LPG燃料汽车是跨时代的交通工具

时间: 2007-01-27 栏目: 化学化工论文

随着商品经济的高速发展,交通运输日趋频繁,汽车燃用汽油的消耗量不断增加,由此而造成严重的城市空气污染,对于人类的生存带来了威胁,治理汽车尾气污染已经到了刻不容缓的时刻。LPG燃料汽车在世界上不少国家已得到广泛应用和发展,在我国则刚刚起步。LPG燃料汽车具有低污染、低消费、低噪声,动力性能好,安全可靠的特点,在我国必将是跨时代的交通工具。

一、推广应用LPG燃料汽车有利于减少城市空气污染。

人类的生存离不开空气和离不开水一样重要。据上海市环保部门1994年统计资料介绍,全市小客车122,629辆,年排放CO达41,959吨,HC达5893吨;全市大客车18,262辆,年排放CO达29,826吨,HC达11,802吨。在城市上空废气中,汽车排放的CO占90%,HC占92%。据有关资料介绍,受汽车排放废气污染危害最深的是交通民警。据北京、武汉等13个大城市调查资料表明,大多数交警患有高血压、心脏病、肺病、胃肠病、头痛、恶心、心悸等疾病。工作3年以上的交警发病率占50%,10年以上的交警发病率达100%。据广州市统计,因病死亡的交警平均年龄由1980年的41.3岁,下降到1994年的38.1岁,其中因病死于癌症的占66%。治理城市空气污染,特别是汽车排放的有害气体的污染已刻不容缓,等闲视之。

LPG是汽车理想的清洁燃料。LPG燃料汽车的排污大大低于汽油燃料汽车,其CO可减少90%,HC可减少50%,噪声降低40%,而且没有苯、铅等致癌和有害物质危害人体。大力推广应用LPG燃料汽车有利于减少城市空气污染。

二、国外LPG燃料汽车发展状况

几十年来随着石油工业的发展,LPG的生产和使用量迅速增长。世界煤气会议统计资料反映,1962年世界上已有80多个国家和地区自行车产和大量进口LPC,用来作为家庭、商业、工业、汽车燃料、化工原料,或掺混城市煤气作为调蜂措施等等。从1976年某些国家和地区使用LPG的统计数据来看,LPG用来作为汽车燃料的使用量巳占有一定的比例。

治理大汽污染,加强环境保护,早就引起世界上许多国家的注意和重视。LPG燃料汽车不仅可以大幅度减少有害废气的排放量,而且具有低速性能好的优点,最适宜在车辆拥挤、人口密集的大、中型城市使用。由于LPG在常温条件下,在容器中具有一定的饱和蒸气压,在汽车上可以省却燃料泵。同时气态LPG与空气按比例充分混合后可以达到完全燃烧,发动机油、发火栓不会沾污,发动机缸体不会结碳,可以久延长其汽车的使用寿命。我们再从能源结构方面来进行分析,世界上石油储量约有100,164乙桶,中东海湾战争以来,1994年世界石油价格已上涨四分之一,而LPG的平均价格是汽油的47%有利于发展应用LPG燃料汽车。参见表二,1994年世界部分国家LPG燃料汽车和汽车加汽站的发展情况。

从以上统计资料可以说明,世界上许多国家LPG燃料汽车的应用已极为普遍,发展速度很快。专用LPG燃料汽车装置和LPG汽车加气站的设计、制造、质量检验,早巳形成规范,技术上已相当成熟。

世界上LPG燃料汽车的科学实验分为“干式”和“温式”两个过程。

第一过程--"干式"

用LPG作为燃料在内燃机上做实验,早在1912年就有历史记载。到了1930年美国首次采用干式方法在汽车上做试验。所谓干式方法,是用纯丁烷(C4H10)充装到LPG容器内,直接将气态LPG输送到汽车发动机的方法。由于丁烷(C4H10)的沸点高(-0.5),在常温的条件下依靠自然气化,其供气量无法满足发动机的需求,设法将LPG容器安装在发动机旁,利用发动机的热量加速气化,而且仅能供给小马力的汽车使用。像这一类汽车在低温条件下发动机的发动便成为大问题,只局限在夏天使用,这项试验始终未能成功。

第二过程--"温式”

到了第二次世界大战爆发,1936年德国开始研究混合LPG作为汽车燃料,将干式方法的缺点加以改良:从LPG容器中取出液态LPG,通过输液管道送往发明的二段蒸发调压器,将液态LPG蒸发气化后减压稳压至0.3kg/cm2左右,送往发动机。当液态LPG第一次减压时,气化潜热会结冻的问题也得到了解决,用发动机的对流冷却水采加热,后来称之谓“温式”方法。1940年由SOLEX公司开始销售LPG蒸发调压器,一直延续到现在是世界各国所广泛使用的方法。

世界上LPG燃料汽车的应用和发展通常分为两个阶段,第一是LPG一汽油(CLN)双燃料汽车阶段;第二是专用LPG燃料汽车阶段。

第一阶段,一旦LPG燃料汽车研究成功后,设计、制造LPG汽车燃料装置,改装应用的发展速度,总是比LPC汽车加气站的建设速度来得快,必须有一个过渡阶段,称之谓LPG—GLH双燃料汽车阶段。

参见LPC-GLN双燃料装置工艺流程图

自LPG容器流出之液态LPG经过过滤器清除杂质后、流至电磁阀及蒸发调压器。于蒸发减压之气态LPG经过混合器与空气充分混合后进入发动机,双燃料汽车较机动灵活,一旦LPG燃料用尽离加气站较远,一时上加不到LPG时,可以通过电磁阀切换使用GLN燃料继续行驶。

第二阶段。为了满足LPG燃料汽车对燃料的需求,LPG汽车加气站的建设规模发展到像GLN加油站那样点多面广,达到供需平衡时,LPG—GLN双燃料汽车开始宣告过时,列入淘汰行列,许多这类产品。的制造厂商也逐渐消失,以过去的经验为基础进一步改良,取而代之的是专用LPG燃料汽车。从小马力的专用LPG燃料轿车,发展到长途行驶的中巴和大巴,大马力的卡车、铲车、拖拉机等。从50年代开始作为成熟的产品进行大量销售,成为低污染、低消耗、低噪音,动力性能接近于GLN燃料汽车、安全可靠的专用LPG燃料汽车。世界上许多国家都已形成本国的LPG汽车加气站和LPG燃料汽车设计、制造、安装、调试、验收规范。

三、国内同行业发展状况和水平。

LPG燃料汽车的研究工作在我国还只刚刚起步, 而且是第一阶段跨出的第一步。尚未形成我国自己的LPG汽车加气站和LPG燃料汽车的设计、制造、安装、调试、验收规范。

起步最早是哈尔滨建成汽车新技术开发公司,1994年引进韩国的技术试制LPG燃料装置。今年7月18日解放日报登载题为《“绿色”的士驶上哈尔滨街头》一文,哈尔滨市现已建成LPG汽车加气站3座,首批300辆出租汽车改装LPG燃料车,称之为“绿色”的士。哈尔滨市今年内将再建成LPG汽车加气站2座,共计建成5座。

紧接着广东省南海市澳华石油汽车设计股份有限公司与澳大利亚合资生产LPG汽车燃料装置,该公司产品先后销售广州、深圳、上海等城市,基本上都是安装在轿车上进行试用。

1995年上海市煤气公司液化气管理所从日本进口LPG汽车加气站部份设备,利用所属闵行LPG储灌场和浦西江杨南路

LPG储灌场部份设备、工艺管道和场地,于1996年初建成LPC汽车加气站2座,设计规模一座LPG汽车加气站日灌装LPG燃料汽车200辆,投产一次成功,投产后设备运转正常。

与此同时先后改装LPG—GLN双燃料桑塔纳轿车辆、5吨东风卡车1辆、帕萨塔旅行车10辆,共计14辆。其中:进口日本LPG汽车燃料装置改装桑塔纳轿车1辆,哈尔滨建成汽车新技术开发公司LPG汽车燃料装置,改装桑塔纳轿车2辆,5吨东风卡车1辆。广东省澳华公司产品改装帕萨塔旅行车10辆。经过一段时间的试运行,列于表三加以对比。

通过以上对比再深入进行分析,日产LPG汽车燃料装置技术上比较成熟,具备低污染、低消费、低噪音、功率性能损失小、安全可靠的优点,唯一的不足在驾驶室没有设液位显示装置,要知液位必须打开后车盖检查。这一套燃料装置价格比较昂贵。

哈尔滨建成公司,广东省澳华公司产品都存在有不少问题,较为突出的有三大问题:

1、哈尔滨建成公司生产的LPC容器无充装限位装置,一不注意就要超量充装;对安全行车会带来威胁。

2、广东省澳华公司生产的蒸发调压器上的怠速调节阀质量不过关,调试好的怠速行驶一段时间,时间长短也没有规律,会发生怠速改变,或是升高,或是降低,普遍的情况怠速下降;驾驶员在行驶中减速时;脚下松开油门甚至会熄火。需要驾驶员经常打开前车盖自行调试

3、广东澳华公司生产的封闭式空气滤清器,由于空气的供给不足造成LPG与空气不能按比例充分混合,使废气排放值难以得到最佳状态,当汽车从低速行驶提速向高速行驶时,感觉能量不够难以提速。

虽然通过对比分析暴露出LPG汽车燃料装置国产化的不少问题,但是在推广应用发展我国LPG燃料汽车国产化道路上跨出了可喜的第一步。在现有的基础上进一步改进提高,生产出深受客户欢迎的产品。

四、展望我国跨时代的交通工具LPG燃料汽车。

1、搞好国产化的开发、研究。

全国各地不少城市引进了日本、韩国、澳大利亚、俄罗斯的产品进行试用,总结了各国产品的特点,针对我国汽车、气质情况,选择符合我国国情的产品性能好,使用范围广,生产加工简单的产品,搞好国产化的开发、研究。

2、尽快组织制订适合我国国情的LPG汽车燃料装置的标准。

之所以国产化LPG汽车燃料装置的产品中存在不少问题,就是缺少这方面的设计、制造、安装、调试、检验标准。例如:汽车用LPG容器、汽车用LPG容器安全装置、LPG汽车蒸发调压器、LPG汽车燃料关闭阀(电磁阀)等等标准,不应一味追求降低生产成本而降低产品质量,必须按标准生产出合格的产品,装置在汽车上真正成为低污染、低消费、低噪音、动力性能好、安全可靠的“绿色”汽车

3、尽快制订适合我国国情的LPG汽车加气站设计规范。

LPG汽车加气站是LPG燃料汽车所必需的配套设施,现今尚无自行编制1批准颁布的设计规范。 目前还是参照GBJ116—87《建筑设计防火规范》设计建造LPG汽车加气站,与国外建站占地面积小、投资小、速度快、效益高的特点差距太大。这一问题不解决,对于发展LPG燃料汽车的困难是很大的。 希望政府部门尽快组织制订适合我国国情的LPG汽车加气站设计规范。

4、LPC销售价格政府部门应给予政策倾斜

世界上许多国家鼓励汽车业主使用LPG燃料汽车, 将LPG和CLN的销售价格拉开,日本GLN市场价格为100日元/升,LPG60日元/升;韩国GLN为180韩元/升,LPG为500韩元/升:澳大利亚GLN为0.75澳元/升,LPG为0.25澳元/升,政府部门将GLN燃料汽车对城市空气污染的罚款金额打入GLN销售价格中去,再将LPG燃料汽车的养路费也打入GLN的销售价格中去,如此拉开两者销售价格,迫使汽车业主自觉要求改装LPG汽车燃料装置。在我国希望政府部门给予LPG销售价格政策上的倾斜。

总之;LPG燃料汽车是当今世界汽车发展的一大趋势,在我国它是一个新兴的产业,是一个系统工程,它的发展首先是政府行为。我们相信在国家有关部门的支持下,这一新兴产业将会得到发展,LPG燃料汽车将成为跨世纪的交通工具。