液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介

【專家解說】：你好！下面的參考下 不全的話建議去維普網(wǎng)上查文獻(xiàn)看看！（有些符號(hào)沒搞好，但是應(yīng)該看得懂吧，比如攝氏度，圖表不方便就舍棄了） 液化石油氣 發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)介 液化石油氣 一、液化石油氣（ LPG ）的物化特性 液化石油氣（ LPG ）分為石油煉制過程中的副產(chǎn)品——煉油廠氣和油田伴生氣。 LPG 的主要成分為丙烷（ C 3 H 8 ）、丁烷（ C 4 H 10 ），別外含有少量的丙烯（ C 3 H 6 ）、丁烯（ C 4 H 8 ）及其它的烴類物質(zhì)。丙烷和丁烷的沸點(diǎn)和蒸汽壓力是不同的。液化丙連載和丁烷隨溫度變化的蒸汽壓見表 2-5 。液化石油氣在一定溫度下，混合物氣、液平衡時(shí)存在一定蒸氣壓力——飽各蒸汽壓，它隨溫度升高而增大，也隨所含成分比例而變化。液化丙烷和丁烷的混合氣蒸汽壓隨組分比例和溫度變化的曲線風(fēng)圖 2-1 。 LPG 主要的成分為丙烷和丁烷，因此丙烷和丁烷決定了 LPG 的性質(zhì)，結(jié)合表 2-2 、表 2-4 和圖 2-1 可以看出以下特性： 1. 密謀 1 ）液態(tài)密度： 15 0 C 時(shí)液態(tài)丙烷、丁烷的密度分別分 0.508kg/L 和 0.584kg/L ， LPG 的密度約為 0.55kg/L ，而汽油的密度在 0.60~0.75kg/L 之間。 2 ）氣態(tài)密度： 15 0 C 時(shí)氣態(tài)丙烷、丁烷的密度分別為 1.548kg/m 3 和 2.071kg/m 3 , 均大于空氣密度。因此，當(dāng) LPG 從儲(chǔ)存容器中泄漏出來后，將揮發(fā)成氣態(tài)，在地表附近積聚，緩慢擴(kuò)散。 2. 沸點(diǎn) 丙烷和丁烷的沸點(diǎn)分別為 -42 0 C 和 -0 。 5 0 C, 因此常溫下丙烷和丁烷以氣態(tài)存在，； LPG 有較好的揮發(fā)性，更容易和空氣均勻混合。汽油的沸點(diǎn)為 25~215 0 C ，常溫下呈液態(tài)。 3. 蒸發(fā)潛熱 液體燃料蒸發(fā)成氣體時(shí)，將從周圍吸取熱量，這就是蒸發(fā)潛熱。在沸點(diǎn)時(shí)，丙烷和丁烷的蒸發(fā)潛熱分別的為 426kj/kg 和 385kj/kg 。 LPG 汽車在工作時(shí)， LPG 在蒸發(fā)調(diào)壓器內(nèi)蒸發(fā)、汽化成氣態(tài)，將從周圍吸收大量的熱量，如果沒有熱源提供熱量，將使 LPG 溫度急劇下降，平生時(shí)將使 LPG 凝固、凍結(jié)蒸發(fā)器。為此，需要利用具有較高溫度的發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)水為蒸發(fā)過和提供熱量。 4. 蒸氣壓 LPG 被注入密閉容器內(nèi)后，其中一部分液體蒸發(fā)成氣體，同時(shí)，少部分氣體轉(zhuǎn)變成液體，隨著密閉容器內(nèi)壓力的升高，蒸發(fā)量逐漸減少、液化量逐漸增多，最終蒸發(fā)和液化達(dá)到平衡，容器內(nèi)壓力穩(wěn)定在固定值，此時(shí)的壓力即為蒸汽壓。 20 0 C 時(shí)氣油的蒸汽壓幾乎為零，而丙烷、丁烷的蒸汽壓分別為 0.75MPa 和 0.1MPa 。氣瓶保持一定的蒸氣壓能夠被利用將液化氣通過管路輸送到蒸發(fā)器，進(jìn)行減壓汽化，而無需像汽油那樣需要燃油泵輸送燃料。 5. 著火溫度 著火溫度是與空氣接觸的燃料在此溫度下將會(huì)點(diǎn)燃并連續(xù)燃燒的溫度。丙烷、丁烷的著火溫度溫度（常壓下）分別約為 470 0 C 和 365 0 C 。 6. 熱值 按質(zhì)量計(jì)算，丙烷、丁烷的低熱值分別為 45.77mj/kg 和 46.39mj/kg ，而汽油為 43.90mj/kg; 按體積計(jì)算，（液態(tài)）丙烷、丁烷的低熱值分別為 27.00mj/l 和 27.55mg/l ，汽油為 32.05mj/l 。因此，單位重量 LPG 的熱量高于汽油，而單位體積 LPG 的熱值只是汽油的 90% 。 7. 點(diǎn)火極限 燃料和空氣混合后形成的混合氣的濃度過濃（燃料過多）和過?。ㄈ剂喜蛔悖┦请y于被點(diǎn)燃的。濃度在一定的范圍內(nèi)，燃料 / 空氣混合氣才能夠被點(diǎn)燃，這一濃度范圍的上、下值分別是燃料的點(diǎn)火極限的上限和下限。按照燃料在空氣中的體積比，丙烷為 1.9%~9.5% ，丁烷為 1.5%~8.5% ，汽油的點(diǎn)火限值的上下限分別為 1.0%~7.6% 。點(diǎn)火極限之間的濃度范圍為燃料的燃燒范圍。 LLPG 的燃燒范圍比汽油寬，可在較大范圍內(nèi)改變混合比。采用稀薄燃燒技術(shù)，可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的經(jīng)濟(jì)性、改善排放性能。 8. 理論空燃比 燃料和空氣混合后形成的可燃混合氣，其中所含空氣和燃料的質(zhì)量比稱為空燃比。按照理庥上 1kg 燃料完全燃燒需要空氣的 kg 數(shù)混合形成的混合氣的空燃比稱為理論空燃比。實(shí)際的空燃比和理訟空燃比的比值稱為過量空氣系數(shù)。汽油的理論空燃比為 14.7 ；丙烷、丁烷的理論空燃比分別為 15.65 和 15.43 ?？梢钥闯觯瓜嗤馁|(zhì)量的燃料完全燃燒， LPG 需要的空氣量稍多于汽油。按照體積計(jì)算，丙烷、丁烷的理論空燃比分別為 18.7 和 24.8 。 9 、辛烷值 燃料的抗爆性是指燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒時(shí)，避免產(chǎn)生爆烯的能力，亦即抗自燃能力，是燃料的一個(gè)重要的指標(biāo)?？贡杂萌剂系男镣橹当硎荆镣橹翟礁?，燃料的抗爆性越好。 90 號(hào)汽油的辛烷值（ RON ）為 92 ，丙烷、丁烷的辛烷值（ RON ）分別為 111 。 5 和 9.5 。 LPG 的辛烷值高于汽油， LPG 可適應(yīng)更這幾年來壓縮比。 10. 氣 / 液容積比 15 0 C 時(shí)，丙烷、丁烷的氣液容積比（單位重量的丙烷、丁烷的氣態(tài)容積和液態(tài)容積的比）分別分 273 和 236 。因此，容器充裝時(shí)，需要留出一定空間，一般不能超過容積的 80% ，否則在溫度升高到某一階段，就會(huì)產(chǎn)生氣瓶爆炸的嚴(yán)重事幫。 11. 色、味、毒性 液公石油氣是無色無味的氣體，而且密度比空氣大，泄漏后不易擴(kuò)散，為了確保安全使用，在液化石油氣中一般加入了具有明顯臭味的硫醇、硫醚或含硫化合物配制的加臭劑（加入量不超不定期 0.001% ），如果發(fā)生泄漏，容易察覺，以便及時(shí)采取消防措施。 12 。腐蝕性 液化石油氣中的丁二烯對(duì)橡膠有較強(qiáng)腐蝕作用，因此， LPG 的儲(chǔ)存、輸送、減壓等設(shè)備中的膜片、密封圈、軟管等必須采用耐腐蝕的橡膠。 二、車用液化石油氣技術(shù)要求 并非各種液化石油氣都適于作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)燃料。表 2-6 列出了國(guó)內(nèi)幾個(gè)地區(qū)煉油廠的液化石油氣的組分。從表 2-6 中可以看出，各煉油廠生產(chǎn)的液公石油氣由于含有大量的烯烴，不適于直接做汽車燃料。而且在各煉油廠實(shí)際銷售的液化石油氣中一般還含有一些有害成份，如丁烯、水、硫化物和機(jī)械雜質(zhì)等。特別是烯烴在 4 。 ~75 0 C 會(huì)聚合成為膠狀物（結(jié)焦），影響蒸發(fā)調(diào)節(jié)器內(nèi)膜片彈性和量孔的流動(dòng)性能；丁二烯使橡膠膜片產(chǎn)生溶脹等；另個(gè)烯烴抗爆性差，燃燒易冒黑煙等；硫分主要會(huì)產(chǎn)生對(duì)鋼和鋁拈花惹草 腐蝕，燃燒后污染環(huán)境等；水分存在時(shí)，不僅會(huì)促使硫化物對(duì)氣瓶，管路閥門，汽化器的腐蝕，而且在低溫（或高壓）下，會(huì)與 LPG 生成水化物（象冰狀結(jié)晶物），堵塞管道、閥門等；機(jī)械雜質(zhì)會(huì)對(duì)蒸發(fā)調(diào)節(jié)器產(chǎn)生粉末堵塞。因此，國(guó)內(nèi)、外對(duì)車用液化石油氣的技術(shù)要求均有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。表 2-7 是中國(guó)石油天然氣總公司制定的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《汽車用液化氣公石油氣》技術(shù)要求，對(duì)車用液化石油氣的蒸氣壓、腐蝕、含硫理、游離水、烯烴含量等作了嚴(yán)格規(guī)定。 該標(biāo)準(zhǔn)提出車用丙烷（其中要求丁烷及心上組分體積分?jǐn)?shù) <2.5% ）和車用丙丁烷混合物（丙烷 >60% ，戊烷及以上組分 <2% ）兩種 LPG 。同時(shí)限定丙烯 <5% ，以及蒸氣壓、殘留物、腐蝕、含硫量等要求。這樣，我國(guó)開始有了車用 LPC 的使用依據(jù)。由于現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)生產(chǎn)、技術(shù)水平而制定的，還是初步的，與車外標(biāo)準(zhǔn)比較還有一定差距。主要表現(xiàn)在： 1 ）因氣候、原油組分不同，對(duì)成份規(guī)范有較大差異，如前蘇聯(lián)現(xiàn)兩種車用液化石油氣燃料，冬天用以丙烷為主的燃料，其它的季節(jié)用丙、丁烷各 50 的混合氣。日本則根據(jù)季節(jié)和使用不同，除 1 類氣（民用）外， 2 類（工業(yè)用、車用等）又分 3 種，規(guī)定夏天以丙烷為主的 C 3 成分摩爾分?jǐn)?shù)不低于 50% ，冬天不低于 90% ，沖繩地區(qū)可低于上述限值。美國(guó)則規(guī)定使用丙烷甚至純丙烷。 2 ）前蘇聯(lián)和澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)中有烯烴總量規(guī)定；美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定丙烷為 5.0% 。英國(guó)和日本還對(duì)丁二烯作了嚴(yán)格規(guī)定（ >0.5% ）。 3 ）英國(guó)和澳大利亞還規(guī)定了辛烷值的指標(biāo)。