氣體作為燃料就必須使用氣體發(fā)動機(jī)，當(dāng)前使用單氣體燃料作為能力源的發(fā)動機(jī)，主要有LNG(液化天然氣)發(fā)動機(jī)、CNG(壓縮天然氣)發(fā)動機(jī)和LPG(液化石油氣)發(fā)動機(jī)三種。氣體發(fā)動機(jī)與同排量的柴油機(jī)相比，動力性相當(dāng)，環(huán)保優(yōu)勢明顯，更容易達(dá)到國IV、國V排放。且當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)趨于成熟，生產(chǎn)工藝設(shè)備與柴油機(jī)可通用。在油氣價(jià)差保持的前提下，燃料經(jīng)濟(jì)性顯著。不過氣體發(fā)動機(jī)也有一定的缺陷，比如續(xù)駛里程短、燃料加注時間長、加氣站的建設(shè)投資太大等。    氣體代用燃料的組成  目前常見汽車代用燃料的類型主要有天然氣、石油氣、氫氣、液化石油氣、液化氣以及二甲醚等。    氣體燃料的性能特點(diǎn)  氣體作為汽車代用燃料有別于普通燃料，它們共同點(diǎn)在存儲、加注不同于以往的液體燃料，下面為了有助于更好的了解氣體燃料的性能特點(diǎn)，讓我們來分析以下它們各自存在的優(yōu)缺點(diǎn)。  天然氣的優(yōu)勢：成本低廉、運(yùn)行平穩(wěn)。安全可靠使CNG汽車具有較為廣闊的發(fā)展前景，CNG作為車用燃料，在環(huán)保和能源安全方面有較大的優(yōu)勢．是具有發(fā)展?jié)摿Φ钠囂娲剂稀? 天然氣的缺點(diǎn)：資源有限（主要工業(yè)及民用）、汽車?yán)m(xù)駛里程短、儲運(yùn)加注等基礎(chǔ)設(shè)施要求高、投資大、只適用于在富產(chǎn)天然氣的地區(qū)和大中城市推廣。隨著CNG運(yùn)輸管網(wǎng)分布范圍的擴(kuò)大以及加氣站的增多，CNG汽車的應(yīng)用范圍可以擴(kuò)大到城市之間。  石油氣的優(yōu)勢：燃燒清潔、排放污染物少，安全可靠、經(jīng)濟(jì)可行等特點(diǎn) 石油氣的缺點(diǎn)：LPG主要來源于石油，其供應(yīng)性受到石油供應(yīng)的限制，價(jià)格也會隨著石油價(jià)格變化而波動；LPG對加氣站、管網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)要求也很高。  氫氣的優(yōu)勢：良好的行進(jìn)加速性；良好的燃料適應(yīng)性；低溫起動性好；超低排放全工況高效率等優(yōu)點(diǎn)；氫具有巨大的價(jià)格優(yōu)勢；強(qiáng)大的工業(yè)基礎(chǔ)。

　　氫氣的不足：利用可再生能源制氫還存在一定的問題；氫氣能量密度最小、儲運(yùn)條件十分苛刻、續(xù)駛里程短、加注不方便；目前氫氣的制取、儲運(yùn)、加注、氫能汽車成本等存在很多問題，短期內(nèi)氫氣作為汽車能源的發(fā)展受到了限制。  但氫來源的廣泛性、可再生性和燃燒清潔性使氫成為世界各國汽車代用燃料的長期發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。  二甲醚的優(yōu)勢：二甲醚十六烷值高，自燃點(diǎn)低，在發(fā)動機(jī)氣缸內(nèi)蒸發(fā)速度快，有利于混合氣的形成，燃燒速度快，滯燃期短；汽化潛熱高于柴油，蒸發(fā)過程吸收熱量較柴油多，可有效地降低氣缸內(nèi)最高燃燒溫度，有利于降低NOX排放和噪聲；作為含氧化合物，可提高燃燒效率，在燃燒過程中幾乎無碳煙生成，CO、PM的排放都比較小；以DME為燃料的發(fā)動機(jī)，其動力性和起動性與柴油機(jī)相當(dāng)。   二甲醚的不足：需要開發(fā)新的燃料供應(yīng)系統(tǒng)及新的發(fā)動機(jī)技術(shù)和整車技術(shù)；發(fā)動機(jī)技術(shù)不成熟、儲運(yùn)不便、能量密度低；續(xù)駛里程短，液態(tài)密度隨溫度變化較大．容易使燃料供給系統(tǒng)運(yùn)動件發(fā)生磨損；并且同CNG、LPG一樣，對基礎(chǔ)設(shè)施要求較高；受便利性、燃料加注基礎(chǔ)設(shè)施等因素限制，發(fā)展空間有限，適合于在區(qū)域間運(yùn)行的大型客車上應(yīng)用。    氣體燃料汽車的應(yīng)用及前景     氣體發(fā)動機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀    我國20世紀(jì)50年代開始發(fā)展低壓天然氣汽車，80年代中后期改革開放之后，氣體燃料汽車開發(fā)應(yīng)用的步伐加快。國內(nèi)大型發(fā)動機(jī)廠和汽車廠如玉柴、上柴、濰柴、東風(fēng)和解放等廠家相繼推出了各自的氣體發(fā)動機(jī)產(chǎn)品在市場上推廣應(yīng)用。1988年我國從澳大利亞、新西蘭、加拿大等國引進(jìn)CNG加氣站的全套設(shè)施、改裝汽車部件及高壓氣瓶，分別建站于南充、大慶等地，開啟了CNG汽車發(fā)展的新時代。  相對于LNG發(fā)動機(jī)，CNG發(fā)動機(jī)和LPG發(fā)動機(jī)的技術(shù)成熟程度、經(jīng)濟(jì)成本等都更現(xiàn)實(shí)，目前CNG發(fā)動機(jī)已經(jīng)廣泛應(yīng)用其第三代電控噴射CNG的技術(shù)，采用高壓噴射，通過節(jié)氣門傳感器，氣體流量傳感器，轉(zhuǎn)速傳感器，水溫傳感器，進(jìn)氣溫度傳感器，壓力傳感器和氧傳感器等經(jīng)過中央處理單元來控制點(diǎn)火、空燃比等。更先進(jìn)的LNG缸內(nèi)直噴技術(shù)目前已得到小批試用，動力性、經(jīng)濟(jì)性和排放俱佳，但開發(fā)難度較大，費(fèi)用昂貴，成本也高，國內(nèi)尚未開始研制。

　　與傳統(tǒng)柴油機(jī)相比，氣體發(fā)動機(jī)取消了原柴油機(jī)的燃油噴射系統(tǒng)相關(guān)的零部件，增加了蒸發(fā)調(diào)壓器(LPG發(fā)動機(jī))、減壓器(CNG發(fā)動機(jī))等供給氣體燃料的相關(guān)零部件。傳統(tǒng)柴油機(jī)是壓燃式發(fā)動機(jī)，而氣體發(fā)動機(jī)由于受燃料特性限制(抗爆振性能)，采用的是與汽油機(jī)一樣的點(diǎn)燃方式。在取消了噴油器后，將原缸蓋上的噴油器孔改為了火花塞孔。在取消了油泵后，在原油泵安裝位置裝上了一個點(diǎn)火傳動裝置，通過點(diǎn)火正時傳感器獲得發(fā)動機(jī)的點(diǎn)火正時信號。增加了以點(diǎn)火模塊、點(diǎn)火線圈及火花塞等零件組成的點(diǎn)火系統(tǒng)。  氣體發(fā)動機(jī)的控制系統(tǒng)多采用電控，與機(jī)械式柴油機(jī)相比，各工況點(diǎn)的空燃比、點(diǎn)火提前角、增壓壓力都實(shí)現(xiàn)了更精確更科學(xué)的控制。為滿足這些控制要求，增加了相應(yīng)的MAP、MAT、ECT、點(diǎn)火正時以及氧濃度等傳感器。  由于我國能源戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)的調(diào)整，未來將有更多的氣體燃料資源通過進(jìn)口為國內(nèi)使用。目前在國內(nèi)正在實(shí)施LNG加氣系統(tǒng)的城市有北京、烏魯木齊、長沙等，約有近百輛LNG單一燃料公交示范車輛正在運(yùn)營。CNG車則已在四川、重慶、北京、西安、內(nèi)蒙、等地推廣。LPG環(huán)保節(jié)能型氣體城市客車也在北京、上海、廣東、四川、重慶、海南、甘肅等許多城市的公交系統(tǒng)已經(jīng)試行。在國外，LPG被用作輕型車輛燃料已有許多年。