天然氣主要存在于油田和天然氣田中，主要成分是烷烴，其中甲烷占絕大多數，沸點(diǎn)-161.5℃，在20MPa壓縮儲存為壓縮天然氣（CNG），在-162℃以下隔熱狀態(tài)呈液態(tài)保存為液化天然氣（LNG）。天然氣在燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的能影響人類(lèi)呼吸系統健康的物質(zhì)極少，燃燒后無(wú)廢渣、廢水產(chǎn)生，具有使用安全、熱值高、潔凈等優(yōu)勢。 　
　　隨著(zhù)我國對排放標準的不斷提高和能源配置的合理使用，LNG發(fā)動(dòng)機在大型客車(chē)和重型貨車(chē)上已開(kāi)始應用。西氣東輸和東海油氣田天然氣上岸工程，也為L(cháng)NG發(fā)動(dòng)機的推廣應用提供了能源保障。隨著(zhù)LNG發(fā)動(dòng)機不斷進(jìn)入市場(chǎng)，結合LNG發(fā)動(dòng)機的構造特點(diǎn)和實(shí)際工作經(jīng)驗，談一下LNG發(fā)動(dòng)機的合理使用。
　　
　　● LNG發(fā)動(dòng)機燃料供給系的主要部件及其功用
　　
　　一、工作原理
　　ECIEFR系統增壓LNG發(fā)動(dòng)機。LNG從液態(tài)氣罐到進(jìn)入發(fā)動(dòng)機氣缸。
　　
　　二、儲液罐
　　天然氣以液態(tài)形式儲存于低溫低壓的儲罐內，其內部溫度低于-162℃，氣瓶充滿(mǎn)氣的公稱(chēng)工作壓力為1.6MPa，使用時(shí)氣瓶小壓力不能低于0.65MPa，否則會(huì )引起發(fā)動(dòng)機供氣不足，動(dòng)力性下降并且導致催化轉化器燒結。儲罐采取雙層真空絕熱結構，儲罐由內膽、外殼、內夾層絕熱件和閥件艙等組成�！�
　　內膽用于盛裝燃料，外殼支撐整個(gè)罐體，并保護內膽，他在內膽間構成了密閉的真空空間，兩殼夾層間填充了具有隔熱性能的玻璃棉和鋁箔材料。閥件艙布置在儲罐的一端，包括儲液閥、安全閥、手動(dòng)放空閥、壓力調節器、壓力表和液位顯示器等。駕駛室儀表板設置有氣量指示和漏氣報警裝置。
　　
　　三、汽化器
　　LNG需要經(jīng)汽化器升溫膨脹后汽化成氣態(tài)天然氣，才能供給發(fā)動(dòng)機燃燒，LNG在汽化過(guò)程中會(huì )吸收較多的熱量，汽化器利用發(fā)動(dòng)機冷卻液提供熱量，促使低溫液態(tài)的天然氣變成氣態(tài)的天然氣。氣態(tài)天然氣的溫度高低取決于冷卻液的溫度和流量，實(shí)際工作過(guò)程中，進(jìn)入發(fā)動(dòng)機的可燃混合氣的溫度要求比較寬松，而發(fā)動(dòng)機冷卻液的正常溫度一般為60-85℃。
　　
　　四、低壓電磁閥
　　低壓電磁閥安裝在電控調壓器天然氣入口處，控制天然氣的供給量。平時(shí)應注意對該電磁閥的清潔，視供給燃料的清潔度，一般每行駛5萬(wàn)km清洗一次。清洗時(shí)，應拆除電磁閥線(xiàn)圈，取出閥芯閥座，并將他們浸泡在汽油中，再用干壓縮空氣吹干后使用。
　　
　　五、電控調壓器（EPR閥）
　　電控調壓器是電子控制的壓力調節器，內部有控制芯片接受ECM的指令，根據發(fā)動(dòng)機運行工況控制天然氣量及壓力，從而有效控制空燃比。電控調壓器內部有一個(gè)微處理器控制的高速電機，通過(guò)CAN總線(xiàn)接收ECM信息，保證天然氣壓力在0.55~1.35MPa之間。電控調壓器內有壓力傳感器用于測量調壓器出口和混合氣入口處的氣壓差，將電控調壓器的燃氣溫度控制在-40℃-105℃范圍內。
　　
　　六、混合器
　　混合器的作用是將增壓器中冷后的空氣與天然氣充分混合。氣態(tài)天然氣氣壓大于中冷后的空氣，按比例噴入與空氣混合，使燃燒更充分、柔和，可有效降低NOx的排放和排氣溫度�；旌蠚庀喈斢趩吸c(diǎn)噴射裝置，安裝在進(jìn)氣道的喉管處，其內有一個(gè)被彈簧控制的膜片，可根據空氣的流入量，決定其內部膜片的開(kāi)度，進(jìn)而在發(fā)動(dòng)機運轉工況下，混合器能精確控制空燃比。
　　
　　七、電子控制節氣門(mén)
　　駕駛員通過(guò)油門(mén)踏板，將動(dòng)力需求傳給ECM，ECM接收到油門(mén)踏板信號后，根據發(fā)動(dòng)機運行工況控制電子節氣門(mén)的開(kāi)度。通過(guò)控制電子節氣門(mén)蝶閥的開(kāi)度，調節進(jìn)入氣缸內混合氣量的多少，從而控制發(fā)動(dòng)機的轉速和適應負荷變化。在安裝電子節氣門(mén)時(shí)，驅動(dòng)電機軸線(xiàn)必須保持水平。
　　
　　● LNG汽車(chē)發(fā)動(dòng)機的特點(diǎn)及合理使用
　　LNG發(fā)動(dòng)機具有以下特點(diǎn)：一是天然氣抗爆性能好，辛烷值可達130RON，發(fā)動(dòng)機的壓縮比可達11-12，介于汽油機和柴油機之間。二是進(jìn)氣系統適合安裝渦輪增壓裝置，LNG發(fā)動(dòng)機采用電控高壓點(diǎn)火系統，與汽油機相同。三是發(fā)動(dòng)機燃用天然氣不會(huì )在進(jìn)氣管壁形成油膜，發(fā)動(dòng)機在暖機時(shí)排放污染較小。以上特點(diǎn)使得LNG發(fā)動(dòng)機與汽油機、柴油機相比，在使用上具有一定差別，主要表現在以下幾個(gè)方面�！�
　　一、應注意LNG的品質(zhì)。天然氣中除含有烷烴外，還含有硫化氫、二氧化碳、氮和水氣等。LNG發(fā)動(dòng)機用天然氣，每標準立方米（101.325kPa，20℃）硫化氫的含量不能超過(guò)15mg/m3，車(chē)輛長(cháng)時(shí)間使用含硫量高的天然氣可能會(huì )導致燃燒室組件腐蝕，進(jìn)一步影響熱交換和熱平衡。固體小顆粒的直徑應小于5μm。
　　二、LNG發(fā)動(dòng)機需用專(zhuān)門(mén)的高品質(zhì)低灰分潤滑油。天然氣發(fā)動(dòng)機燃燒的主要是高純度的氣態(tài)甲烷，其燃燒溫度比柴油機高，產(chǎn)生的發(fā)動(dòng)機熱負荷比柴油機高。此外，氣態(tài)甲烷燃燒不會(huì )產(chǎn)生碳煙，有效防止了潤滑油的油灰沉積在火花塞上。但這樣一來(lái)，碳灰的潤滑作用也會(huì )消失，因此燃氣發(fā)動(dòng)機的潤滑性能比燃油發(fā)動(dòng)機的潤滑性能大為降低。因此，LNG發(fā)動(dòng)機需要使用低硫酸鹽灰分、高抗耐磨、抗氧化，且低硫含量的專(zhuān)用機油。
　　三、LNG發(fā)動(dòng)機配備高能量點(diǎn)火裝置。天然氣的辛烷值高于汽油，因而發(fā)動(dòng)機的壓縮比可以做得比汽油機高，熱效率相應提高。天然氣的自燃溫度在632℃，發(fā)動(dòng)機壓縮過(guò)程中缸內混合氣的溫度達不到這個(gè)溫度，必須采用火花塞強制點(diǎn)火，再加上天然氣的燃燒范圍較窄，因此要求點(diǎn)火能量較大，傳統的點(diǎn)火裝置不適用于LNG發(fā)動(dòng)機，需高能量點(diǎn)火裝置。
　　天然氣發(fā)動(dòng)機缸內燃燒溫度比較高，進(jìn)氣對火花塞的冷卻效果較燃油發(fā)動(dòng)機要差，點(diǎn)火電壓高于常規汽油機，超過(guò)40kV。但火花塞間隙比汽油機要小，鉑金NGK火花塞間隙為0.33±0.005mm，銥金火花塞間隙為0.4±0.005mm，每行駛2萬(wàn)km必須檢查火花塞電極燒蝕情況，以及高壓線(xiàn)膠套是否老化開(kāi)裂，同時(shí)清理火花塞電極間雜質(zhì)和點(diǎn)火線(xiàn)圈接線(xiàn)柱的氧化物，并涂導電膏。
　　四、需用高品質(zhì)軟化的發(fā)動(dòng)機防凍冷卻液。在汽化器中，液態(tài)天然氣升溫蒸發(fā)成氣態(tài)天然氣，在燃氣系統的熱交換器中，還要對氣化后的天然氣進(jìn)一步加熱，這些加熱介質(zhì)均是發(fā)動(dòng)機冷卻液；所以，LNG發(fā)動(dòng)機的冷卻液除原有的冷卻保溫功能外，還有加熱天然氣的作用。
　　若冷卻液品質(zhì)不好易產(chǎn)生結垢現象，就會(huì )降低熱交換能力，導致汽化器和燃氣熱交換器效率下降，直接影響發(fā)動(dòng)機的燃氣供給，使發(fā)動(dòng)機功率下降，進(jìn)而影響燃氣系統的下游裝置。因此，應絕對保證發(fā)動(dòng)機冷卻液的品質(zhì)，應用凝點(diǎn)更低，防腐功能更好，不結垢的軟質(zhì)防凍液。