前言
　　在世界范围内保有量不断增长，汽车排放污染物造成的生态危害日益加剧，以及由于石油资源的短缺，促使人们开始努力去寻找开发清洁的替代燃料汽车。目前已经出现的清洁汽车有太阳能汽车．电动汽车，氢燃料汽车，醇燃料汽车，以及燃气汽车等。清洁汽车多处于试验开发阶段，而燃气汽车作为清洁汽车中心一员，其技术已趋成熟，应用也较广泛，我国针对不同地区的不同情况制定了相应的政策推广，燃气汽车其保有量不断增长：因而，现阶段我国清洁汽车安全问题主要是指燃气汽车安全问题。
　　由于我国贫油富气，LPG仍需进口，因此，其正可以缓解我国能源结构矛盾的燃气汽车应首推天然气汽车，其次，天然气汽车其排放的清洁性亦远高于LPG汽车，天然气汽车应当是我国未来一段时间清洁汽车发展的主要推广对象。再者，燃气汽车新增LPG供气系统或天然气供气系统后，天然气供气系统所带来的不安全因素，是燃气汽车安全问题的主要部分，因此，解决燃气汽车的安全性，其主要问题应当在于解决天然气汽车的安全性。
　　现阶段我国各个推广天然气汽车城市中绝大多数的使用天然气作燃料的汽车均为采用高压贮气瓶贮存燃料，并且，目前多是由汽油车改装而来的使用化油器的汽油一天然气两用燃料汽车，柴油一天然气双燃料汽车数量尚少，电喷天然气汽车尚处试验开发阶段，因此，本研究报告主要针对采用高压贮存天然气燃料并可以汽油作燃料的使用化油器控制燃料配比的汽车，即压缩天然气一汽油两用燃料汽车。为叙述方便以下均简称CNG汽车或天然气汽车。因此燃气汽车系统安全性研究任务主要落实压缩天然气汽车系统安全性，并且，应针对普遍使用的化油器式汽车。而天然气汽车系统，我们认为主要针对天然气供气系统和加装这一系统后所涉及的一些部件。于是，针对压缩天然气汽车的供气系统安全性我们做了专题研究并提出如下报告。
　　一、天然气汽车的基本状况
　　1.1　对于天然气这种优质的汽车燃料，我们已有如下认识：
　　1.1.1　抗震性高
　　天然气主要成分是甲烷，甲烷的研究法辛烷值是RON130，具有很高的抗爆震性能，据国外研究：燃用天然气的专用型发动机应采用的合理压缩比为12：1，允许压缩比可高达15：1，具有采用提高压缩比的方法大幅度提高汽车的动力经济性的潜力。
　　1.1.2　混合气发火界限宽
　　天然气与空气混合后的工作混合气具有很宽的发火界限其过量空气系数的变化范围为0.6～1.8，可在很大范围内改变混合比，利于采用稀薄燃烧技术。
　　1.1.3　有害污染物排放量小
　　天然气与空气具有相同的聚集状态，不产生冷疑物，混合良好，燃烧较完全。燃烧产物中CO、HC及NO_X等有害气体的排放量均大大低于汽、柴油，冷起动时SO₂的排放量也小。
　　1.1.4　可延长发动机和机油的使用寿命
　　由于混合气成分均匀，燃烧完全，燃烧室内积炭少，进气通道和缸内无燃料冷凝物，因而气缸壁与活塞组表面的油膜不会被冲刷，机油盘内的机油不会被稀释，从而可降低气缸和活塞零件的磨损，提高其寿命。同时可延长机油的使用期限，减少机油耗量。
　　1.1.5　降低燃料费用
　　大量的试验结果表明1m³天然气的使用效果相当于1～1.1L汽油，目前国外经压缩处理的天然气价格每立方米都在汽油每升价格的一半以内，我国也存在较大油气差价。
　　1.1.6　燃料可就地取材
　　对于各天然气产区采用天然气作汽车燃料，可减少液体燃料由产区至消费区的运输量，尤其对盛产气而产油少的地区有长远的战略意义。
　　1.1.7　具有良好的安全性
　　天然气本身无毒，盛装在密闭容器内，即使发生泄漏，因它较空气轻能迅速升空扩散，不会滞留在周围，而且天然气的着火温度较高不易点燃，国外通过大量试验和使用调查都证实了天然气汽车比汽油车有更高的安全性。
　　1.1.8　光华学反应极弱
　　天然气的主要成份甲烷在碳氢燃料中含碳量最低。燃烧产物中CO₂的含量较燃用汽油和柴油时约低1／5，未燃HC排放量更低光化学反应很弱，对减少大气层的温室效应更为有利。
　　其主要缺点则是：气体燃料单位容积的能量低，为保证一次充气能够有足够长的续驶里程，必须压缩至20MPa进行储存，或经液化至-161℃条件储存于保温容器内。高强度的普通高压气瓶会增加汽车的整备质量，并相应降低汽车的有效载荷。
　　1.2　天然气汽车的安全隐患：
　　针对天然气的以上特点，各国对于汽车燃用天然气做了大量的工作，先后提出了发展天然气汽车的规划，目前天然气汽车已发展成为清洁替代燃料中技术最成熟、应用最广泛的新型燃料汽车。我国也在近年来对发展天然气汽车倍加重视，在有条件的省市设立了重点示范城市。重庆作为天然气汽车推广应用示范城市之一，早在六十年代就做了大量的基础性研究工作，并做了相当的应用推广，由此积累了丰富的研究、开发经验。四川省则可说是在全国推广应用天然气汽车最早、最广、最好的天然气汽车大省。
　　目前，天然气在汽车上用得最广泛的储存手段仍然是高压气瓶(20MPa)。液态天然气的方法尚未达到实用阶段。高压天然气在汽车上应用时，存在着汽车的使用安全问题，除心理上的因素之外，在技术上也还有一些复杂问题，与发动机液体燃料相比，在汽车上配置了高压燃料储备，输送系统，在使用时有发生爆炸失火的危险性。其原因如下：天然气主要成份是甲烷，它的着火范围比汽油宽，在封闭容器中其气相比汽油容易形成易爆混合气。在燃用汽油时密封不严，泄漏的汽油遇到火源时主要引起扩散燃烧，在漏出天然气时形成的混合气，发生爆炸的危险性大。在系统密封不良时，由于气瓶装置中气体处于高压状态下，各种泄漏的可能性更大，在正常使用条件和发生事故时都可能发生系统密封不良的情况。密封不良的部件可能是气瓶、联接件、管路、供气装置的小总成。小总成密封不良则可能导致外部泄漏或内部泄漏。
　　虽然，理论上天然气汽车的安全性超过汽油汽车，但这是基寸：对气瓶的可靠质量，联接的可靠性，燃料系统部件结构的成熟性的信任而来的。任何一个推广使用天然气汽车的国家，其使用之初，会有这样或者那样的问题出现，其中有结构方面的问题，有材料选择的问题，有操作的问题，亦有维护保养，以及最初安装工作的问题。
　　1.2.1　以下是来自国外的一些有关情况：
　　在前苏联，天然气公司汽车和出租车于1986年在列宁格勒开始运行，即从各公共汽车制造厂和高尔基汽车制造厂批量生产天然气汽车之后开始。在天然气汽车在列宁格勒运行的三年期间发现了不少严重的结构缺陷，使得其不能保障运载乘客的安全，发生了爆炸，汽车失火，甚至汽车司机和乘客中毒。
　　在天然气汽车运行了六个月后，高压铜管曾被天然气腐蚀并自行折断，在运送旅客过程中也发生了天然气管线损坏而造成的爆炸事故。权威机构对管线的损坏进行了分析认为采用铜或铜合金作为天然气高压管线是不允许的。
　　在天然气汽车制造厂不进行天然气燃料试验和试运行就安装了有毛病的天然气装置，汽车就投入运行。经常发生减压阀没有经过调校、装置不同位置发生天然气泄漏，这些汽车在第一次加注天然气后就已具有很大的危险性。
　　大部分汽车经过短时间运行后气瓶上的截止阀的密封垫就损坏了，垫片从顶杆座处脱落，造成截止阀阀杆弯曲和折断，这常常引起天然气的泄漏，并引发爆炸和失火，许多电磁阀因为电线圈和密封破坏而损坏，汽车运行2500～3000公里后，发生天然气减压器的膜片失灵。
　　由于结构的不完善，制造质量低，天然气装置密封性不好，不仅使天然气汽车爆炸和失火的可能性增大，而且对驾驶人员的状态有一定的影响，造成人为的公路安全事故。曾有多起天然气汽车司机严重中毒而入院治疗，在1987年到1989年间就有15部天然气汽车发生爆炸和失火。
　　以下是一些发生的典型的天然气汽车的运行故障和引发的严重后果：

 

　　1.2.2　国内天然气汽车安全现状：
　　根据我们对国内一些天然气汽车使用城市的调查，发现在有的城市从使用之初到现在尚未发生过一起因天然气装置的不合格，安装使用、维护不当而造成的天然气汽车事故，比较有代表性的城市就是泸州，这当然和他们各方面进行了严格管理分不开的。同时，在有的城市却因为同一原因导致了多起天然气汽车失火的严重事件，这和个别城市一味贪多求快的发展思路有关。并且，在过去使用的历史中，也有过因天然气汽车的关键部件不合格而造成的事故，幸无伤亡发生，但也为我们敲响了警钟，可喜的是因为这起事故而引起的各方面对天然气减压装置的高度关注，对其生产质量的严密控制，而今尚未发现类似的事故发生。