当前位置: 压力容器 >> 压力容器市场 >> 氮氧化物排放超标,天然气车也不环保,这是
在传统观念中,天然气是一种较为洁净的能源,燃烧后仅产生二氧化碳和水这样的物质,相比汽柴油可算得上干净多了。
然而有一种说法称,天然气车并不环保,这是什么原因呢?今天的卡车小百科,我们就来分析分析。
天然气主要成分烷烃,其中甲烷占绝大多数,另有少量的乙烷、丙烷和丁烷等。
在天然气卡车中,分为了CNG(压缩天然气)和LNG(液化天然气)两种,从字面意思上能够理解,CNG、LNG本质上都是天然气,只是形态不同而已。
卡车天然气的储存形式
●CNG——常温高压存储
CNG是压缩天然气(CompressedNaturalGas),是将天然气直接压缩,以20.7~24.8MPa的压力储存在压力容器中。
●LNG——液态超低温储存
LNG是液化天然气(LiquefiedNaturalGas),天然气经压缩、冷却至其沸点(-℃)温度后变成液态,然后常压低温储存的方式存放在-.5℃、0.1MPa左右的低温容器内。
相较于CNG,LNG是低温低压储存,LNG体积约为同量气态天然气体积的1/,质量仅为同体积水的45%左右。但LNG对容器的要求较高,需要防腐隔热的专用容器存放。
为什么说天然气发动机也存在污染?
说到这,我们需要普及下天然气发动机的工作方式。
发动机工作时,燃料与空气以一定比例混合,才能形成可以燃烧的混合气。而每克燃料完全燃烧所需的最少的空气克数,叫做理论空燃比。
天然气的理论空燃比为17.2,即完全燃烧1克天然气需要17.2克空气。
在理论空燃比的情况下,天然气燃烧后的产物以二氧化碳和水为主,而目前主流的国四国五天然气发动机为了提升效率和排放,采用的是稀薄燃烧。
所谓稀薄燃烧,就是更大的空燃比。也就是说,混合气体空燃比大于17.2,汽缸内有更多空气参与燃烧。
●省油不说,还减排?
这样一来,直接好处就是热效率提高。同时随着空燃比的增加,燃烧更加充分,尾气中的一氧化碳和碳氢化合物的量减少。
然而这样并非十全十美,稀薄燃烧由于有过量的空气参与燃烧,在高温和富氧的条件下,会产生较多的氮氧化物,若排放措施不够完善,就会使氮氧化物排放超标。
目前,国四、国五天然气卡车多采用稀薄燃烧+DOC(部分国五车在DOC基础上,加入了EGR)的技术路线,作为三元催化的简化版,DOC只能处理碳氢化合物和一氧化碳,无法对氮氧化物进行处理。
因此,如果天然气发动机内部的排放措施不够完善,仅靠一个DOC是无法满足排放要求的。
加上EGR以后,情况就好多了。
EGR主要作用就是降低缸内燃烧温度,从而减少氮氧化物。经过EGR进入发动机二次燃烧后排放出的尾气氮氧化物含量,会比单次燃烧排出的尾气降低约30%-50%。
而到了国六时代,氮氧化物排放进一步严格。为了排放达标,国六天然气发动机将技术路线改为当量燃烧+EGR+三元催化。
当量燃烧,就是参与燃烧的空气与天然气的比例接近理论空燃比,也就是17.2左右。
没有了过量的空气参与燃烧,再加上EGR和三元催化,氮氧化物自然就容易控制下来。
●编后语
技术发展到今天,无论是稀薄燃烧+DOC还是当量燃烧+EGR+三元催化,我们都可以通过适当的方法使其排放达标。天然气车不环保,看来是个伪命题。
好了,今天的卡车小百科就说到这里,各位卡友觉得天然气车好吗?有没有因为排放问题被罚款、年检不过关的?(文/朱鹏飞)