LPGまたはLPG

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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。 この燃料の製造は、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)から得られます。

液化した石油ガスには、少量のメタン、エチレン、ペンタン、パンテン、そして例外的に、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ている可能性があります。

これらの後者の炭化水素は、石油化学用途のオレフィンの製造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サルファイド)が非常に少量で見つかることがありますが、これらは製品の腐食性に関してある程度重要です。

主な機能

LPGは、低圧(4〜18気圧)の周囲温度で容易に液化するガスです。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容易になります。 、室温で液化するために非常に高い圧力を必要とします。

・精製されたLPGは、揮発性が高いため、一般にほとんど無臭で非常に可燃性です。 それらは空気と接触すると爆発性の混合物を与える可能性があります。 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)によって特定の臭いが与えられます。

  • LPGは実際には毒性がありません。長時間吸入すると、せいぜいわずかな麻酔力しかなく、片頭痛や胃のむかつきを引き起こす可能性があります。

 

  • LPGは、加圧された容器から液体の形で広がると蒸発し、冷たくなります。皮膚に接触すると、「コールドバーン」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。

市販品は大きく異なります。 さらに、それらの蒸気圧、比重、およびノック防止特性は、周囲温度の変動に非常に敏感です。 オクタンの数を計算する方法は最近のものです(動作条件下でのASTM-CFRエンジンモーターメソッド標準ASTM D2623)。

テストでは、92のインデックスは、このタイプの燃料を使用する車に燃料を供給するための最小値と見なされるべきであることが示されています。 オレフィン性炭化水素(より具体的にはプロピレン)を含むLPGは、オレフィン性炭化水素の含有量が多く、エンジンの圧縮率が高いため、爆発および事前点火現象を引き起こす可能性があります。 。

n-ブタン含有量の高いLPGについても同じことが言えます。 この点に関して、アメリカの基準を統一する責任を負う機関であるNGPAは、LPG(仕様HD-5)には最大5容量%のプロピレンが含まれている必要があると規定しています。

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ガソリンとの比較

LPGの熱量は、燃料15キロあたりのキロロカリーで表した場合、ガソリンの熱量と実質的に同じですが、XNUMX°Cで液体燃料XNUMXリットルあたりのキロロカリーで表した場合、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起因します。平均して、LPGの15°Cでの密度は0.555 kg /リットル、ガソリンの密度は0.730 kg /リットルです。 ガソリンを動力源とするエンジンは、LPGを動力源とするエンジンよりも、10〜12%高い出力を発生しますが、比消費量が多く、全体的な効率が低くなります。

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します(吸気ダクト内の圧力低下により、出力が5〜6%低下します)。 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って得られるガス入口の適切な配置により、この電力の損失を大幅に減らすことができます。

 

  • LPGの気化は還元剤-気化器で発生するため、混合物が温かくなり、密度が低くなります。 空気/ガソリン混合物がガソリンの気化の潜熱によって冷却されている間、燃料はすでに熱い気化器に入ります。 記録された電力の損失は5〜6%のオーダーですが、一定の空気/燃料比を保証するために、供給装置はすでに存在するLPGを送信する必要があるため、避けられません。気化器の最も狭い部分の気体状態。

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/空気混合物の均一性が高いことによる燃焼の改善と、ミキサーの調整が最大になるように実行されたという事実によって説明できます。最小限の消費で電力を供給し、わずかに希薄な混合を提供します。 ただし、異なる組成のLPGも異なる比重を持っているため、同じミキサー設定で異なる重量消費量が発生します。

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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見なすことができるため、異なる空気/燃料比が各ガスの流れに対応します。 その結果、異なる組成のLPGの場合、異なる消費量と収率が得られます。これは、各タイプのガスに適合したミキサーの調整により、最大電力が常に最小で記録され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、液体ガス設備では、適切に調整されている場合、より低い比燃料消費量、つまり、つまり、LPGXNUMX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とは別に、LPGの使用をガソリンよりも好ましいものにする必要があります。それは約50%のより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。

 

 

  • エンジンに入るときの燃料のガス状の性質により、高加速段階でシリンダー壁を洗浄する作用がなくなり、シリンダーライナー、ピストン、およびリング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。

これらすべての要因により、定期的なエンジンのオーバーホールの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、オイル交換をはるかに長く間隔を空けることが可能です。

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、それは、一方で、放出される熱のために、ガソリンよりも高く、不在によって支持される潤滑剤のより大きな酸化を引き起こす。部品の絶縁(ピストンヘッドの堆積物)

したがって、効率の低下を回避するために、LPGエンジンをガソリンエンジンに使用されるものよりも粘性の低いオイル(たとえば、SAE30ではなくSAE40)で潤滑し、レベルを回復する必要があります。または、交換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オイルで作られています。

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、エンジンが灰分や有機金属添加物を含まないオイルで潤滑されている場合に、より顕著になります。 ガソリンからLPG供給に切り替えるときは、温度値がより低いスパークプラグを使用する必要があります。これは、ガソリン供給の場合、シリンダーとガスチャンバーの内壁が爆発には非常に細かい液滴が噴霧されるため、冷却されます。LPGの供給ではこの現象は目立たなくなり、爆発チャンバーとスパークプラグの加熱が大きくなります。これは効率の低いスパークの形成に続きます。 。 クーラーキャンドルを正確に使用することで、最適な動作を復元できます。

LPGのインストール

液体ガスで作動する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。

サンプルは、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採取されます。 上部には、エンジンを高速で運転できない蒸気のみが含まれています。

最後に、LPGがタンクの上部から取り出された場合、残りの液体ガスの組成は、プロパンのより急速な蒸発のために、ブタンで徐々に濃縮されます。 これにより、タンク内の圧力が低下し、燃料のオクタン数が減少します。 したがって、タンクの底から液体LPGを引き出すことにより、混合物は実質的に一定に保たれます。 LPGは最初のフィルターを通過し、まだ​​液体状態のまま、レギュレーター(プライマリレギュレーター)の高圧部分に通過します。ここで、圧力は0,3〜0,7 kg / cm2の間で変化する値に低下します。タンク内で10〜14 kg / cm2。

次に、「気化器」(通常は圧力レギュレーターに組み込まれています)に送られます。これは、エンジンからの温水に沈められたコイルで、LPGがガスに変わります。

次に、このガスはレギュレーター(二次レギュレーター)の低圧部分に入り、圧力を大気圧よりわずかに低い値(約5mmの水)にします。このくぼみの調整は、正しい投与量を達成するための基本ですキャブレター内の燃料。 レギュレーターは、大気圧と温度の変化に敏感であり、エンジンの動作中にガスが大気中に自由に漏れるのを防ぐために、最終圧力が常に大気圧よりわずかに低くなるように作用します。

二次レギュレーターから、燃料はキャブレターに送られ、そこで空気と混合されて吸気ダクトに引き込まれます。

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