发展HCNG的背景和意义
一、 发展HCNGCNG汽车的背景
    1 环保节能
    前些年,世界各国为了发展各自的经济,忽略了经济的发展对环境的影响,付出了严重的代价。随着二氧化碳排放的不断增加,全球变暖的趋势也越来越明显。因此,如何减轻汽车尾气污染甚至是零排放,成了世界各大汽车集团共同关注的主题,所以,氢能源、天然气、电动汽车、混合动力等新型能源的出现,为未来环境的改善提供了有利的保障。
    2 石油依赖性和汽车保有量的增加
目前,我国已经成为继美国之后的第二大石油进口国,随着我国汽车保有量的增加,对石油的需求量将进一步加大,这种加大不仅仅是带来经济问题,而且已经成为关系我国能源安全的政治问题。因此,新能源的开发,已经迫在眉睫。3 未来氢能发展提供机遇
  由于可再生资源的储量不断减少,而我国对能源需求也在逐年增加,我国对环境保护的重视程度也越来越高,北京、上海等大城市已经率先实施了国IV标准,并提出在2010年后逐步
与国际接轨。
就国外而言,欧洲及一些发达国家对机动车的排放标准更加严格,前一段时间的一篇报道称,欧洲将于2015年左右实施欧VI排放标准。由此可以看出,不论国内国外,对汽车尾气排放的要求越来越严格,新能源的研发势在必行,在这种大环境下,就为氢能源的发展提供了良好的机遇。
二、发展HCNGCNG汽车的意义
  所谓HCNG,就是在天然气发动机燃料中加入适量的氢气(即氢气/天然气混合气,简称“HCNG”),可以提高混合气燃烧速度、扩大稀燃极限,从而提高发动机的热效率、降低排放,这是目前国内外正在研究的热点问题。
HCNG发动机的研究成果
  近年来,国外开展了HCNG发动机的基础研究及应用研究,其中美国、加拿大、欧盟、日本等国的研究最为活跃。在美国能源部(DOE)等支持下,美国Colorado州立大学;HCI公司(Hydrogen Components Inc.)、加拿大Westport等单位早就开始了氢气/天然气发动机
的研究,取得了许多研究开发及示范应用成果。
代用燃料氢气(H2)和压缩天然气(CNG)因不含C或含C量小,可降低发动机CO2排放。天然气(NG)辛烷值高,抗爆性好,燃烧噪声小,燃烧温度低,燃烧产物中没有苯、铅等有害物。但NG的活化能较高,其层状火焰的传播速度较慢,使燃烧时间增加,因此,CNG发动机存在燃烧不充分的现象,HC排放较高。若将H2CNG按比例混合,形成的气体燃料HCNG既有H2燃烧速率快、可再生的特点,又有CNG体积热值高、储量丰富等优势。稀薄燃烧技术可使燃料在较大空燃比下更加充分地燃烧,从而改善燃料的经济性;而H2着火极限宽,CNGH2后可使HCNG稀燃极限比CNG大,有助于实现稀燃,从而改善燃烧,提高发动机性能。
天然气掺氢(HCNG)燃料是一种非常有潜力的汽车代用燃料,研究表明国外汽车20%体积掺氢比是平衡HCNG发动机动力性能和排放性能的最佳比例。