一、引言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，汽車保有量的急劇增加，汽車給人們帶來了極大的便利，對人類社會(huì)發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn)，但同時(shí)消耗大量的石油資源、排出大量的有害氣體，并對人類生存環(huán)境也造成較大的危害。為解決這一問題，人們一直在尋求改變能源結(jié)構(gòu)，采用低公害的汽車代用燃料的途徑。我們國家科技部從“九五”“十五”期間通過清潔汽車行動(dòng)，大力發(fā)展和推廣天然氣車輛，使得我國在“十五”結(jié)束的時(shí)候，天然氣燃料的城市公交車已經(jīng)在北京、西安、重慶、烏魯木齊等十多個(gè)示范城市批量使用，天然氣公交車輛的技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，天然氣方面的零部件配套企業(yè)也獲得了較快地發(fā)展，加氣站數(shù)量也有較快地增長。
雖然我國的天然氣車輛在城市公交車上獲得了長足地發(fā)展，但天然氣燃料的商用車在我國還是空白，甚至大部分運(yùn)輸天然氣的車輛都是柴油車輛，市場上亟需要天然氣重型卡車。
二、陜重汽公司天然氣重型卡車
陜重汽公司天然氣重卡是在陜重汽非常成熟的奧龍6x4牽引車的基礎(chǔ)上匹配合適的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)研制出來的，在上柴天然氣專家的配合下開發(fā)了適合重型車的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，陜重汽公司天然氣汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)有如下特殊變化。
2.1陜重汽公司天然氣重卡的特殊變化
（1）為了滿足了重型車的要求，發(fā)動(dòng)機(jī)做了如下方面的變化：
①．將發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓器的位置由中置改為后置，適應(yīng)了重型車排氣管路的布置。
②．將發(fā)動(dòng)機(jī)的前端結(jié)構(gòu)進(jìn)行變化，適應(yīng)了重型車?yán)鋮s系的結(jié)構(gòu)要求。
③．改變發(fā)動(dòng)機(jī)的參數(shù)，增大發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩，滿足重型車重載時(shí)車輛動(dòng)力性的要求。
④．改變發(fā)動(dòng)機(jī)上天然氣控制部件的位置，滿足發(fā)動(dòng)機(jī)在重型車上的干涉問題。
⑤．改變發(fā)動(dòng)機(jī)上電器控制線束的長度與控制盒的密封性，滿足重型車的布置要求及工作的工況。
（2）根據(jù)重型商用車的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和天然氣氣瓶的布置要求，以及掛車部分的結(jié)構(gòu)尺寸，該車在駕駛室后部的車架上平面布置了不同數(shù)量的氣瓶，同時(shí)在原有的油箱位置也布置了四個(gè)氣瓶。另外，根據(jù)氣瓶的布置狀況，匹配了相應(yīng)的燃?xì)夤苈废到y(tǒng)。
（3）由于該車輛重新匹配了電控的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，其整車的電氣系統(tǒng)需要與發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行相應(yīng)的匹配，布置電控發(fā)動(dòng)機(jī)的控制盒，匹配和布置了電控油門踏板、控制燃?xì)庀到y(tǒng)的各種電磁閥、適配器等。
2.2天然氣重型卡車的技術(shù)參數(shù)
表2.1顯示了天然氣重型汽車的各種技術(shù)參數(shù)
三、天然氣重型卡車的性能分析
（1）高效節(jié)能
采用天然氣為燃料，不僅節(jié)約了石油資源，而且我國豐富的天然氣能源得以有效地利用，可以保證比汽油、柴油低廉的價(jià)格，使得燃用天然氣比使用柴油的作為燃料更加經(jīng)濟(jì)。
（2）綠色環(huán)保，保護(hù)環(huán)境
天然氣常溫下為氣態(tài)，有利于與空氣混合，燃燒更加充分，且由于天然氣屬于清潔燃料，燃燒產(chǎn)物主要為水和二氧化碳，有利于保護(hù)環(huán)境。
表2.1 技術(shù)參數(shù)
型號(hào)
SX4254BK324T
驅(qū)動(dòng)形式
6×4
整備質(zhì)量（kg）
9500
汽車列車最大設(shè)計(jì)質(zhì)量（kg）
33000
軸距（mm）
3225/1350
輪距（前/后）（mm）
2046/1800
長×寬×高（mm）
6900×2490×3665（3564滿載）
最小離地間隙（mm）
325
牽引車座結(jié)合面高度（mm）
1369/1268
最高車速（km/h）
76
最大爬坡度（%）
20
最小轉(zhuǎn)變直徑（m）
24
等速百公里氣耗（m3）
50
發(fā)動(dòng)機(jī)
T6114ZLQ3B
額定功率（kw/r/min）
184/2200
最大扭矩（N.m/r/min）
920/1300-1400
變速箱
富勒9JS135
氣瓶（設(shè)計(jì)防護(hù)外罩）（L）
4×80L＋4×50＝520
（3）動(dòng)力強(qiáng)勁
該車采用上柴的大功率天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，保證了重卡足夠的功率和扭矩的需要。
（4）符合法規(guī)，政府支持
發(fā)展新能源特別是天然氣汽車符合國家各項(xiàng)政策及法規(guī)，屬于政府大力支持項(xiàng)目，有廣闊的前景。
（5）安全可靠
相對傳統(tǒng)的柴油車型，天然氣辛烷值高，抗爆性非常好，更為安全可靠，而且天然氣汽車的儲(chǔ)氣瓶由國家定點(diǎn)生產(chǎn)，安全性能有保證。
四、天然氣重型卡車經(jīng)濟(jì)性分析
近年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對石油的需求正在持續(xù)擴(kuò)大，目前我國已經(jīng)是全球第二大能源消耗國，每年需進(jìn)口原油1億多噸，且由于無戰(zhàn)略儲(chǔ)備，對國際原油價(jià)格無甚影響，只能被動(dòng)接受，導(dǎo)致國內(nèi)成品油供應(yīng)緊張，價(jià)格飛漲，目前0＃柴油平均價(jià)為每升4.8元人民幣。
另一方面我國天然氣儲(chǔ)量豐富，完全可以自給，且天然氣作為清潔燃料一直受到國家政策支持，目前平均每立方米市場價(jià)2.65元 人民幣。
天然氣重型牽引車以每年運(yùn)營10萬公里，使用壽命10年，每百公里耗氣55方，每立方天然氣2.65元，消耗天然氣總費(fèi)用為：
100000公里/年*10年*50方/百公里*2.65元/立方米÷100公里＝132.5萬元
同馬力的燃油牽引車，同樣以每年運(yùn)營10萬公里，使用壽命10年，每百公里耗油38升，每升柴油4.8元，消耗柴油總費(fèi)用為：
100000公里/年*10年*40升/百公里*4.8元/立方米÷100公里＝192萬元
從以上比較可以看出，一輛天然氣牽引車在報(bào)廢年限內(nèi)僅燃料消耗就可節(jié)省192萬元－132.5萬元＝59.5萬元。以上計(jì)算還沒有考慮未來柴油價(jià)格上漲速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于天然氣上漲速度、費(fèi)改稅等因素，雖然天然氣牽引車價(jià)格比普通柴油車貴10多萬元，但從長遠(yuǎn)來看，天然氣牽引車的經(jīng)濟(jì)效益還是很高的。
從目前情況看，油價(jià)還會(huì)上漲，因此，天然氣重卡的市場前景相當(dāng)可觀。
五、天然氣重型卡車的市場及容量
我國天然氣資源量為38.04萬億立方米，陸上62個(gè)盆地和地區(qū)的天然氣儲(chǔ)量29.9萬億立方米，10個(gè)海上盆地大多集中在南海和東海，總計(jì)8.14萬億立方米，占總量21.4%。天然氣儲(chǔ)量大于1萬億立方米的地區(qū)有10個(gè)：塔里木、四川、陜甘寧、東海、渤海灣、鶯歌海、瓊東南、珠江口、準(zhǔn)噶爾和柴達(dá)木?，F(xiàn)已形成以四川、內(nèi)蒙、塔里木、柴達(dá)木、鶯瓊、東海六大盆地為主的氣層氣資源區(qū)。
北京、四川、新疆、長沙、上海等重點(diǎn)城市由于發(fā)展天然氣汽車起步較早，不管是消費(fèi)心理還是客觀條件都比較成熟，有很大的市場空間。目前我國大力提倡環(huán)保節(jié)能，會(huì)不斷提高對汽車尾氣的排放限制，天然氣重卡的環(huán)保性使其在商用車市場中的優(yōu)勢越來越大。
六、前景
世界范圍內(nèi)石油資源的日益緊張，以及地緣政治的影響致使原油價(jià)格近年來居高不下，而我國的石油資源本身貧乏，2005年國內(nèi)原油進(jìn)口比例已接近原油消耗總量的一半，尋找可替代能源成為我國能源戰(zhàn)略可持續(xù)發(fā)展的重要組成部分。另外，我國的汽車排放污染已成為大氣環(huán)境的一個(gè)主要污染源，在國內(nèi)各大城市中，汽車尾氣排放污染占整個(gè)大氣污染70%以上，有效控制汽車尾氣排放污染成為我國環(huán)境研究中重大和緊迫的研究課題。天然氣（CNG/LNG）作為清潔高效的可替代能源成為國家大力扶持發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)。國家科技部早在九五、十五期間，就組織實(shí)施了大量的科技攻關(guān)、產(chǎn)品研發(fā)以及科技成果轉(zhuǎn)化與市場應(yīng)用示范類項(xiàng)目，使天然氣產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，目前在全國清潔汽車行動(dòng)示范城市中出租車與公交車已基本完成了燃?xì)饣脑炫c更新，以西安市為例使用天然氣車比例已占到出租車與公交車總量的90%左右。示范工程的成功實(shí)施充分帶動(dòng)了西氣東輸沿線城市及具有氣源條件的其他城市車輛燃?xì)饣目焖侔l(fā)展。在單個(gè)城市天然氣產(chǎn)業(yè)布局與發(fā)展日趨完善后，相近城市間區(qū)域化聯(lián)網(wǎng)發(fā)展成為市場發(fā)展的必然選擇。因此天然氣重型卡車的發(fā)展，是對國家新能源發(fā)展戰(zhàn)略的積極響應(yīng)，并完全符合市場發(fā)展的需要。
隨著全球性的石油短缺和環(huán)境問題的日益突出，使用石油的替代燃料和降低排氣中的有害氣體成分越來越成為世界各國研究的重要課題。天然氣汽車以其良好的排放性、經(jīng)濟(jì)性、燃料的廣泛性和安全性等特點(diǎn)得到迅速的發(fā)展。
市場對天然氣重型商用車有相當(dāng)數(shù)量的需求，雖然單一燃料天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)的半掛重型商用車因?yàn)榕帕看?、燃料補(bǔ)給因?yàn)榧託庹痉植贾饕性诖笾行统鞘械木壒识^為困難。但是，對于當(dāng)前數(shù)量相當(dāng)?shù)膹氖绿烊粴馍a(chǎn)、運(yùn)輸、貿(mào)易等相關(guān)行業(yè)和運(yùn)營者來說，他們有著豐富廉價(jià)的天然氣能源，卻使用著并不豐富且價(jià)格日漸高漲的柴油能源。因此，性能達(dá)到同等性能柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的重型商用車，即使其價(jià)格較柴油車高出30～50％也是可以承受的。其燃料成本可以降低30～70％，燃料經(jīng)濟(jì)性得到大幅提高，尤其是對天然氣生產(chǎn)和貿(mào)易企業(yè)。
隨著全球性的石油短缺和石油資源的日益枯竭，從國家的能源安全戰(zhàn)略來考慮，以我國豐富的天然氣作為石油的代用燃料有著極其廣闊的市場前景和深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。
同時(shí)，作為燃料燃燒的排放物，天然氣以其較為單一的成分－甲烷，其燃燒的產(chǎn)物經(jīng)排放后處理系統(tǒng)（三元催化器）處理后基本上僅為二氧化碳和水，對環(huán)境的污染極少，從這一點(diǎn)上來講，大排量、大功率的重型商用車使用以天然氣作為燃料有著積極和長遠(yuǎn)的社會(huì)效益。
七、結(jié)論
隨著國家“西氣東輸”工程的完工，加氣站網(wǎng)絡(luò)的完善，天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的發(fā)展，以及相關(guān)產(chǎn)業(yè)體系的形成和市場對環(huán)保汽車需求的迅速增大，2007年至2008年將是國內(nèi)天然氣汽車應(yīng)用發(fā)展的高峰期。天然氣重卡本身的優(yōu)勢，以及支持天然氣發(fā)展日趨完善的政策法規(guī)和國家各方面的積極響應(yīng)，天然氣重卡必將有更為廣闊的發(fā)展前景。
