油改气研究 - 图文

黑龙江八一农垦大学毕业论文 和汽车企业研发的重点。新能源汽车技术的应用，能降低我们对石油的依赖程度，减少二氧化碳排放，取得明显的节能与环保效益。同时还能推进下游行业的转型，带动一大批相关行业的快速发展，进而推动整个经济实现发展模式的转变，促进国民经济的可持续发展。

经济的发展不能以牺牲环境为代价，必须建立在优化结构、提高效益、降低消耗和保护环境的基础之上。加快建设资源节约型、环境友好型社会是从我国国情出发提出的一项重大决策。党的十七大报告再次强调要加强能源资源节约和生态环境保护，把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置。我们要建立资源节约型和环境友好型社会，实现经济社会的可持续发展，正确的选择就是实施低碳经济发展战略，彻底改变过去高投入、高排放的经济增长模式。发展新能源汽车既是低碳经济的选择，也是我国汽车产业继续发展壮大的必由之路。2009年3月20日国务院办公厅公布了《汽车产业调整和振兴规划》，推出了新能源汽车示范工程，对采购新能源汽车实行了优惠政策，加速了新能源汽车的自主创新和产业化，促进了我国汽车产业的跨越式发展。新能源汽车的发展为我国加快城市进程、改善城市环境，建设两型社会做出了巨大的贡献。

目前我国正处于建设“两型社会\和产业结构调整的关键时期，发展新能源汽车是加快转变经济发展方式，建设资源节约型、环境友好型社会，缓解资源约束和环境压力，提高经济增长的质量和效益，实现节约发展、清洁发展、安全发展和可持续发展的重大战略选择。

随着科技的发展，出现了很多降低排放、节约能源的技术，其中，燃气汽车的应用得到了广泛的推广，国外早在20世纪七、八十年代就开始研制、生产以液化石油气(LPG)汽车、压缩天然气(CNG)汽车为代表的低排放燃气汽车；我国在上世纪50年代就有燃气汽车的应用。而天然气以其产储量潜力巨大、低排放的特点，在我国得到了广泛的推广[6]，目前，我国在燃气汽车改装、运营、管理以及加气站建设等方面都积累了不少经验，但

8]是，燃气汽车的发展和普及还存在很多问题[7、，例如燃气汽车的可靠性、经济性、加气站建设等问题都还有待考虑和解决。

开发和应用新能源汽车是世界汽车发展的大方向，也是中国的一项重大战略。中国具有较为丰富的天然气资源，发展天然气汽车符合基本国情。随着“西气东输”工程的进行和天然气汽车技术的发展，中国天然气汽车的保有量必将进一步增加。

随着我国国民经济的快速发展，在一些大中城市汽车保有量在急剧的增加，汽车尾气的排放己是造成环境污染的重大因素，又加上石油资源的枯竭，目前世界各国都在加快研究绿色能源汽车。就是利用最新的科技成果对发动机进行改造，再配上其它辅助手段使汽车排出的废气符合越来越严格的法规要求，或者是使用能替代汽油、柴油等现行燃料的新能源，如:电动汽车、替代燃料汽车、混合动力汽车等。根据我国现有的资源情况以及技术条件，在我国发展燃气汽车即可以解决汽车尾气排放的污染问题又可以改善能源结构，促进传统汽车产业实现跨越式发展并带动其他相关产业的发展，进而促进整个国民经济的发展，也是实现我国汽车产业可持续发展的重要举措。

对技术进行反观性认识和思考是技术哲学的根本。实施 “油改气”工程，推广燃气汽

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黑龙江八一农垦大学毕业论文 车虽然不能象高新技术的应用推广那样引起人们的重视和关注，但技术哲学也需要研究己经成熟的技术，甚至是被淘汰的技术，这样才能达到对技术的深入、全面、系统的认识。因此，从技术哲学角度切入 “油改气”工程，探讨燃气汽车发展，有助于拓展技术哲学的研究领域，有助于技术哲学研究实现 “走向实践”的研究转向。“科教兴国”战略与 “可持续发展”战略是我国的两大国策，有效地贯彻实施好两大战略，对于实现经济、社会和生态的协调发展具有重要的意义。汽车产生对我国国民经济的发展具有重要的影响，但汽车又是导致生态环境问题的重要因素，特别是对城市环境的影响更为重大，发展绿色汽车产业成为反映时代主题的焦点问题。本课题以小小的 “油改气”工程为研究对象，通过对发展改装燃气汽车的研究，希望能够有助于做好燃气汽车的发展工作，同时也企图借助这一小窗口，更好地认识我国发展绿色汽车产业的意义和所遇到的问题，进而有助于更好地促进我国汽车产业的发展，推进我国经济、社会、环境的协调发展。

1.3国内外现状

10、11、12]1.3.1 世界天然气汽车的发展概况[9、

根据国际天然气汽车协会(International Association for natural gas vehicles)统计，

拉美和亚太是目前世界上最大的天然气汽车市场。亚太地区和拉美地区拥有的加气站数量最多，占世界总量的比重分别达到41％和32％；中东地区是加气站数量增长最快的地区；北美地区是全球唯一出现加气站数量下降的地区。尽管世界总体天然气汽车市场发展势头良好，但各主要地区的发展情况仍有差异。在拉美、亚太和中东地区持续快速增长的同时，北美地区天然气汽车市场的发展却出现反复。例如在法国、西班牙、荷兰和葡萄牙天然气汽车的发展主要集中在城市重型车辆，包括公共汽车和垃圾运输车；东欧和前苏联地区主要是天然气改装车市场，最近越来越多的客户倾向于购买原装天然气汽车。除了常规车辆外，该地区还成功地开展了天然气用于其他类型交通工具的实验，包括飞机、船舶、农用拖拉机和轨道机车。随着天然气汽车技术的发展，许多国家对天然气汽车提出了很高的技术要求，要求天然气汽车在动力性能、可操作性、舒适性(包括行李舱空间)等各方面达到与汽柴油车相当的水平，同时在尾气排放性能、燃料经济性方面应好于汽柴油车。

世界石油资源已经非常紧缺，所以世界各国都把开发和应用交通新能源作为一项重要的课题。天然气由于其来源丰富、技术较为成熟，拥有良好的经济效益和环境效益而得到

世界上很多国家的青睐。在天然气资源丰富的国家如阿根廷、意大利、新西兰、巴西、印度尼西亚等都大力发展天然气汽车；受环保法规和国家政策制约的美国、日本等国家，天然气汽车的发展也非常迅速。截止到2011年12月的统计资料显示，全世界天然气(CNGV，不包括LPGV)汽车保有量约为1422万辆。其中，居世界第一位的是巴基斯坦，保有量约为285.1万辆；中国居世界第五位，保有量约12.7万辆。表1-1给出了世界主要天然气汽车使用国家天然气汽车保有量和加气站的分布情况。

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黑龙江八一农垦大学毕业论文 表1-1 世界天然气汽车保有量和加气站分布

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 小计 总计

国家 巴基斯坦 伊朗 阿根廷 巴西 中国 印度 意大利 哥伦比亚 乌兹别克 泰国 乌克兰 孟加拉 玻利维亚 埃及 美国 秘鲁 亚美尼亚 俄罗斯 德国 保加利亚 马来西亚 委内瑞拉 缅甸 日本 瑞典 韩国 加拿大 法国 塔吉克斯塔

瑞士 全世界

CNG汽车保有占世界CNG汽车保量（辆） 2850500 2070930 1927007 1667036 1391600 1100000 754669 340000 300000 238583 200019 200000 140400 120000 110000 105659 101352 100053 91890 61623 44635 43000 42000 39623 32000 29447 14205 12450 10600 9279 14148560 14221114

有量比例（%）

20.04 14.56 13.55 11.72 9.79 7.73 5.31 2.39 2.11 1.68 1.41 1.41 0.99 0.84 0.77 0.74 0.71 0.70 0.65 0.43 0.31 0.30 0.30 0.28 0.23 0.21 0.10 0.09 0.07 0.07

占世界加气站保有

加气站保有量（座）

量比例（%）

3300 1574 1888 1789 1974 600 831 632 177 434 283 600 156 129 1100 146 303 250 900 96 148 155 37 332 168 171 81 125 53 120 18552 19265

16.82 8.02 9.62 9.12 10.06 3.06 4.23 3.22 0.90 2.21 1.44 3.06 0.79 0.66 5.61 0.74 1.54 1.27 4.59 0.49 0.75 0.79 0.19 1.69 0.86 0.87 0.41 0.64 0.27 0.61

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黑龙江八一农垦大学毕业论文 通过对表1-1进行统计，可作如下进一步分析： 该三十强一共拥有CNG汽车14148560辆，占全世界保有量14221114辆的99.49%； 前二十强一共拥有CNG汽车13871321辆，占全世界保有量的97.54%； 前十强一共拥有CNG汽车12640325辆，占全世界保有量的88.88%； 上百万辆的前六强均为发展中国家，一共拥有CNG汽车11007073辆，占全世界保有量的77.40%； 中国CNG汽车保有量139.16万辆，位居世界第五，亚洲第四，中国加气站数量位居世界和亚洲第二位，仅次于巴基斯坦；在技术与研发方面，各国已研制出了能充分发挥天然气优点的天然气专用发动机，在预混供气系统中采用电控技术；采用了电控多点燃料喷射系统，有利于增加进气量，提高动力性，有利于实现精确控制，提高机械效率和热效率，降低污染物的排放。近年来，世界各国对天然气的燃烧和排放特性、天然气供给的计量和控制系统、理想配比发动机技术、稀薄燃烧技术、柴油/天然气双燃料发动机技术、天然气液化技术以及轻质气瓶等，开展了大量的实验研究。这些使天然气汽车应用技术得到了很大提高。如：俄罗斯研制的利用轻金属内壳，外面用纤维缠绕并涂以复合材料的车用储气瓶，其自身质量与容积之比已降至

0.55kg/L，一个容积为50L的20MPa的气瓶只有28kg。美国通用公司在轻型载货车上装用3个铝制气瓶，储备里程达322km，而气瓶总质量只较129L汽油油箱重68kg，只相当于车上多了一位乘客。目前，在意大利、英国等汽车配件市场上可以买到可根据汽车行驶阻力和车辆要求自动调节供气量和点火提前角，从而达到额定的空燃比，满足动力性、经济性和排放要求的电子控制装置。近年来，国外天然气汽车技术发展较快，不仅在动力性和燃料经济性方面有显著提高，而且在排放方面也已进入“绿色汽车”行列。如：日本本田汽车公司推出的CIVIC（本田思域）系列的天然气汽车的CO、NOx、THC排放量比1997年美国联邦政府制定的标准低60％，比当今世界最严格的加州标 准 低 10％，而且仍保持良好的汽车性能。美国已实现了电控缸内喷气技术，如西南研究院研制的HDDGE重型天然气发动机以及CUMMINS（康明斯）的C系列电控进气道单点喷气增压中冷天然气发动机。又如哥伦比亚大学将底特律柴油机公司(D.D.C)的DDEC电控泵喷嘴改制成天然气/柴油双燃料喷射的电控缸内喷气系统等。在预混合供气系统中也采用电控技术，如美国天然气和汽油两用燃料发动机、D.D.C公司的50G天然气发动机等。俄罗斯已研制成功新型天然气—柴油预混合双燃料供气系统，达到了良好的使用性能，使柴油机的排放性能更加改善。“进气歧管燃料多点喷射技术”是当今世界天然气汽车的主流和发展方向，采用该技术降低过度工况下的排放能起到显著效果，与之相关的还有NGV顺序喷射系统、高速电磁阀、专用催化剂、专用发动机油等。另外，稀薄燃烧技术和发展天然气专用性单一燃料发动机也是天然气汽车的发展趋势。

1.3.2 中国天然气汽车的发展概况

中国的天然气汽车工业发展始于1988年，经过了一个阶段的试验、开发之后，从1994年开始，在中国石油天然气总公司等单位的推动下，天然气汽车工业取得了较快的发展速度。目前我国的天然气汽车产业正在兴起，天然气汽车的技术成熟程度、社会效益和综合效益已被越来越多的人所认可。我国有着丰富的天然气资源，有着适宜的外部环境，我国天然气汽车发展正面临一个极好的机遇和挑战，要抓住机遇，大力发展我国的天然

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