上年纪的人一定还记得,20世纪50年代,因为汽油短缺,在北京等城市的马路上一度曾经行驶过顶着很大的气袋的公共汽车。直到1960年大庆油田开发后,才扭转了这种汽油严重短缺的局面。可是近年来,在北京、深圳等大城市,有很多的公共汽车、小轿车又改用压缩天然气(其英语缩略语为CNG,即Compressed Natural Gas)、液化天然气(其英语缩略语为LNG,即Liquefied Natural Gas)或液化石油气(其英语缩略语为LPG,即Liquefied Petroleum Gas)为燃料,这是为什么呢?主要原因已不是因为汽油短缺,而是为了改善城市的环境。
我们知道,随着经济的发展,城市的人口不断增加,作为城市主要交通工具的汽车也增加得很快,汽车排放的尾气所造成的污染也大大加剧了。经测试,在各种大气污染物中,44%~75%的一氧化碳和碳氢化合物来源于汽车的尾气。为了治理城市的大气污染问题,特别是汽车造成的污染,我国从2000年起,全面展开“空气净化工程—清洁汽车行动”,其中就包括了使用以天然气或液化气为燃料的公共汽车和小轿车。使用天然气或液化气的汽车,最主要的优点是尾气排放的污染物大大降低。与使用汽油的汽车相比,其尾气排放的一氧化碳降低60%,燃烧不完全的烃类降低90%。北京市计划到2008年,90%的公交车辆和全部的出租、环卫、邮政用车都将使用此类清洁燃料。
用天然气或液化气为燃料的汽车发动机工作平稳,噪声低,机件磨损少,可延长其使用寿命。另外,使用天然气或液化气也更加经济,从降低汽车运行成本的角度看,也应积极开发同时使用汽油和天然气(或液化气)的双能源的汽车。
由于天然气和液化气的燃烧性能与汽油不完全一样,因而使用天然气或液化气为燃料的发动机在结构上与一般的汽油发动机有些区别,所以,目前已有专用的天然气(或液化气)发动机。对于现有的公共汽车和电喷型汽车,经过简单的改装,就可以同时使用汽油和天然气(或液化气)了。
天然气的主要成分是甲烷,在常温下是不可能变成液体的。当用天然气来作为汽车燃料时,假如天然气是常温常压的话,那么汽车又得像建国初期那样顶起一个个体积很大的气袋,这显然贻笑大方。要想使汽车带足所需的燃料,就需要在常温下将天然气压缩到能耐200大气压(20兆帕)以上的钢瓶里去保存起来,让汽车带着压缩天然气储罐到处驰骋。若在常压下把天然气冷冻到零下-162℃,它就会变成液体,这样便可装入能耐20大气压(2兆帕)的绝热保温液化天然气储罐,同样可以方便地使用。与传统的汽车加油站相似,使用天然气的汽车也需要专门的加气站,或采用更换储罐的方法。而液化石油气的主要成分是丙烷,在常温下只要把压力提高到15个大气压(1.5兆帕)左右,它就能变成液体装在耐压的储罐里。