公交車輛CNG加氣問(wèn)題探討

哈字洪

摘 要：隨著城市公交線路的日益完善，公交車輛大規(guī)模增長(zhǎng)，因此這些車輛的加氣問(wèn)題就擺在了管理者的眼前，CNG的加壓方式是目前很多CNG車型的重要加氣方式，但是也存在一些亟待解決的問(wèn)題，需要人們對(duì)其進(jìn)行分析，從技術(shù)角度來(lái)考量各方面影響加氣效率和效果的因素和條件。

關(guān)鍵詞：公交車輛；CNG；加氣問(wèn)題

引言

CNG加氣隨著相關(guān)車型的增多，以及人們對(duì)于加壓效率更高的追求，已經(jīng)出現(xiàn)了很多種加氣的方法和模式，這些方式并不是盡善盡美的，也存在一些缺陷和劣勢(shì)，往往達(dá)不到理想的加氣效果，對(duì)于車輛的正常運(yùn)轉(zhuǎn)造成了一定的不良影響，因此要注重對(duì)CNG加氣問(wèn)題的分析和研究，采取多種渠道和途徑解決目前存在的加氣問(wèn)題。

1 CNG加氣站的運(yùn)行模式

1.1 直接加氣方式

所謂直接加氣的方式，就是將進(jìn)站管道輸來(lái)的天然氣，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮到25MPa后直接給汽車加氣。加氣時(shí)一般也沒(méi)有售氣機(jī)，往往只是通過(guò)壓力表計(jì)算的方法進(jìn)行天然氣的計(jì)量。這種直接加氣的加氣站，由于設(shè)備少投資低，在一些小型加氣站使用較多。

1.2 帶緩沖儲(chǔ)氣瓶組的加氣方式

這種方式是在壓縮機(jī)和售氣機(jī)之間的管路中，增加一個(gè)緩沖儲(chǔ)氣罐或儲(chǔ)氣瓶組。在給汽車加氣的同時(shí)或者無(wú)車加氣時(shí)，將緩沖儲(chǔ)氣罐充滿。一方面可以抵消壓縮機(jī)運(yùn)行時(shí)所產(chǎn)生的脈動(dòng)形成的沖擊，保持加氣時(shí)壓力的平穩(wěn)性；另一方面當(dāng)罐充滿時(shí)，有車加氣時(shí)可先由儲(chǔ)氣罐供氣，無(wú)車加氣時(shí)又可先將儲(chǔ)氣罐充滿，這樣就可減少壓縮機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)，延長(zhǎng)使用壽命。

1.3 分級(jí)式三線加氣方式

這是目前常用的一種，屬于快加氣方式。是將上述的儲(chǔ)氣瓶組換成高中低壓三組，三組按容積成一定比例搭配，每一組有一根高壓輸氣管通到售氣機(jī)里，三組氣瓶就有三根管，所以也稱三線加氣。配合三線加氣還在控制系統(tǒng)設(shè)置了一個(gè)優(yōu)先順序控制，以保證給車加氣時(shí)能按照低、中、高壓氣瓶的順序進(jìn)行。這樣，既可以減少壓縮機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)，又可以提高加氣速度。

2 公交車加氣的主要特點(diǎn)

首先公交車的運(yùn)營(yíng)時(shí)間有明確的規(guī)定，并且在固定的路線上行駛，每站的停站時(shí)間都有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，因此就會(huì)出現(xiàn)整條線路的公交車聚集在一起進(jìn)行加氣的情況；其次，對(duì)于天然氣加壓的CNG車型來(lái)說(shuō)，必須要確保加氣途中不出現(xiàn)間斷或者中斷的情況，否則這類車輛就無(wú)法正常行駛和運(yùn)營(yíng)，因此CNG加氣站就要保證加氣加壓維持其持續(xù)性和連續(xù)性，確保安全與穩(wěn)定；再次，與小型的CNG車輛不同，公交車的重量和體型都很大，它的儲(chǔ)氣罐數(shù)量也更多，因此就需要更多的加氣量來(lái)滿足公交車輛的正常運(yùn)營(yíng)所需要的條件，而公交車之所以配備數(shù)量眾多的儲(chǔ)氣罐設(shè)備也是因?yàn)樵谡５倪\(yùn)營(yíng)期間，每條固定路線上不可能都會(huì)經(jīng)過(guò)CNG加氣站，也就無(wú)法中途實(shí)現(xiàn)加氣補(bǔ)給，因此需要一次性解決加氣問(wèn)題，這樣才不至于影響到正常的營(yíng)業(yè)時(shí)間，也是為了防止在運(yùn)營(yíng)期間由于儲(chǔ)氣量不足而引發(fā)不可預(yù)料的風(fēng)險(xiǎn)和事故；最后，公交線路上運(yùn)營(yíng)的公交車輛隨著城市的不斷發(fā)展，其數(shù)量在迅速增多，因此需要進(jìn)行加氣的公交車的數(shù)量是很龐大的，因此就需要開(kāi)放更大的空間和場(chǎng)地給加氣站，這樣才能滿足在最短的時(shí)間內(nèi)和最高的效率完成大量公交車輛的加氣作業(yè)。

3 保證公交車順利加氣的途徑

3.1 增加壓縮機(jī)的容量或臺(tái)數(shù)，擴(kuò)大供氣量

由于公交車的數(shù)量和每輛車的加氣量都比較大，所以加氣站的規(guī)模和供氣量必須滿足加氣的需要。比如，某車場(chǎng)有CNG汽車200臺(tái)，每臺(tái)車的加氣量平均為70m3，那么加氣站的日供氣量應(yīng)為14000m3左右。一天按工作16小時(shí)計(jì)算，壓縮機(jī)的排氣量應(yīng)為850m3/h。如果有條件，最好選擇雙機(jī)組，如兩臺(tái)排量為650m3/h就比較合適。在加氣高峰時(shí)，兩個(gè)機(jī)組同時(shí)運(yùn)行，其余時(shí)間只起動(dòng)一臺(tái)機(jī)組即可。這樣，既可以滿足不問(wèn)時(shí)段加氣要求，又能降低運(yùn)行成本比較經(jīng)濟(jì)。

3.2 增加售氣機(jī)臺(tái)數(shù)，以增加單位時(shí)間的加氣車輛數(shù)

加油相比加氣時(shí)間較長(zhǎng)，比如加氣70m3大約需要10分鐘左右，加氣前后的輔助時(shí)間假定為兩分鐘，輛車加一次氣約需12分鐘，所以一個(gè)加氣槍一小時(shí)只能加5輛車，一個(gè)售氣機(jī)兩個(gè)加氣槍一小時(shí)僅能加10輛車。顯然難于滿足高峰期的加氣要求。因此最好設(shè)置兩臺(tái)售氣機(jī)。

3.3 增加儲(chǔ)氣瓶組的容量和儲(chǔ)氣量，保證高峰期的供氣量

從上述可知兩個(gè)售氣機(jī)一小時(shí)可以加氣20輛車，需要的氣量為1400標(biāo)方。但壓縮機(jī)的供氣量?jī)H有850m3，顯然不夠。所缺的氣量必須由儲(chǔ)氣瓶組補(bǔ)充。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，儲(chǔ)氣瓶組的儲(chǔ)氣量至少為3000m3。假若儲(chǔ)氣瓶組的氣體利剛率為30%以上，實(shí)際可以供給汽車加氣的氣量達(dá)1000多m3以上。加上壓縮機(jī)的氣量，兩小時(shí)的供氣量近2800m3，基本可以滿足高峰期40輛車的加氣量。

3.4 改變瓶組配比，提高儲(chǔ)氣瓶組的氣體利用率

現(xiàn)在，CNG加氣站的儲(chǔ)氣瓶組一般都按高、中、低壓三組設(shè)置。三組氣瓶的數(shù)量或者儲(chǔ)氣量是不同的，其配比設(shè)計(jì)的是否合理，直接影響著氣體的利用率。設(shè)置好的可高達(dá)58%，而設(shè)置差的可能僅有百分之十幾。許多用戶的經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為1∶2∶3比較介適。實(shí)際上由于氣體利用率還與車輛每次加氣量以及總的儲(chǔ)氣量等因素有關(guān)。因此若有條件，可以經(jīng)過(guò)實(shí)際測(cè)量后予以調(diào)整，以便進(jìn)一步提高氣體利用率，降低運(yùn)行成本。當(dāng)然，如果該加氣站每組儲(chǔ)氣瓶采用的是單一的大氣瓶，就無(wú)法調(diào)整配比。

3.5 增大汽車儲(chǔ)氣瓶的受氣管的通徑，縮短加氣時(shí)間

由于受國(guó)產(chǎn)汽車受氣嘴通徑的制約，目前國(guó)內(nèi)CNG汽車受氣嘴后的不銹鋼竹的外徑為Φ6，通徑為Φ4。而售氣機(jī)（主要是進(jìn)口售氣機(jī)）的通徑一般為Φ7。所以這個(gè)通徑Φ4的鋼管就成了影響加氣速度的瓶頸。經(jīng)測(cè)定這時(shí)的平均加氣速度為8.1m3/min，若把該鋼管換成Φ10×1.5則通徑為Φ7，和售氣機(jī)加氣槍的通徑一致。那么，平均加氣速度就可提高到18m3/min。這樣，原來(lái)加70m3氣需要10分鐘，現(xiàn)在只需不到5分鐘。由于加氣時(shí)間幾乎縮短了一半，在其它設(shè)施不變的情況下，單位時(shí)間可加氣的車輛則會(huì)大大增加、必然緩解了公交車高峰加氣的矛盾。

當(dāng)然也可直接選用通徑更大（比如1/2″）的大流量售氣機(jī)，并配以相應(yīng)通徑的汽車受氣嘴，加氣速度增大，加氣時(shí)間更短。

結(jié)語(yǔ)

本文分析了公交車的加氣特點(diǎn)，從中就能夠明顯的發(fā)現(xiàn)存在很多問(wèn)題需要解決，比如加氣的效率和效果，如何縮短加氣所需的時(shí)間，并且保證加氣站的合理運(yùn)轉(zhuǎn)，這些問(wèn)題都影響著公交車的正常運(yùn)行，對(duì)于這類問(wèn)題還需要進(jìn)一步完善加氣管理工作的方面制度和運(yùn)行機(jī)制，并且提高CNG加氣的技術(shù)水平，提高管理質(zhì)量和效率，確保實(shí)現(xiàn)安全、持續(xù)和穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)目標(biāo)，解決出現(xiàn)的加氣問(wèn)題。