液化石油气的主要成分是丙烷、丁烷以及少量不易液化的乙烯和少量不易汽化的戊烷,常温常压下为无色、无味气体。液化石油气作为车用替代燃料具有辛烷值、热值高和排放低等优点,具有一定的发展前景。
液化石油气的主要来源是油田气和炼厂气,主要由丙烷和丁烷组成,其理化性质见表4-11。
表4-11 LPG的理化性质比较
1.车用液化石油气性能指标
我国现行车用液化石油气的国家标准为GB 19159—2012《车用液化石油气》。该标准按液化石油气中丙烷、丁烷含量的不同,将液化石油气分为1#、2#、3#三个牌号。GB19159—2012对车用液化石油气的质量指标和试样方法做出了详细的规定,见表4-12。
表4-12 车用液化石油气
注:1.总硫含量为0℃、101.35kPa条件下的气态含量。
2.可在测量密度的同时用目测法测定试样是否存在游离水。
①蒸气压可用GB/T 12576方法计算,但在仲裁时应用GB/T 6602测定。
②组分可用SH/T 0230法测定,但在仲裁时应用SH/T 0614测定。
③密度可用GB/T 12576方法计算,但在仲裁时应用SH/T 0221测定。
④总硫含量可用SY/T 7508法测定,但在仲裁时应用SH/T 0222测定。
为确保车用液化石油气的使用安全,该标准还规定车用液化石油气应有可察觉的臭味,无臭味或臭味不足的车用液化石油气应加臭,加臭剂的最小用量应符合当车用液化石油气泄露到空气中,达到爆炸下限的20%时应能察觉。
2.汽车使用液化石油气的优点
(1)抗爆性好
液化石油气的辛烷值在110左右,比普通车用汽油的辛烷值高很多。因此,汽车燃用液化石油气以后,可以通过提高发动机的压缩比,来提高车辆的动力性和经济性。(www.daowen.com)
(2)对环境污染小
首先,液化石油气中硫含量比车用汽油低很多,且不含有芳香烃;其次,液化石油气为气态,在实际使用过程中能与空气形成均匀的混合气,使燃烧完全;同时,液化石油气在气缸内的燃烧温度比汽油低。因此,燃用液化石油气能大幅降低CO、HC、NOx和硫化物等的排放,大大减少汽车尾气对环境造成的污染。
(3)延长发动机使用寿命
汽车燃用液化石油气时,能够形成均匀的混合气,避免燃料在气缸内不完全燃烧而形成积炭。此外,液化石油气在实际使用过程中为气态,即便窜入曲轴箱也不会稀释润滑油。因此,车辆燃用液化石油气能够避免发动机各部件之间润滑不良,延长发动机的使用寿命。
(4)低温起动性好
液化石油气的主要成分丙烷的沸点为-42℃,车辆燃用液化石油气以后,即便是在寒冷的冬季,依然能够形成均匀的混合气,避免使车辆在低温环境下因燃料蒸发困难而难以起动。
(5)使用方便
在常温条件下,对液化石油气加压至1.6MPa左右就可以使液化石油气液化。因此,液化石油气的储带要比天然气容易得多,并且由于携带量大,也会增加车辆的续驶里程。
(6)经济性好
车辆燃用液化石油气,能够形成均匀的混合气,燃烧完全;同时液化石油气按热值换算后,价格要比汽油便宜。因此,车辆燃用液化石油气具有良好的经济性。
3.汽车使用液化石油气存在的问题
(1)功率下降
液化石油气-空气的混合气热值比汽油-空气混合气热值要低,同时液化石油气占据一部分进气空间,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,发动机燃用液化石油气的功率将比燃用汽油下降约10%。
(2)点火所需能量略大
液化石油气比车用汽油的着火温度要高,因此发动机燃用液化石油气需要更高的点火能量。
(3)严寒区使用受限
液化石油气的主要成分之一正丁烷的沸点为-0.5℃,因此在严寒地区液化石油气中的正丁烷就无法转变成气态。但是液化石油气只有在气态状态下才能使用,所以液化石油气往往受到正丁烷的限制,在严寒区域无法使用。
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