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LPG汽车
液化石油气(LiquefiedPetroleumGas,简称LPG)是以三个或四个碳原子的烃类(如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯)为主的混合物, 常温常压下是无毒、无色、无味的气体,具有辛烷值高、抗爆性能好、热值高、储运压力低等优点。.顾名思义，LPG汽车就是以液化石油作为燃料的汽车。
LPG汽车
与传统的车用燃料（汽油和柴油）相比，液化石油气（LPG）具有优良的理化特性，是公认的清洁燃料，LPG汽车在全世界的应用是目前所有替代能源汽车中最为广泛的。从最初主要考虑替代能源的第一代技术，到目前可与最先进的燃油喷射相媲美的，可与OEM配套，适应OBD，具有独立控制策略和燃料成分自适应功能的第四代技术，LPG汽车的相关技术伴随着传统汽车技术的发展、排放标准的日益严格而得到了快速的发展。
LPG 汽车与燃油汽车相比具有的优势
第一，可以延长汽车使用寿命
汽车使用汽油作为燃料稀释了运动部件的润滑油,运动部件润滑情况变差,加快了零部件的磨损。LPG主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等化合物,沸点低,挥发性好，由于其硫含量和机械杂质均远低于汽油、柴油,对气缸、活塞、活塞环、气门等零部件的危害较小，因为LPG 是比汽油、柴油小得多的短链气态烷烃分子，与空气混合良好，燃烧时不需汽化，燃烧完全。故，在发动机汽缸及其它部件上的积碳、结焦少，并且燃烧过程中不产生焦油，不易污染机油，润滑油不会被稀释,不用经常换注机油和更换火花塞，减轻了发动机及其它部件的磨损和腐蚀，减少机油的消耗量，发动机运转平稳,噪音小，从而延长了发动机的使用寿命和机油更换周期，与汽油车相比,LPG汽车大修里程可提高50%以上,而且可节约50%以上的维修费用，使用寿命约为汽油车的3倍。
第二，汽车的燃料经济性好,可以提高发动机的热效率。
LPG的热值比汽油高约4% ～5% ,且从理论空燃比看, 一定量的空气匹配的LPG比汽油燃料消耗少约6% ,因此, 采用LPG作为车用燃料,可提高发动机的经济性。另外,天然气的着火温度为537 ℃,火焰传播速度慢,需要较高的点火能量,汽油的着火温度为390～420 ℃,火焰传播速度快且诱导期较短,抗爆性较差,而LPG介于两者之间。LPG辛烷值高达100～110,比优质汽油高8%～16% , 而且LPG进入空气混合器之前为气态,与空气混合均匀,燃烧充分,故抗爆性能较好。由于LPG的辛烷值高,所以可适当提高发动机的压缩比,只要适当调整点火提前角,即可获得较好的动力性和经济性。LPG汽车发动机运转平稳、低速性能比汽油车好,尤其适用于车辆拥挤、人口密集的大城市使用。同时,目前在全球范围内的油气差价也是发展燃气汽车的效益基础。
第三，LPG 比汽油、柴油的着火点高200℃以上，不易自燃，安全性能更加可靠。
使用液化石油气比汽油更安全。汽油具有良好的挥发性,随着气温的升高,其挥发性加强。汽车燃料系统从构造上看并没有十分严密的封闭措施,尤其是在汽车加注汽油时,油箱附近空气中易形成可燃性混合气,加之汽油燃点在 430 ℃以内,着火界限为1. 3% ～7. 6% ,遇微小火花极易着火。汽车经碰撞、翻覆或漏油后发生火灾是常见的事故。而液化气(LPG)在车辆上是储存在经过专门设计加工的、具有高强度的钢瓶内,钢瓶上还设有限流阀和紧急切断阀。气体的传输和加注均是在严格封闭的管道内进行,其管路不会泄露,即使有泄漏现象发生,也经特殊管道排出车外,在空气中遇微风即被驱散。当汽车熄火、停车时,调压阀自动关闭燃料的供给。由于液化气燃点高( 539 ℃以上) ,着火界限为 6%～15% ,不易形成可燃性混合气,所以汽车用液化气不易产生火灾事故,即使因意外事故碰撞也不会爆炸燃烧,比汽油更加安全。
第四，低温启动性好,尤其适用于寒区。
以液化石油气为燃料的发动机,冷起动性能好,运转平稳,不含汽、柴油中存在的胶质,因而在燃烧中不会产生如汽、柴油燃料中由胶质产生的积炭。实验证明,在环境温度达到- 30℃时,LPG汽车无须采取特别措施仍可顺利启动。
第五，有效减少对大气的污染,有利于环境保护。
汽车排出的废气是当今对大气环境,尤其是城市空气污染的一种巨大的移动式污染源。在西方国家,尾气污染占城市空气污染源总量的60% ～70%;在我国,城市尾气污染占整个总污染源的比例更高。先进国家均对汽车废气排放指标作了严格规定。汽车尾气中的CO、HC、NOX 及粉尘中所含的铅物质能阻碍人体内氧气和血红蛋白的结合,并能致癌;废气在空气中形成酸雾,对眼睛、咽喉有强烈刺激。LPG 是比汽油更“清洁”的燃料, LPG的蒸发温度低,雾化性能好,更易于与空气混合,且LPG的燃烧速度比汽油快8% ～ 21% ,即LPG能在与汽油相同的燃烧时间内燃烧得更充分, 因此LPG汽车排气中的CO、HC、NOx等有害成份大为减少, 且没有黑烟和积炭。
第六，缓解我国汽车燃料短缺的供需矛盾。
我国经济正处于高速发展阶段,交通运输事业迅猛发展,汽车数量以几百万辆/年的速度递增。2003 年,我国汽车产销量首次突破400万辆, 2004年达到了500万辆, 2006 年达到了640万辆。汽车数量快速增长的同时,对汽油资源的需求量也在大幅度增加。但我国目前的石油产量增长极少,产储量难有大的突破。以石化生产过程中的副产品LPG 替代十分短缺的汽、柴油做汽车的动力燃料,调整了动力燃料能源结构,既缓解了汽油供应紧张的问题,又满足了交通事业迅猛发展的需要。
截至2004年底,我国燃气汽车保有量为21. 5万量,正式确定的清洁汽车重点推广应用城市(地区)有19个,加气站数量达712座。另外,石家庄及南京等诸多城市也都在进行燃气汽车的推广工作。燃气汽车保有量的增加及使用率的提高极大地增加了燃气汽车的能源替代效益。据不完全统计, 2004年度19个重点推广应用城市(地区)累计消耗 LPG34. 8万t, CNG9. 4亿m3 ,替代燃油达116万t,燃油替代效益逐步显现。
虽然LPG作为汽车燃料在技术上已日趋成熟,且具有良好的技术经济性,但在燃料标准、安全法规、燃料系统改造等方面还需要在推广应用过程中不断修改与完善。
LPG汽车的发展
,必须注意以下几个问题。(1)首先要解决车用燃气的方便供气问题。
要推广使用LPG汽车,就应使车用燃气的供应象现在的加油站供油一样方便。但是,加气站的建设要受到消防安全距离的限制和城市建设总体规划的制约,就目前我国各大城市城市建设的现状看,加气站的建设不能形成网络,不能解决燃气汽车方便供气的问题,这已经成为各个城市制约燃气汽车发展的主要矛盾。为了解决如气站建设问题,目前国家有关部门正在制订“车用液化石油气加气站”的设计、建设规范。
(2)其次要降低汽车燃气的成本,增强燃气汽车使用的吸引力。
目前,影响燃气汽车发展和使用的另一个比较突出的问题就是车用气的价格和成本问题。南方一些城市由于受资源条件的限制,在车用气源的选择上,不得不用进口液化石油气。进口液化石油气尽管质量比较稳定,且完全可以按照车用气的具体质量要求并配液化石油气的气体组份,但价格比较高,有时甚至接近汽油价格。而北方一些城市尽管液化石油气的资源比较丰富,但国产气中尚无完全符合车用气质量标准要求的液化石油气。另外,有些城市由于受车用器具选择的限制,不得不用进口气或纯丙烷气,这些气的价格基本上都接近汽油价格。这种价格与汽油相比没有明显的优势,显然很不利于燃气汽车的使用和发展。
多年来,人们已习惯使用汽油,现在要改为燃气,不仅观念要转变,而且要多支付一部分改装费。因此,如果没有明显的价格优势,即使靠政府的强行命令也是很难推行的。
(3)最后,由于全国各地的气温、路况、液化石油气的质量以及车型、车况等条件均不同,要根据本地燃气汽车使用的具体特点和要求,选择和调整、改进好车用器具。
无论是从理论上还是实际测试中都表明，汽车使用LPG和使用汽油都具有相差不多的动力性能，但LPG 使用方便、价格低廉，属于替代汽、柴油的最佳环保车用燃料。LPG 作为汽车燃料，从汽车运行费用上讲，与汽油相比，将大量节省汽车用户的燃料费。
国内最新试验结果表明：汽油车和LPG 车的燃料消耗比为1:1.1（体积比）。按汽油车消耗量10L/ l00km、油价3.0 元/L、LPG 价1.6 元/ L 计算，则每百公里汽油和LPG 的燃料费用分别为30 元和17.6 元。
使用液化石油气作燃料的发动机的特点
第一，降低燃料使用费。根据日本尼桑公司对叉车使用的试验结果，LPG 每小时的消耗量约为汽油的1.1 倍，而LPG 的价格为75～85 日元/ L，汽油为120～130 日元/ L ，使LPG 的使用费较汽油降低约40%。虽然目前在我国大部分地区这种价格优势还未表现出来，但随着我国加入WTO 后与国际石油价格体系的接轨，以及我国天燃气的开发，LPG 作为汽车燃料取代汽油的好处将日益显露出来。
第二，提高发动机的动力性。由于液化气的许多指标与汽油相近，有的还超过了汽油，特别是液化气的辛烷值大大高于汽油（丙烷、丁烷和汽油的辛烷值分别为125、91 和87），其自燃温度较高，以液化气作燃料的发动机可以采用较高的压缩比而不易引起爆震，因此大大提高了发动机的动力性。
第三，发动机尾气清洁，排放物中有害物质少。液化气容易气化，它总是以气态形式进入发动机混合室，且能与空气良好混和，接近于完全燃烧。和汽油相比，尾气中有害物质极少，且不产生柴油机黑烟。
第四，发动机及其部件（滤清器、火花塞等）使用寿命长。由于LPG 叉车燃料混合、燃烧均匀，接近完全燃烧，不易产生积碳，气缸壁上润滑油膜不会被破坏，因此不易产生油泥，可减少机油污损、稀释及粘度下降问题，润滑油的使用期限可增加2～3 倍，机油滤清器的更换次数随之减少，并减少了火花塞因积碳造成的损坏，降低了维修使用费用。与汽油机相比，LPG 发动机寿命可延长1.5～2 倍。
第五，噪声低，工作平稳。LPG 发动机点火速度慢，可明显降低发动机噪声，增加工作平稳性。使用液化气作燃料，燃料费用低，发动机工作平稳，噪声小，废气排放少，且尾气中易于引起火花的物质也较少，发动机保养间隔和使用寿命长，可广泛应用于食品、化工、塑料等清洁度要求较高的领域。
LPG 汽车存在的问题
1） LPG 专用装置的问题
这里主要谈一下目前多数改装车中相关装置与QC/T247- 1998《液化石油气汽车专用装置和安装要求》之间存在的差距。
第一，高压储液系统。储液瓶与安装固定座之间无橡胶垫。钢瓶的输入输出高压管线走向凌乱，随意性大，存在较多的安全隐患。这在城市公交车和大客车类LPG 汽车上比较严重。有些国产储液瓶上无残液排放阀，在充装的LPG 质量不太高的情况下会有残液遗留累积问题。
第二，燃料控制系统。由于我国目前改装车绝大多数选用进口组合阀，其设计与我国现行标准法规有一定的差距。手动截止阀就是一个存在问题比较普遍的部件。进口组合阀虽然也有手动截止阀，但它无明显的“关”、“开”方向标记，其启闭范围往往超过标准规定的15 圈要求。因而在紧急情况下，可能会因措手不及造成不必要的损失。
第三，燃料转换系统。对于一些使用双燃料的汽车而言，有些LPG 汽车燃料选择开关没有用永久性标记标出“油”、“气”、“关”三档位置，使第一次接触该车的驾驶员无法选择燃料，无法知道自己正在使用何种燃料作动力，而且驾驶室仪表盘没有设置辅助的独立钢瓶液面位置显示装置，驾驶员无法知道LPG 剩余量，多数情况下只有凭借里程表来估计是否需要加气，盲目性很大，有时甚至会造成“无气停车”的尴尬局面。
2 ）改装过程中的问题
由于国家、地方及行业的相关标准制定滞后，改装行业无法可依，各行其是，缺少全面系统的宏观指导，从而影响了改装质量，难以达到预期的效果。在具体的检测中我们发现以下几个问题：
第一，钢瓶没有充足的安装空间，车架总布置中缺乏全局考虑，往往是“见缝插针”，因而对检修、保养、更换造成很大的不便。
第二，LPG 专用装置所有部件与排气管和传动轴等距离在75～200mm 之间时应设置固定牢固的隔热防护板。对于发动机后置的客车，设计者也往往忽略了此项标准要求，造成LPG 专用装置与热源靠得太近，缺乏隔热保护，效能大打折扣。
第三，钢性管路固定卡子间距超过标准要求的600mm，软管固定卡子间距超过300mm，可能会由此造成固定松脱、接头漏气等故障。
3 ）日常使用过程中的问题
第一，由于LPG 高压储备时是液态，常压下是气态，当某一范围内的LPG 达到一定浓度后，遇上火源就会迅猛燃烧，即爆炸。这一危害比汽油严重得多。现实中，驾驶员往往对此重视不够，查车不彻底，对微小的渗漏处理不及时。
第二，在加气站充装LPG 时，驾驶员应密切注视液面计的指针，如果超过了钢瓶允许范围(80%的钢瓶容积)限充阀由于故障等原因没有及时自动关闭，应立即停止加气，绝不能出现超量充装的情况。
第三，行驶途中，LPG 系统出现故障，有些驾驶员只是简单地转换到燃用汽油状态，继续“带病行车”，没有停车查明故障原因，有的即使查明原因但也未将手动截止阀关闭，继续行车，致使钢瓶中的大量LPG 仍有外泄的可能。
4 ）保养过程中的问题
LPG 汽车行驶一段时间后，与其它汽车一样需要保养检修。对于本地LPG 气源质量不高的用户应缩短保养里程。应到指定的LPG 汽车修理点由专业人员进行保养检修，严禁非LPG 检修人员拆装LPG 供气系统。保养后应检测一下尾气，把发动机调整到最佳状态，保证尾气排放合格。
