这样，既可以减少压缩机的启动次数，又可以提高加气速度。

2 公交车加气的主要特点

首先公交车的运营时间有明确的规定，并且在固定的路线上行驶，每站的停站时间都有相应的标准，因此就会出现整条线路的公交车聚集在一起进行加气的情况；其次，对于天然气加压的CNG车型来说，必须要确保加气途中不出现间断或者中断的情况，否则这类车辆就无法正常行驶和运营，因此CNG加气站就要保证加气加压维持其持续性和连续性，确保安全与稳定；再次，与小型的CNG车辆不同，公交车的重量和体型都很大，它的储气罐数量也更多，因此就需要更多的加气量来满足公交车辆的正常运营所需要的条件，而公交车之所以配备数量众多的储气罐设备也是因为在正常的运营期间，每条固定路线上不可能都会经过CNG加气站，也就无法中途实现加气补给，因此需要一次性解决加气问题，这样才不至于影响到正常的营业时间，也是为了防止在运营期间由于储气量不足而引发不可预料的风险和事故；最后，公交线路上运营的公交车辆随着城市的不断发展，其数量在迅速增多，因此需要进行加气的公交车的数量是很庞大的，因此就需要开放更大的空间和场地给加气站，这样才能满足在最短的时间内和最高的效率完成大量公交车辆的加气作业。

3 保证公交车顺利加气的途径

3.1 增加压缩机的容量或台数，扩大供气量

由于公交车的数量和每辆车的加气量都比较大，所以加气站的规模和供气量必须满足加气的需要。比如，某车场有CNG汽车200台，每台车的加气量平均为70m3，那么加气站的日供气量应为14000m3左右。一天按工作16小时计算，压缩机的排气量应为850m3/h。如果有条件，最好选择双机组，如两台排量为650m3/h就比较合适。在加气高峰时，两个机组同时运行，其余时间只起动一台机组即可。这样，既可以满足不问时段加气要求，又能降低运行成本比较经济。

3.2 增加售气机台数，以增加单位时间的加气车辆数

加油相比加气时间较长，比如加气70m3大约需要10分钟左右，加气前后的辅助时间假定为两分钟，辆车加一次气约需12分钟，所以一个加气枪一小时只能加5辆车，一个售气机两个加气枪一小时仅能加10辆车。显然难于满足高峰期的加气要求。因此最好设置两台售气机。

3.3 增加储气瓶组的容量和储气量，保证高峰期的供气量

从上述可知两个售气机一小时可以加气20辆车，需要的气量为1400标方。但压缩机的供气量仅有850m3，显然不够。所缺的气量必须由储气瓶组补充。根据经验，储气瓶组的储气量至少为3000m3。假若储气瓶组的气体利刚率为30%以上，实际可以供给汽车加气的气量达1000多m3以上。加上压缩机的气量，两小时的供气量近2800m3，基本可以满足高峰期40辆车的加气量。

3.4 改变瓶组配比，提高储气瓶组的气体利用率

现在，CNG加气站的储气瓶组一般都按高、中、低压三组设置。三组气瓶的数量或者储气量是不同的，其配比设计的是否合理，直接影响着气体的利用率。设置好的可高达58%，而设置差的可能仅有百分之十几。许多用户的经验认为1∶2∶3比较介适。实际上由于气体利用率还与车辆每次加气量以及总的储气量等因素有关。因此若有条件，可以经过实际测量后予以调整，以便进一步提高气体利用率，降低运行成本。当然，如果该加气站每组储气瓶采用的是单一的大气瓶，就无法调整配比。

3.5 增大汽车储气瓶的受气管的通径，缩短加气时间

由于受国产汽车受气嘴通径的制约，目前国内CNG汽车受气嘴后的不锈钢竹的外径为Φ6，通径为Φ4。而售气机（主要是进口售气机）的通径一般为Φ7。所以这个通径Φ4的钢管就成了影响加气速度的瓶颈。经测定这时的平均加气速度为8.1m3/min，若把该钢管换成Φ10×1.5则通径为Φ7，和售气机加气枪的通径一致。那么，平均加气速度就可提高到18m3/min。这样，原来加70m3气需要10分钟，现在只需不到5分钟。由于加气时间几乎缩短了一半，在其它设施不变的情况下，单位时间可加气的车辆则会大大增加、必然缓解了公交车高峰加气的矛盾。

当然也可直接选用通径更大（比如1/2″）的大流量售气机，并配以相应通径的汽车受气嘴，加气速度增大，加气时间更短。

结语

本文分析了公交车的加气特点，从中就能够明显的发现存在很多问题需要解决，比如加气的效率和效果，如何缩短加气所需的时间，并且保证加气站的合理运转，这些问题都影响着公交车的正常运行，对于这类问题还需要进一步完善加气管理工作的方面制度和运行机制，并且提高CNG加气的技术水平，提高管理质量和效率，确保实现安全、持续和稳定的运营目标，解决出现的加气问题。