VII. Bố cục luận án
1.3.3. So sánh khí thiên nhiên với nhiên liệu gốc dầu mỏ
Bảng 1.3. So sánh đặc tính của khí thiên nhiên với xăng và diesel[18]
Đặc tính
Màu, mùi Tỷ trọng
Nhiệt độ sôi (ngưng tụ) (°C) Nhiệt trị thấp (MJ/kg) Nhiệt độ cháy (°C)
Nhiệt độ tự bốc cháy (°C) Tỷ số A/F
Chỉ số octan
Chỉ số Ốc-tan của khí thiên nhiên khoảng 130, điều này giúp cho động cơ có thể hoạt động ở tỷ số nén cao mà không gây kích nổ, nhờ đó có thể cải thiện hiệu suất động cơ khoảng 10% so với động cơ xăng [18]. Bên cạnh đó khí thiên nhiên có nhiệt trị cao hơn (khoảng 10%) so với xăng và diesel. Đồng nghĩa với việc khi hoạt động với hiệu suất như nhau thì suất tiêu hao nhiên liệu của khí thiên nhiên cũng giảm tương đương.
Ưu điểm quan trọng của nhiên liệu khí thiên nhiên so với nhiên liệu truyền thống đó chính là thành phần khí phát thải, sản phẩm thu được của quá trình đốt cháy khí
thiên nhiên sẽ giảm khí thải CO2 từ 20 ÷ 25% so với xăng vì cấu trúc hóa học của khí
thiên nhiên (chủ yếu là Mê-tan, CH4) chứa một nguyên tử Cacbon so với diesel
(C15H32) và xăng (C8H18). Bên cạnh đó HC được giảm khoảng 50%, CO khoảng 70 ÷
95%, NOx là 50 ÷ 87% và gần như không có phát thải dạng hạt (PM) [19].
Sử dụng khí thiên nhiên làm nhiên liệu còn mang lại những lợi ích như không pha trộn hoặc làm loãng dầu bôi trơn, vì vậy sẽ không gây đóng cặn ở buồng cháy và bugi so với nhiên liệu xăng và diesel, thêm vào đó chu kỳ bão dưỡng và tuổi thọ của xéc măng, bugi và các xúp-páp nạp, xúp-páp thải thường được kéo dài.
Trạng thái tồn tại của khí thiên nhiên ở điều kiện nhiệt độ áp suất môi trường đó là pha khí nhưng phạm vi cháy rất hẹp (5÷15%) và nhiệt độ bắt cháy cao nên khí thiên nhiên được coi là nhiên liệu an toàn. Khi bị rò rỉ ra ngoài, khí thiên nhiên không gây hại cho môi trường và khả năng phân tán nhanh trong không khí giảm nguy cơ gây cháy nổ.
Ngoài những ưu điểm về mặt kỹ thuật và an toàn thì khí thiên nhiên còn mang
lại những lợi ích khác về kinh tế. Theo tính toán chi phí khi sử dụng nhiên liệu khí thiên nhiên thấp hơn từ 30 ÷ 40% so với xăng và diesel [20]. Giá của nhiên liệu khí thiên nhiên có độ ổn định cao hơn so với sự thay đổi của dầu mỏ, chi phí sửa chữa bảo dưỡng lại thấp hơn so với các động cơ sử dụng nhiên liệu truyền thống. Mặc dù vậy giá bán của các xe chạy khí thiên nhiên hoặc bộ chuyển đổi còn khá cao, nhưng trong tương lai gần giá sẽ giảm nhờ có nhiều cải tiến về kết cấu động cơ.