燃气发动机是一种以天然气、液化石油气(LPG)或沼气等气体燃料为能源的内燃机。随着环保要求的提高和能源结构的优化,燃气发动机在工业、发电、交通运输等领域的应用日益广泛。其核心优势在于燃料燃烧充分,排放污染物较少,同时具备较高的热效率。
与传统柴油或汽油发动机相比,燃气发动机的碳排放量显著降低。例如,天然气燃烧产生的二氧化碳比汽油少25%左右,且几乎不排放硫氧化物和颗粒物。这使得燃气发动机成为应对气候变化和空气污染的重要技术选择。许多国家已将燃气发动机纳入清洁能源推广计划,尤其是在城市公交、船舶和分布式能源系统中。
燃气发动机的工作原理与普通内燃机类似,但在燃料供给和燃烧控制方面有特殊设计。气体燃料通过高压喷射或混合器进入气缸,与空气形成均匀混合气后由火花塞点燃。先进的电控系统可实时调节空燃比和点火时机,确保高效燃烧并减少爆震风险。部分燃气发动机还采用稀薄燃烧技术,进一步降低氮氧化物排放。
在维护方面,燃气发动机因燃料清洁而具有较长使用寿命。气体燃料不会稀释机油,减少了发动机内部积碳和磨损。但需注意气体燃料系统的密封性,防止泄漏风险。定期检查火花塞、点火线圈和气体压力调节器等关键部件是保障燃气发动机稳定运行的必要措施。
未来,随着氢能技术的发展,燃气发动机可能向氢-天然气混合燃料或纯氢燃料方向演进。这种过渡将进一步提升环保性能,推动燃气发动机在碳中和目标下的可持续发展。目前,已有研究机构开发出氢占比达30%的混合燃料燃气发动机,其排放接近零污染水平。