LNG車輛優(yōu)勢介紹:

①經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢

LNG溫度在一162℃左右，壓力約為0.1 MPa，密度約為423 kg／m³，氣化后體積約為液態(tài)體積的600—624倍，同容積LNG車載氣瓶盛裝量(質(zhì)量)是CNG的2.5倍。國外大型LNG貨車車載氣瓶一次加氣可連續(xù)行駛1 000～1 300 km，非常適合長距離運(yùn)輸。國內(nèi)410 L車載氣瓶加氣一次在市區(qū)可連續(xù)行駛400～500 km，在高速公路加氣一次可連續(xù)行駛約700 km?？梢?span>LNG汽車與現(xiàn)有的CNG、LPG汽車相比，大大提升了車輛續(xù)駛里程隅]。如珠海廣通汽車有限公司10.5 m空調(diào)公交車采用335 L的 LNG車載氣瓶，一次充裝可續(xù)行530～550 km。

②安全性

LNG的燃點(diǎn)為650℃，爆炸極限為5％～15％，氣化后密度較小，稍有泄漏會立即揮發(fā)擴(kuò)散；而LPG燃點(diǎn)為466℃，爆炸極限為2．4％～9．5％，氣化后密度大于空氣，泄漏后不易擴(kuò)散；汽油燃點(diǎn)為427℃，爆炸極限為1．0％～7．6％；柴油燃點(diǎn)為260℃，爆炸極限為0．5％～4．1％[819]。可見裝載LNG車載氣瓶的汽車比LPG、汽油、柴油汽車更安全。

③環(huán)保性

LNG中甲烷含量(摩爾分?jǐn)?shù))在90％以上，且脫除了硫和水分，其組成比CNG更純凈，與燃油車相比，裝載LNG車載氣瓶的汽車有害物質(zhì)排放量降低約85％左右，被稱為真正的環(huán)保汽車。

④可實(shí)現(xiàn)無排放加氣

實(shí)施無氣體排放加氣后，可有效減少天然氣氣體的泄放，節(jié)省了燃料，同時減少了發(fā)生火災(zāi)的可能。以國內(nèi)為例，查特深冷工程系統(tǒng)(常州)有限公司推出了適用無排放加氣的LNG車載氣瓶系列產(chǎn)品，其加氣時間約為常規(guī)排放加氣時間的1／4。

⑤可用于車輛制冷

利用LNG還可以改變以往汽車空調(diào)的設(shè)計思路。目前汽車空調(diào)裝置是基于壓縮式制冷原理開發(fā)的，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有蒸發(fā)器、壓縮機(jī)、冷凝器、控制繼電器、電子真空閥、加熱器、轉(zhuǎn)速真空穩(wěn)定器、過濾干燥器、電機(jī)以及風(fēng)扇等，這些裝置都需要汽車發(fā)動機(jī)提供動力，必然降低汽車的有效功率。如果將 LNG車載氣瓶內(nèi)的LNG用作燃料的同時又利用其氣化釋放的冷量來制冷和冷卻發(fā)動機(jī)，將大大提高汽車的效能。

3 LNG車載氣瓶結(jié)構(gòu)及操作原理

3．1結(jié)構(gòu)

LNG車載氣瓶的作用是儲存并供給燃料。當(dāng) LNGV工作時，LNG車載氣瓶中的液化天然氣在自身壓力作用下，從液體管道中流出，經(jīng)燃料切斷閥和過流閥進(jìn)入氣化器內(nèi)被加熱氣化，供汽車使用。

LNG車載氣瓶由內(nèi)膽、外殼、絕熱結(jié)構(gòu)、支撐系統(tǒng)和剛性組件等組成。內(nèi)膽用以盛裝LNG，內(nèi)部有加注噴淋管、液位探頭等。外殼和內(nèi)膽之間是密閉的真空絕熱夾套，夾套采用高真空多層絕熱，又稱超級絕熱。外殼保護(hù)內(nèi)膽并對整個瓶體起支撐作用，具有高強(qiáng)度及良好絕熱性能的支承系統(tǒng)將內(nèi)膽懸掛在外殼之內(nèi)；支承結(jié)構(gòu)多采用軸向支撐固定內(nèi)膽。在移動或運(yùn)輸過程中，內(nèi)膽容易發(fā)生振蕩，尤其對于滿液的LNG車載氣瓶，裝載的LNG自重所引發(fā)的支撐臂的彎曲不可被忽略，最大應(yīng)力主要出現(xiàn)在頸管與內(nèi)封頭連接處。

3．2操作原理

開啟增壓閥，氣瓶底部液體通過增壓盤管與外殼內(nèi)壁進(jìn)行熱交換，轉(zhuǎn)變?yōu)轱柡驼魵?，?jīng)組合調(diào)壓閥回到氣瓶氣相空問以增加氣瓶內(nèi)壓力。在使用過程中增壓閥可以一直處于開啟狀態(tài)，其管道是否流通由組合調(diào)壓閥來控制，當(dāng)氣瓶內(nèi)部壓力達(dá)到組合調(diào)壓閥設(shè)定壓力后，增壓系統(tǒng)自動關(guān)閉，使用結(jié)束后，手動關(guān)閉增壓閥。進(jìn)液閥和出液閥用以控制低溫液體的充灌和排放，可通過專門軟管與閥前快速接頭相接，進(jìn)行對氣瓶的充灌和排放。排放閥與氣瓶氣相空間相連，開啟此閥可釋放氣瓶內(nèi)氣體使壓力降低。氣瓶液位計采用抗振、抗污染的電容式液位計，可有效防止過量充裝。

4設(shè)計

LNG車載氣瓶采用臥式雙圓筒結(jié)構(gòu)，內(nèi)膽允許的最大盛液容積取0．9倍的公稱容積；內(nèi)膽的組成最多不超過3部分，即采用縱縫1條、環(huán)縫2條的結(jié)構(gòu)。

水壓試驗(yàn)壓力為工作壓力的2倍，氣壓試驗(yàn)壓力為工作壓力的1.8倍，安全閥開啟壓力為工作壓力的1.1～1.2倍，爆破片爆破壓力不大于工作壓力的2倍。5安全性能試驗(yàn)

LNG車載氣瓶在生產(chǎn)完成后，須通過一系列安全性能試驗(yàn)，包括振動試驗(yàn)、火燒試驗(yàn)、跌落試驗(yàn)等。

5．1振動試驗(yàn)

振動試驗(yàn)主要模擬檢驗(yàn)LNG車載氣瓶在汽車運(yùn)行條件下，內(nèi)膽與外殼的支撐結(jié)構(gòu)、管道系統(tǒng)等附件的耐久性。振動試驗(yàn)前氣瓶中充裝與裝滿LNG等質(zhì)量的液氮，氣瓶處于完全冷卻狀態(tài)，壓力(表壓)為0 MPa。振動加速度為3 g(g為重力加速度)，振動方向?yàn)槠嚽斑M(jìn)方向的垂直方向。振動完畢后，任何部位不得出現(xiàn)泄漏，靜置30 min以上氣瓶外殼沒有結(jié)露或結(jié)霜現(xiàn)象為合格。

5．2火燒試驗(yàn)

火燒試驗(yàn)考察在汽車發(fā)生火災(zāi)情況下LNG車載氣瓶絕熱系統(tǒng)性能的安全可靠性。試驗(yàn)前氣瓶中充裝與裝滿LNG等質(zhì)量的液氮。試驗(yàn)采用天然氣(或液化石油氣)為燃料，在臥放的氣瓶正下部布置燃?xì)夤艿篮腿紵b置，保證氣瓶最低點(diǎn)距燃燒裝置120～130 mm。燃燒裝置大小應(yīng)足以使氣瓶的主體邊緣完全置于火焰之中，因此燃燒裝置長度至少超出氣瓶在水平面投影長度100 mm，寬度至少超出氣瓶在水平面投影寬度100 mm，但超出長度均不大于200 mm。保證足夠燃燒時間，氣瓶在規(guī)定時間內(nèi)安全閥不起跳為合格。

5．3跌落試驗(yàn)

跌落試驗(yàn)?zāi)M在汽車發(fā)生翻車情況下檢驗(yàn) LNG車載氣瓶受沖擊后的完整性。跌落試驗(yàn)包括對氣瓶最關(guān)鍵部位(自行指定，如封頭、筒體等，管道系統(tǒng)端除外)進(jìn)行10 m高的跌落試驗(yàn)和對管道

系統(tǒng)端3 m高的跌落試驗(yàn)。跌落試驗(yàn)前，氣瓶應(yīng)裝滿與LNG等質(zhì)量的液氮，氣瓶處于完全冷卻狀態(tài)，壓力(表壓)為0 MPa，地面為混凝土地面。跌落試驗(yàn)完畢后的l h內(nèi)，氣瓶外殼沒有結(jié)露或結(jié)霜現(xiàn)象為合格。

6結(jié)語

LNG車載氣瓶作為LNG汽車燃料系統(tǒng)的核心裝備，兼具成本低、充裝使用方便、體積小、自重輕、充裝量大、氣液純凈、運(yùn)輸裝卸方便、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，其研制開發(fā)為推廣和發(fā)展LNG汽車奠定基礎(chǔ)，對節(jié)約能源、改善城市大氣質(zhì)量具有重要意義