LPGまたはLPG

キーワード:LPG、LPG、燃料ガス、組成、特性。

LPGは、XNUMXつまたはXNUMXつの炭素原子を持つ低分子量の炭化水素の混合物です。つまり、さまざまな比率のプロパン、プロピレン、n-ブタン、イソブタン、ブテンです。 この燃料の生産は、製油所での原油の処理と天然ガス(メタンエタン)の分離(脱ガス)に由来します。

液化石油ガスには、少量のメタン、エチレン、ペンタン、パンテン、および例外的に、ブタジエン、アセチレン、メチルアセチレンなどの炭化水素も含まれる場合があります。

これらの後者の炭化水素は、石油化学用のオレフィンの生産からの副産物としてのみ存在します。 炭化水素に加えて、硫黄化合物(メルカプタンおよびアルキル硫化物)も非常に少量で見つかることがありますが、製品の腐食性に関してはある程度重要です。

主な機能

LPGは、室温で低圧(4〜18気圧)で簡単に液化できるガスです。この機能により、メタン、エタン、エチレンなどの非凝縮性ガスよりも保管と輸送が簡単になります。 、室温で液化するには非常に高い圧力が必要です。

・精製LPGは、揮発性が高いため、一般にほとんど無臭で非常に燃えやすいです。 彼らは空気と接触すると爆発性混合物を与えることができます。 それらをよりよく認識したり、漏れの可能性を検出したりするために、適切な物質(メルカプタン)を使用して特別な匂いを与えます。

  • LPGは実際には有毒ではありません。長時間吸入すると、せいぜいわずかな麻酔力しかなく、片頭痛や胃の不調を引き起こす可能性があります。

  • LPGは、加圧容器から液体の形で広がると蒸発し、寒さを生じます。皮膚と接触すると、「冷熱傷」と呼ばれる特徴的な火傷を引き起こします。

LPGの物理化学的特性(蒸留曲線、蒸気圧、比重、発熱量、エンジンの効率など)は、さまざまな炭化水素の含有量に依存します。

市販製品は互いに大きく異なります。 さらに、蒸気圧、比重、ノック特性は、周囲温度の変動に非常に敏感です。 オクタン価の計算方法は最近のものです(モーター方式標準ASTM D 2623動作条件下のASTM-CFRエンジン)。

テストでは、92のインデックスを、このタイプの燃料を使用する自動車の供給の最小値と見なす必要があることが示されています。 オレフィン系炭化水素(特にプロピレン)を含むLPGは、オレフィン系炭化水素の含有量が高く、エンジンの圧縮比が高いほど、より敏感な爆発および過早着火現象を引き起こす可能性があります。 。

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同じことは、n-ブタンの含有量が高いLPGについても言える。 これに関して、アメリカの標準化を担当する機関であるNGPAは、LPG(HD-5仕様)に最大5体積%のプロピレンを含める必要があると規定しています。

ガソリンとの比較

LPGの発熱量は、燃料15キロあたりのキロカロリーで表される場合、ガソリンとほぼ同じですが、XNUMX°Cで液体燃料XNUMXリットルあたりのキロカロリーで表される場合、これらの値は大きく異なります。

この多様性は、LPGとガソリンの密度の違いに由来します。平均して、LPGの15°Cでの密度は0.555 kg /リットルで、ガソリンの密度は0.730 kg /リットルです。 ガソリンを搭載したエンジンは、LPGを搭載したエンジンよりも10〜12%多い出力を発揮しますが、比消費量が高く全体的な効率も低くなります。

2つの燃料の発熱量は実質的に等しいため、LPGで観測される出力の低下は、シリンダーの充填量が少ないためです。その原因は次のとおりです。

  • エアフィルターとキャブレターの間にミキサーが存在する(吸気ダクト内の圧力低下により、出力が5〜6%減少します)。 キャブレターに穴を開け、ベンチュリの最も狭い部分に直接送るノズルを適用することにより得られるガス入口の適切な配置により、この電力損失を大幅に削減することが可能になります。

  • LPGの蒸発が還元蒸発器で発生するため、より暖かく、したがって密度の低い混合物。 燃料は気化器内ですでに高温になっていますが、ガソリンの気化潜熱により空気とガソリンの混合物が冷却されます。 記録された電力損失は5〜6%のオーダーです。一方、一定の空燃比を保証するために、供給装置はLPGを送信する必要があります。キャブレターの最も狭い部分のガス状態。

LPGのパフォーマンスが向上

ガソリンと比較したLPGの全体的な効率の向上は、ガス/空気混合物のより大きな均一性によるより良い燃焼、およびミキサーの調整が最大になるように実行されるという事実によって説明できます。最小の消費電力で、わずかにリーンな混合物を提供します。 ただし、組成の異なるLPGの比重も異なるため、ミキサーの同じ設定に対して異なる重量消費が発生します。

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一定の速度ではエンジンに必要な空気の量も一定であると考えることができるため、各ガス流量に異なる空燃比が対応します。 異なる組成のLPGについては、異なる消費量と収率が得られますが、これは各タイプのガスに適合したミキサー設定で、常に最小の最大電力を記録するという事実を損なうものではありません。消費。

したがって、LPGの使用により約12%の電力損失が発生すると仮定すると、液体ガス設備は、適切に調整されれば、燃料のより低い比消費を得ることができなくなります。つまり、LPG XNUMXキロあたりの馬の数が多くなります。

LPGの機械的利点

排他的な経済的要因に関係なく、LPGの使用がガソリンの使用よりも優先される別の理由があります。それは約50%長いエンジン寿命を保証します。

  • その燃焼は液体燃料の燃焼よりも完全であるため、燃焼室内およびピストン上の堆積物が減少します。爆発のない柔軟な動作により、コネクティングロッド、ベアリング、および補助器官。

  • 燃料がエンジンに入る際の気体の性質により、高加速の段階でシリンダーの壁の洗浄作用が排除され、シリンダーのライナー、ピストンおよびセグメントの摩耗が大幅に減少します。

  • バルブとキャンドルは、動作温度が高いにもかかわらず、寿命も長くなります。

これらのすべての要因により、エンジンの定期的な改訂間隔を空けることが可能になり、通常の動作が50〜200%増加する可能性があります。 シリンダーを燃料で洗浄しないという事実は、潤滑剤の希釈を防ぎ、したがって、オイル交換の間隔をさらに広げることが可能です。

LPGに関する注意事項

LPGの供給がエンジンオイルの粘度の増加を引き起こす場合、一方で、放出される熱のために潤滑油のより大きな酸化を引き起こし、ガソリンよりも高く、不在によって有利になります。部品の断熱材(ピストンヘッドの堆積物)

したがって、効率の低下を避けるために、LPGエンジンはガソリンエンジンに使用されるオイルよりも粘性の低いオイル(たとえば、SAE 30ではなくSAE 40)で潤滑し、レベルを回復する必要があります。排水後に使用したオイルの粘度よりも約XNUMX単位低い粘度のSAEオイルを使用して実施してください。

LPGの利点と引き換えに、バルブのシートの摩耗が大きくなり、プッシャーの遊びがなくなり、バルブが部分的に開いたままになります。

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この現象は、灰と有機金属添加物を含まないオイルでエンジンを潤滑したときに、より顕著になります。 ガソリンからLPGに切り替える場合、ガソリンの場合はシリンダーの内壁と爆発には非常に細かい液滴が吹き付けられるため、冷却されます。この現象はLPG燃料ではあまり目立たず、爆発チャンバーとキャンドルの加熱が大きくなります。これにより、効果の低い火花が形成されます。 。 クーラーキャンドルを正確に使用することにより、最適な機能を回復できます。

GPLのインストール

液体ガスエンジンの供給回路は、タンク、フィルター、圧力調整器、気化器、気化器、および対応するパイプで構成されています。

サンプリングは、ガスが常に液体状態にあるタンクの底に突き刺さるチューブによって行われます。 上部には蒸気のみが含まれており、エンジンを高回転で作動させることはできません。

最後に、LPGがタンクの上部から取られた場合、プロパンのより速い蒸発のため、残りの液体ガスの組成は徐々にブタンで濃縮されます。 これにより、タンク内の圧力が低下し、燃料のオクタン価が低下します。 したがって、液体LPGをタンクの底から引き出すことにより、混合物は実質的に一定のままになります。 LPGは最初のフィルターを通過した後、まだ液体状態のまま、レギュレーター(プライマリーレギュレーター)の高圧部に進み、そこで圧力が0,3〜0,7 kg / cm2の値に減少します。タンク内で10〜14 kg / cm2。

次に、「気化器」(一般に圧力調整器に組み込まれています)に入ります。これは、エンジンからの温水に浸されたコイルで、LPGはガスに変わります。

次に、このガスはレギュレーターの低圧部(セカンダリーレギュレーター)に入り、圧力を大気圧(約5 mmの水)よりもわずかに低い値に下げます。キャブレターの燃料。 レギュレータは大気圧と温度の変化に敏感であるため、最終的な圧力は常に大気圧よりもわずかに低くなり、エンジンの動作中にガスが大気中に自由に逃げることを防ぎます。

二次レギュレーターから、燃料はキャブレターを通過し、そこで空気が吸気ダクトに引き込まれる空気と混合されます。

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