油改气对汽车发动机的影响浅析

沈文满 符洪伟 刘行良

摘 要： 近年来，随着环境污染的不断加剧，燃油成本不断上升，汽车油改气应运而生。油改气有效减少了石油的消耗，降低了环境污染，减轻了车主的经济负担，得到了广泛的认可。欧美是现代油改气技术研究的领军者。美国在2003年天然气汽车就已经突破十万辆，并且制定了相关的政策法规。我国油改气技术起步较晚，经过十余年的发展，油改气技术也日趋成熟。截至2018年底，我国天然气汽车保有量为670万辆，加气站保有量9000座，连续四年居世界第一。汽车油改气也会对发动机的性能带来一定的影响，燃用天然气会降低发动机的动力输出，在较高负重或者爬坡的情况下油改气汽车显得有气无力，甚至出现直接熄火的情况。目前，国内外对发动机动力下降的问题都无法完美解决，只能通过调整发动机的一些参数来配合天然气的理化特性，最大程度上的提升发动机的动力。

关键词： 油改气;汽车发动机;影响浅析

【中图分类号】G322      【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）13-0211-01

引言

随着全球资源短缺、环境污染和生态环境的恶化，汽车与环境的相容性研究已经成为汽车发展研究的主题。在油价高涨、政府对环境日益重视和新能源汽车技术有待成熟的情况下，将传统的汽油车改装为天然气/汽油双燃料汽车在我国得到广大车主的接受和推广。

1 天然气理化特性分析

1.1 安全性较高。以爆炸极限为例，天然气在空气中的浓度达到15%以上时，可以正常燃烧，而汽油是7.6%，柴油是6%;当天然气在空气中的浓度达到5%～15%范围内时，遇明火可以发生爆炸，而汽油是1.4%～7.6%，柴油是1.3%～6%。同时在燃点、自动点火温度、最高燃烧温度等特性上，天然气也优于汽油和柴油。因此，天然气作为汽车燃料是比较安全的。

1.2 清洁环保。天然气在发动机中极易与空气均匀混合，燃烧比较彻底，与汽油相比，可降低一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫等气体的排放，并且没有苯、铅等致癌和有毒物质危害人体健康，更有利于环境保护。

2 油改气对汽车发动机的影响

2.1 经济性。发动机的经济性指发动机做出的有用功而所消耗的能源的代价。汽车发动机的经济性体现在有效热效率。燃料燃烧所释放的热能，在经过发动机的内部消耗之后，转化成发动机实际的输出功。二者之比即是发动机的有效热效率。天然气有着很高的辛烷值，抗爆性能优秀，适合压缩比大的发动机。但是油改气的发动机还是原来的汽油机，没办法将天然气的优点完全发挥出来。天然气的热值高，代表天然气具有比较高的能量，但是单位体积下，天然气与汽油相比自身占据一定的空间，致使外界的空气的进入减少，使得燃烧不充分所以天然气混合气的热值没有汽油混合气的热值高。故此，天然气燃烧后释放的热量比燃烧汽油产生的热量少，所以天然气的热效率比汽油的低，即燃用等量的天然气和汽油，跑不过汽油。

2.2 加强宣传培训。建议各相关部门要加强对“油改气”汽车消防安全知识的宣传，引导用户购买已获生产许可证、正规厂家的产品，选择专业维修单位进行保养维修，停放时远离火源和可燃物，定期对钢瓶进行检查、维护、保养;指导用户提高产品防火安全技术性能，将有关防火知识内容写入产品使用说明书;指导安装企业和用户进行使用前的消防安全培训;指导维修企业和用户在维修、保养车时选用与车相匹配、质量可靠配件。交通、消防部门应加强对“油改气”车辆司机的消防安全培训。

2.3 排放性。排放性就是针对发动机的尾气排放以及噪音。在发动机的热功转换过程中，因为燃烧而生成的对环境有污染的有害物质直接的限制标准。发动机表面对外辐射的噪声以及由发动孔排气管向大气环境排出的有害物质统称为有害排放物。对于汽油机排出的尾气，有害排放物主要是一氧化碳，碳化氢和一氧化氮。而燃烧天然气的排放物是二氧化碳、一氧化碳和很少的二氧化硫。由发动机的动力性可知，当天然气过多，空气的进入量较少，天然气无法充分燃烧，导致一氧化碳的生成;当混合气过稀，即天然气的含量少，氧气的含量多，天然气充分燃烧，生成的产物不会对大气造成危害，但是热能会降低。天然气中含有杂质，在充分燃烧后，会有少量的二氧化硫生成。天然气燃烧之后，不会像汽油一样产生氮氧化物。当汽车油改气之后，为了配合天然气的理化性质，适当的调整发动机的参数，使得天然气可以释放更多的热能，但是随之而来的是势必会造成在燃用汽油时出现的爆燃或者提早造成发动机配件的损坏，使发动机的工作环境遭到破坏。更重要的是，油改气之后再使用汽油时会造成汽油无法充分燃烧，导致尾气排放的气体中含有大量的氮氧化物等一些对大气有害的污染物。

2.4 装置保养。驾驶“油改气”汽车一定要进行定期的装置保养，由于所用燃料的特殊性质，每间隔半个月就应该对气罐进行一次全面的漏气检验。检查方法是将混有洗潔精的清水充分摇晃后，涂到车的开关和减压阀等接头处，一旦发现有气泡冒出的情况，就说明该车的天然气存在泄漏问题，这个时候就应该将车送往专门汽修部门进行检查修理。

2.5 油改气实施的条件。适合油改气的汽车满足以下基本条件：①年油费1万以上，油费过低，油改气的经济价值不明显;②新车价格在20万以内汽车，价格昂贵的汽车进行油改气，会明显消弱动力性的体验;③不是缸内直喷，目前国内缺乏缸内直喷汽车的油改气技术。以上条件，前两个是参考性的条件，第三个是硬性的条件。

结语

对油改气发动机的工作原理进行了解释，分析了汽车油改气之后动力性不足的真正原因，及可能存在的排放性问题。提出了加装高能点火线圈、进气增压器和提升天然气的活性来提高发动机动力的方法。由于油改气技术目前还不是很成熟，改装技术也不统一，造成各种油改气汽车事故频发、维修困难，致使相当一部分汽车拥有者对油改气望而却步。另一方面，国家也鼓励使用原装天然汽车，油改气技术面临极大的挑战。

参考文献

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