内燃机车能不能用LNG做动力？

8G001

内燃机车能不能用LNG做动力？

Cheyenne

这是个好问题~以前也一直在想这个~

公交车都有LNG的~

等专业人士回答~

落泪的石狮子

必然可以，老毛子的2TE116G和2TE10G之类的就是，但是目前的技术来看存储LNG比较费劲，这些车一般都自带一节LNG罐车的
http://en.poisk-ltd.com/goods/railtransport/gdtransport_29.html

8G001

1980年代初，铁路运输业已经是苏联国内最主要的柴油用户，柴油机车每年需要消耗过千万吨柴油，然而由于石油开采成本日益提高，石油开采量的增长速度在降低。1984年年初，苏联通过了《苏联长期发展动力纲要的基本方针》，为各个能源及动力相关部门到2000年的发展规定了主要方针，其中包括建议调整燃料结构，大量使用天然气代替作为燃料的石油。同年，根据苏联交通部的指示，全苏铁道运输科学研究院、伏罗希洛夫格勒内燃机车制造厂、科洛姆纳内燃机车制造厂、布良斯克机械制造厂等单位开始了天然气内燃机车的研制工作。1987年，布良斯克机械制造厂对一台TEM2U型调车机车进行了改造，成为世界上第一台以天然气为燃料的内燃机车，并成功进行了试验。1988年，伏罗希洛夫格勒工厂在2TE116型机车的基础上，试制了一组2TE116G型天然气机车（2ТЭ116Г）[3]。

2TE10G型机车由两节结构相同的六轴单司机室机车，与一节四轴的液化天然气储存车（又称低温车）联挂而成，各车连接部分设有通过台和风挡装置，还设有输送天然气和冷却水的连接软管。天然气储存车上设有两个容积为20立方米、储存温度为-162°C的液化天然气罐，以及配套的气化装置、供气装置、空气压缩机等设备。两节机车的总体结构和普通的2TE116型机车基本相同，但加装了输气管路、车体强迫通风系统、气体泄漏警报装置等。机车装用由科洛姆纳工厂研制的1ГДГ型天然气发电机组（Д4Г型双燃料四冲程发动机），此外车上还设有СКРЗД-3型电子式发动机监控、调节和保护系统。机车每一次注满燃料可以走行1000公里。

2TE116G型机车出厂后进行了调整和试验，试验结果表明，天然气发动机的燃烧性能良好，但天然气储存车的结构上还存在一些缺点。苏联解体以后，2TE116G型机车被划归俄罗斯的铁道部门所有，全俄铁道运输科学研究院在有限的科研资金的支持下，仍然持续进行对天然气内燃机车的开发和研究[4]。

http://bbs.hasea.com/thread-447800-8-1.html

8G001

落泪的石狮子 发表于 2013-12-22 18:28
必然可以，老毛子的2TE116G和2TE10G之类的就是，但是目前的技术来看存储LNG比较费劲，这些车一般都自带一节 ...

不懂外文啊，LNG存储怎么困难了？难道是天然气机车动力性能不行？蒸汽机车不就是前面是原动机，后面是罐车嘛

落泪的石狮子

8G001 发表于 2013-12-22 18:32
不懂外文啊，LNG存储怎么困难了？难道是天然气机车动力性能不行？蒸汽机车不就是前面是原动机，后面是罐车 ...

LNG跟燃油不一样，对容器的压力、温度和稳定性要求要求极高，而且一旦发生问题也远比燃油类火灾的危害更大，尤其针对于机车可能会碰到不稳定工况下运行.....炼油厂或者油库里LNG储存区一般都是甲级安全防护区，动力输出倒是还可以

semiauto

8G001 发表于 2013-12-22 18:32
不懂外文啊，LNG存储怎么困难了？难道是天然气机车动力性能不行？蒸汽机车不就是前面是原动机，后面是罐车 ...

LNG要冷却到-160℃以下……

8G001

semiauto 发表于 2013-12-22 18:42
LNG要冷却到-160℃以下……

加格达奇机务段冷却天然气呗，-40度冷却到-160度，不比三亚机务段40度冷却到-160好得多！

8G001

落泪的石狮子 发表于 2013-12-22 18:41
LNG跟燃油不一样，对容器的压力、温度和稳定性要求要求极高，而且一旦发生问题也远比燃油类火灾的危害更大 ...

一个解放新大威都能背个俩LNG大包不爆炸，为啥我朝西瓜上一放LNG就不行呢？西瓜的工况和新大威比起来，不稳定在哪里呢？炼油厂或者油库里LNG储存区一般都是甲级安全防护区，机务段里的LNG存储区也甲级防护呗

落泪的石狮子

8G001 发表于 2013-12-22 18:44
加格达奇机务段冷却天然气呗，-40度冷却到-160度，不比三亚机务段40度冷却到-160好得多！

不能这么看，温度对冷却技术的要求差不多成指数变化，不是简单的线性变化，如果冷却到-50度左右冷却环境要更容易一些，再往低走对技术和功耗的要求就成倍增长了，-40到-160难度不比40到-160少多少

落泪的石狮子

8G001 发表于 2013-12-22 18:47
一个解放新大威都能背个俩LNG大包不爆炸，为啥我朝西瓜上一放LNG就不行呢？西瓜的工况和新大威比起来，不 ...

老解放那种不是LNG，就是常压状态下的煤气或者天然气，技术条件要求低得多，天然气一般有常压天然气（NG）、压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）三种状态，技术要求常压天然气几乎可以说没有，CNG稍高一些（公交车一般就是这种），LNG最高（现在大规模使用的只有LNG运输船和油库）

8G001

落泪的石狮子 发表于 2013-12-22 18:49
不能这么看，温度对冷却技术的要求差不多成指数变化，不是简单的线性变化，如果冷却到-50度左右冷却环境要 ...

我就不理解一个问题，汽车能冷却，放在火车究竟什么原因导致冷却不了呢？100升LNG和9000升LNG在加注燃料时是不是存在其他问题呢？

落泪的石狮子

8G001 发表于 2013-12-22 18:52
我就不理解一个问题，汽车能冷却，放在火车究竟什么原因导致冷却不了呢？100升LNG和9000升LNG在加注燃料时 ...

汽车那个一般是CNG或者LPG（液化石油气），LNG的极少

8G001

落泪的石狮子 发表于 2013-12-22 18:52
汽车那个一般是CNG，LNG的极少

LNG加气站全揭秘，带你走进LNG加气站LNG作为优质高效及兼具经济效益的清洁能源，目前已在交通运输、发电、化工、陶瓷工业等领域得到广泛应用。凭其所带来的排放效益，使其在饱受雾霾天气之深害的北京等大型城市的公交领域得到了快速推广；在竞争日益激烈的市场环境下，大型卡车使用LNG所带来的燃料经济性，使其在公路物流、城市建设专用车等领域也得到了迅速的发展。2013年，LNG汽车爆发式的发展速度，据统计，仅上半年，各大物流企业新增的LNG重卡数量就已超过了2万余台，成为近几年来整体持续低迷的重卡市场中，最吸收眼球的亮点。
LNG加气站是整个LNG产业链重要的环节，它的布局和普及率也是制约LNG汽车迅速推广的重要因素之一，随着LNG汽车使用量的日益增长，LNG加气站近年来也得到了井喷式的发展。

LNG加气站一般可分为固定式标准站、撬装简易站、流动加液车这三种方式，其中以固定式加气站最具代表性。
对于众多使用柴油等传统燃料的车主来说，能接触和了解LNG加气站的机会并不多。它与常见的加油站有什么差别，对LNG汽车进行加气的流程和规范有怎样的特别要求，接下来小编就以石油昆仑能源LNG标准示范站为例为大家一一解述。


LNG气站安全的核心要素：消防安全


LNG的主要成分为甲烷，同样具有爆燃的危险。LNG加气站安全运行的前提就是防火防爆。气站外围那硕大的严禁烟火警告牌表明了这里是易燃易爆区域。

这里树立了进站告示牌，由于LNG加气管内藏有低压超低温液体天然气，强行拖曳会导致泄漏，从而引发严重的后果，所以LNG加气站比普通加油站的进站规定更加严厉，其增加注意事项包括：加气过程中，严禁未取下加气管接头强行出站的规定。由于该气站刚刚交付使用，告示牌上LNG气质公告的数据暂未填写；
加气平台周边18米的范围已属于加气安全区，乘客需下车后，车辆方可进入安全区进行加气；进入气站里，随处可以看到“禁止吸烟”、“禁止维修”、“禁打手机”、“熄火加气”的警示牌；

在LNG加气站办公区域，各种消防、安全、现场管理、防冻措施的制度和规定挂满了墙壁；


操作人员：安全防护措施和护具

LNG为-162℃超低温液体，操作人员如果直接接触液体或未经隔离的管路和附件，将给人体带来严重伤害，极冷的金属会将皮肉粘连并且在拉开时还可能会撕裂。在气站里，我们看到操作人员都有严格的防护措施和护具：

突然泄漏的LNG所瞬间蒸发的气体同样也是低温气体，如果直接与皮肤或眼睛等接触，也可能导致伤害，操作人员同样也有面部防护措施；

专用防护手套，不仅有隔离低温的作用，戴在手上还非常的宽松，便于紧急时迅速脱开。


LNG加气操作流程：速度比CNG快

这次展示的是LNG常规充装，即对已正常运行的LNG汽车进行补充加气，气瓶内胆已经处于低温状态和剩余一部分液体。

为防止静电的产生，加气前需确认加气车辆已搭有连接良好的接地线。

打开低温进气口和回气口的保护帽，在气瓶的外部可看到的进气、回气二个接头，粗接头为进气口，细接头为回气口。

可以看出，液化天然气LNG的气瓶压力约为1.4mpa，约为13公斤。远远低于压缩天然气CNG的20mpa。
清洁气管接口和加气枪：水分为LNG的大敌，一旦进入的水分，将迅速冻结为坚硬的冰块。容易导致整个LNG气路中出现堵塞或阀类等部件失效的现象，在加气时必须严格防止水分或杂质的进入。

加气机自带高压吹扫的喷头，用干燥的高压氮气清洁气管接口和加气枪。如条件有限，可使用干净、干燥的棉纱擦拭。

连接回气管与接头： LNG的气瓶是低温密封状态，在大量注入LNG液体的时候，可视情况连接回气管将瓶内的气体排出，以便于提高加气速度。

加气充装：进入正式加气流程，当然得先将加气机流量计价器清零，再把刚才已清洁的加气枪连接到气瓶低温进气口。

液体LNG进入气瓶下部，上部的气体同时在回气，打开阀门后，加气站泵开始启动对气瓶的充装。

加气泵停止，实际充装耗时不到两分钟。LNG的加气速度明显比CNG快了许多。

关闭阀门，拆卸加气枪和回气枪，盖上低温进气口和回气口的保护帽，取下地线夹子。


LNG在加气过程中的一些小知识

（1）在加气前必须检查低温气口内是否有水分、杂质，确保充气时水分和杂质完全被清除干净。
如果有水分，超低温的LNG会导致水分迅速凝结成冰块。冰块有可能堵塞进气单向阀、进气口，造成密封不严或产生泄漏。如果冰块进入气瓶内部，还可能会造成供气不畅，使发动机在高速大负荷时出现动力不足甚至发动机无法正常起动。
如果有杂质，不仅可以造成各种阀门关闭不严，还会导致过滤器、调压器等的堵塞，出现成供气不足。如果是没有安装过滤器的早期天然气发动机，杂质甚至会造成发动机损坏。
（2）一只完全充满的气瓶其压力上升十分迅速，可能导致安全阀频繁开启排气，不仅造成天然气白白浪费，还将带来潜在的安全问题。因此，完全充满的气瓶应尽快使用，尽量不要长时间储存。
（3）在开启回气阀门进行气瓶放气时，最好由加气机的回气管进行回收。如未在加气站时，应当将放出的气体引到安全的地方，否则将有引起火灾和爆炸的危险。
（4）LNG不仅具有燃烧和爆炸特性，LNG也是-162℃超低温液体，在防火防爆的同时，使用中也必须提高安全意识并做好防护措施，防止被它低温灼伤。当皮肤与低温部件接触并出现粘接时，不能简单粗暴地拉扯，可用41~46℃温水加热方法使皮肉解冻，然后再挪开冻结部位；如出现冻伤，应立即送往医院做进一步治疗。


结束语

LNG的优质和清洁的特性决定了它是环境保护的理想燃料，目前重卡率先使用LNG所带来的经济性，也促成了近年来LNG汽车和LNG加气站的迅猛发展。而LNG汽车及加气站的国家政策和国家标准还在进一步完善中，合理和安全使用LNG也是摆在广大车主和驾驶员面前的新课题。

8G001

这个加气车加的其实不是必须-160度才能冷却的LNG，而是一种CNG，或者说LPG ?

落泪的石狮子

8G001 发表于 2013-12-22 18:57
LNG加气站全揭秘，带你走进LNG加气站LNG作为优质高效及兼具经济效益的清洁能源，目前已在交通运输、发电、 ...

另外大容量和高流量LNG加注的话低温和高压对加注设备的影响也更大，而且一旦发生泄漏或者明火这就是大新闻，因为本身从标况下天然气来看，LNG的“压缩比”要比CNG高出很多，单位体积LNG释放出来的常压天然气也更多，原装LNG车也就最近这两年才逐渐时兴起来，改装车目前来看还是没CNG和LPG成本和技术含量低，但是同燃料容积的话LNG车续航能力要强一些

Lion2013

对于机车，个人倾向于HPDI高压直喷技术的柴气双燃料动力。

我看资料说美国EMD公司新推出了HPDI技术的机车。
引用：
HPDI发动机的工作原理是，活塞压缩行程上止点前预喷入5%柴油，形成火焰。之后，压缩天然气以300Bar的压力喷射到火焰中，成为燃烧的主要燃料。

西港研发的HPDI技术和天然气燃料系统技术将应用到铁路机车上
http://www.trqqc168.com/news/14432456.html
百度百科-HPDI高压直喷技术
http://baike.baidu.com/view/3129297.htm#2
首发高压直喷技术 潍柴-西港气体机引争议
http://blog.sina.com.cn/s/blog_4b391f7f0100xkvp.html
微软Bing搜索-HPDI 高压直喷技术
http://cn.bing.com/search?q=HPDI+%E9%AB%98%E5%8E%8B%E7%9B%B4%E5%96%B7%E6%8A%80%E6%9C%AF&qs=n&form=QBRE&pq=hpdi+%E9%AB%98%E5%8E%8B%E7%9B%B4%E5%96%B7%E6%8A%80%E6%9C%AF&sc=0-5&sp=-1&sk=

fly1988cc

储存是个大问题，加了气不用越放越少，要是放个几天差不多大半都跑光了

安全性也是不能忽视的问题

8G001

fly1988cc 发表于 2013-12-22 19:55
储存是个大问题，加了气不用越放越少，要是放个几天差不多大半都跑光了

安全性也是不能忽视的问题

跑气是个什么原理？难道LNG在罐内蒸发之后能直接穿透罐体的金属壳，跑出去？

HugeDragonYK

LNG动力的拖挂车现在高速上跑的感觉挺多的。出差开车进服务区休息的时候有不少LNG的大拖挂车排队等着加气。
铁路上我估计还是乘车安全问题，毕竟国内现在普通线路还是客货混行，即便只是牵引货车的内燃机改了LNG，万一出问题旁边要有客车经过就麻烦了。客运内燃机车估计更不敢了，储气罐后面最少要挂两节隔离车。。。否则万一泄露，高速运行下风往后面一吹。。后面的乘客都得OVER了。估计以后有客货分行的线路了，货运线路应该能实验下。前段时间我记得论坛上好像说过有台国内内燃再改LNG实验。是不是DF8B我记不得了。。。好像就是这个版里。。。