隨著燃油成本的不斷增加，越來越多的客車運營企業(yè)將目光放在了燃氣客車上，目前在國內市場批量應用的燃氣客車主要應用了CNG、LNG及LPG發(fā)動機，本文將從技術角度介紹氣體機及其核心部分—燃氣系統發(fā)展現狀。

   CNG發(fā)動機

   CNG是壓縮天然氣，車載CNG是采用高強度儲罐存儲的，天然氣的儲存壓力為20MPa。CNG發(fā)動機是指主要由甲烷構成的天然氣在25Mpa左右的壓力下儲存在車內類似于油箱的氣瓶內，用作燃料。主要工藝過程在CNG汽車站將0.3~0.8Mpa低壓天然氣，經過天然氣壓縮機升壓到25Mpa，由順序控制盤控制，按高、中、低壓順序儲存到儲氣鋼瓶組，再由CNG加氣機向汽車鋼瓶加注。而汽車鋼瓶高壓氣再經過減壓裝置減壓后經燃氣混合氣向發(fā)動機供氣。

上柴SC8DT系列天然氣發(fā)動機

   CNG發(fā)動機最大的優(yōu)勢在于節(jié)約燃料費用，降低運輸成本。以揚州地區(qū)為例，0#柴油價格為7.29元/升，而天然氣價格為3.3元/立方米，相較之下，使用CNG客車要比使用柴油車成本低很多。CNG要比燃油安全性高，CNG是非致癌、無毒、無腐蝕性的。未發(fā)生過重大燃燒和爆炸事故。從國內使用十多年CNG的經驗來看，天然氣汽車比燃油汽車更安全。 CNG客車環(huán)保效果出眾，使用CNG替代汽油作為汽車燃料，可使CO排放量減少97%，CH化合物減少72%，NO化合物減少39%，CO2減少24%，SO2減少90%，噪音減少40%。而且CNG不含鉛、苯等制癌的有毒物質。所有CNG是汽車運輸行業(yè)解決環(huán)保問題的首選燃料。此外，燃用CNG可延長發(fā)動機的維修周期， 汽車發(fā)動機以CNG為燃料，發(fā)動機運行平穩(wěn)，噪音低。無重烴可減少積碳，理論上講，可延長汽車大修理時間20%以上，潤滑油更換周期延長到1.5萬Km。

   目前，CNG在公交市場得到了批量應用，烏魯木齊、西安、石家莊、重慶等地公交的有著廣泛應用。

   LNG發(fā)動機

   LNG即液化天然氣，是一種低溫液態(tài)燃料，可常壓存儲運輸，主要成分是甲烷，要在低溫下保存，保存壓力低，安全性比較好，但是保存設備需要耐低溫。液化天然氣的單位質量僅為汽油的一半，單位熱值比汽油高出12%，提高了車載燃料系統的供氣效率，所攜帶的有效燃料將比壓縮氣罐式天然氣加注車高出2～3倍，可減小燃料系統的尺寸及質量，增大車輛的有效載荷及一次加氣后的續(xù)駛程長。

東風康明斯B、C系列天然氣發(fā)動機

   天然氣提純后在-162度變?yōu)長NG，其儲能密度大，體積為標態(tài)的1/625，是CNG存儲的3倍。比CNG存儲壓力低，存儲裝置輕，更安全，且便于運輸。CH4大于等于95%，熱值高，辛烷值高，排放更好。具有低溫特性，發(fā)動機充氣效率高，冷能可利用。燃料運輸更便捷，中短期成本低，無需專用管道，建站和運行成本較CNG低，超低溫、無氣味、但氣瓶需自泄壓，應用時需特別關注。

   LNG發(fā)動機與同排量的柴油機相比，動力性相當，環(huán)保優(yōu)勢明顯，更容易達到國IV、國V排放，技術成熟，生產工藝設備可通用，在油氣價差保持的前提下，燃料經濟性顯著，但天然氣發(fā)動機續(xù)駛里程短、燃料加注時間長、加氣站建設投資大。LNG的前景十分看好，被認為是長途客運的首選替代能源。

   LPG發(fā)動機

   液化石油氣（Liquefied Petroleum Gas），英文縮寫為LPG，是在開采和煉制石油過程中，作為副產品而獲得的一部分碳氫化合物。LPG的主要組分是丙烷（超過95%），還有少量的丁烷。 LPG在適當的壓力下以液態(tài)儲存在儲罐容器中，可作為很重要的一種汽車清潔代用燃料。在國外，LPG被用作輕型車輛燃料已有許多年。LPG單燃料發(fā)動機的燃氣系統包含：發(fā)動機控制模塊、點火控制模塊、點火線圈、火花塞、電子節(jié)氣門、混合器、主燃料控制閥（FTV閥）、怠速燃料控制閥、蒸發(fā)調壓器、高壓電磁閥、廢氣旁通控制閥和喘振閥構成。另外，還包括各種傳感器和線束。整套系統控制著發(fā)動機和車輛的性能、排放和安全。

LPG客車

   理論上講，LPG是一種高效、安全、清潔的燃料，非常適合汽車使用。汽油車通過加裝LPG供給系統，成為汽油/LPG兩用燃料汽車。和使用汽油相比，LPG不會稀釋潤滑油，燃燒后沒有積碳，可減少發(fā)動機磨損，延長潤滑油的使用周期，發(fā)動機使用壽命長，維護保養(yǎng)費用低；另一方面，LPG燃料價格低于汽柴油，燃料經濟性好（ 燃料價格在很大程度上取決于政府政策）。同時， LPG燃燒后產生的CO2含量比汽、柴油少10-15%。動力性約損耗5%，并無明顯感覺。

   但是其缺點和其優(yōu)勢一樣明顯，有數據顯示表明，目前在廣州大量應用的LPG公交車的氮氧化合物、碳化合物、硫化物等排放指標均比柴油公共汽車高，其中碳氫化合物（HC）的排放量比柴油公共汽車高127倍。

   燃氣系統

   目前國內玉柴、濰柴、上柴、錫柴、康明斯等主流發(fā)動機生產企業(yè)都相繼開發(fā)出了不同功率的氣體發(fā)動機，作為天然氣發(fā)動機最重要、最核心的組成部分，燃氣系統由于技術含量高，之前一直被woodward、Econtrols、bosch等國外系統開發(fā)企業(yè)所壟斷，這也是天然氣發(fā)動機價格較高的主要原因。

  燃氣系統

   而隨著國家對排放控制的越來越嚴格，用戶對發(fā)動機的功率、氣耗、各種保護等要求越來越高，原有的自然吸氣機型正逐步被增加中冷機型所取代，只有稀薄燃燒、全閉環(huán)電控、電子油門、寬域氧控制的單點或多點噴射系統或者電控調壓混合器裝置系統才能滿足目前排放需求。目前，本土企業(yè)也認識到以上問題，在燃氣系統開發(fā)方面有所作為，例如上海依相動力系統有限公司在2008年成功開發(fā)出全電控單點噴射燃氣系統，實現了從系統開發(fā)到ECU、燃氣噴嘴、減壓器等系統核心部件的自主生產，產品目前已經在?？?、重慶、揚州、淮安、蚌埠、鹽城、西寧、宜昌等國內多家公家企業(yè)使用。然而，國內大部分燃氣系統開發(fā)企業(yè)只能開發(fā)出開環(huán)控制低功率的自然吸氣機型或者機械油門控制的比例式混合器部分機型的點火模塊，不能滿足目前的氣體機技術及不斷升級的排放標準需要，這種狀況亟待改變。