天然气是一种气体燃料，主要成分是甲烷，以及少量的杂质氮、二氧化碳等。天然气自20世纪末开始在汽车上应用，目前已经初具规模，从燃料的供给、加气站点网络的建设、运输、汽车技术等产业化已经形成，天然气汽车运行取得了良好的效果。天然气的性质由其主要成分甲烷决定。甲烷的主要性质见表4-8。

表4-8 甲烷的主要性质

1.天然气性能指标

车用天然气应该比民用天然气具有更为优良的品质，我国现行车用压缩天然气国家标准为GB 18047—2000，车用天然气主要性能指标如表4-9所示。

表4-9 车用压缩天然气技术指标

车用压缩天然气按照热值的不同分为10T、12T、13T三种类型，见表4-10。

表4-10 车用压缩天然气的类别

2.车用天然气的分类

车用天然气按存在的形态、压力和存储状态，可分为常压天然气、压缩天然气、液化天然气和吸附天然气。

（1）常压天然气

常压天然气是指压力接近环境压力的气态天然气。常压天然气储存和携带方式是最简单的，但由于携带量少，通常不被采用。

（2）压缩天然气

压缩天然气是指采用高压技术将天然气储存在高压气瓶内的气态天然气。车用压缩天然气的存储压力约为20MPa，是目前车用天然气的主要携带方式。

（3）液化天然气

液化天然气是指液体状态的天然气，它在低于-161.5℃的超低温下以液态储存于绝热性能良好的容器中，是目前迅速发展的一种储运方式。

（4）吸附天然气

吸附天然气是指处于被吸附状态的天然气。天然气以在不太高的压力（3.5～6MPa）下，以被吸附状态储存在天然气吸附剂中。这是一种日益受到重视的天然气储运方式。

3.车用天然气的优点(www.daowen.com)

（1）抗爆性好

车用天然气的马达法辛烷值通常为115～130，具有良好的抗爆性。研究表明，提高发动机的压缩比可以使发动机的循环热效率和最高爆发压力大幅提高，进而提高发动机的动力性和经济性。但目前车用燃料的辛烷值都很低，实际使用过程中不能采用过高的压缩比。如果燃用天然气便可通过提高发动机的压缩比来提高发动机的动力性和经济性。

（2）燃烧完全

车用天然气本身是气态，在实际使用过程中，容易与空气形成均匀的混合气，燃烧完全，提高燃料的经济性。

（3）对环境污染小

试验研究表明，同燃用汽油相比，汽车燃用天然气可使尾气排放中的CO降低97%，HC降低72%，NO_x减少39%。

（4）资源丰富

我国天然气资源预计可采储量超过12万亿m³。燃用天然气可以弥补我国石油资源匮乏的现状，具有良好的发展前景。

（5）经济性好

市场调研发现，出租汽车燃用天然气的每公里燃料成本约为0.3元，而燃用汽油的每公里燃料成本约为0.6元。由此可见，以天然气作为发动机燃料，可以大幅降低车辆的运营成本，具有良好的经济性。

（6）安全性好

天然气的密度比空气小得多，一旦发生泄漏，能够很快地在空气中扩散掉，在一定程度上能够避免不安全事故的发生。

4.车用天然气存在的问题

（1）动力性下降

天然气-空气的混合气热值比汽油-空气的混合气热值低，同时发动机燃用天然气以后还会使发动机的充气效率降低，因此如果不改变发动机的结构参数，发动机的动力性将会大幅下降。

（2）点火所需能量大

汽油的着火温度为400℃左右，而天然气的主要成分甲烷的着火温度为537℃，因此发动机燃用天然气需要更高的点火能量。

（3）续驶距离短

车辆的续驶里程与车辆携带的燃料量以及燃料的能量密度有关。车辆燃用天然气以后，不仅燃料的携带量少，而且压缩天然气的能量密度也比汽油小很多，通常车辆燃用天然气的续驶里程通常约为燃用汽油的1/3。