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    關鍵詞：液化石油氣 技術經濟 清潔燃料 汽車尾氣

    液化石油氣（Liquefied Petroleum Gas ，簡稱LPG）是以三個或四個碳原子的烴類（如丙烷、丙烯、丁烷、丁烯）為主的混合物，常溫常壓下是無毒、無色、無味的氣體，具有辛烷值高、抗爆性能好、熱值高、儲運壓力低等優點，是一種性能優良的汽車代用燃料。

1 LPG應用可能性分析

    表1列出了LPG與天然氣、汽油的一些物理性質的比較情況。

表1 LPG與天然氣、汽油的物理性質比較

    由表1可以看出，與汽油和壓縮天然氣（CNG）相比，使用LPG作為汽車燃料有許多優點：

    （1）大幅度減少廢氣的排放，有利于環境保護。

    LPG和CNG是比汽油更“清潔”的燃料，但天然氣中未燃燒的甲烷等成分對大氣溫室效應影響較大，需在內燃機缸內燒掉或選用新的催化劑加以處理。而LPG的蒸發溫度低，霧化性能好，更易于與空氣混合，且LPG的燃燒速度比汽油快8%~21%，即LPG能在與汽油相同的燃燒時間內燃燒得更充分，因此LPG汽車排氣中的CO、HC、NOx等有害成分大為減少，沒有黑煙和積炭。

    （2）大幅度降低汽車的燃料費用。

    LPG的熱值比汽油高約4%~5%，且從理論空燃比看，一定量的空氣匹配的LPG比汽油燃料消耗少約6%^[1]，所以燃用LPG的燃料費用比燃用汽油要節省，對不同車型燃料費節省不等，一般汽車燃用LPG比燃用汽油可節省燃料費用5.0元/100 km（如表2所示）。天然氣的熱值略高于汽油，但理論混合氣的熱值要比汽油低，隨著甲烷含量的增加，天然氣的熱值有所降低，因此，采用LPG作為車用燃料，可提高發動機的經濟性。另外，天然氣的著火溫度為537 ℃，火焰傳播速度慢，需要較高的點火能量，汽油的著火溫度為390~420 ℃，火焰傳播速度快且誘導期較短，抗爆性較差，而LPG介于兩者之間，只要適當調整點火提前角，即可獲得較好的動力性和經濟性^[2]。

表2 LPG車與汽油車的燃料經濟性比較

             注：燃料消耗及費用都是以100 km計。

    （3）延長汽車使用壽命。

    汽車使用汽油作為燃料稀釋了運動部件的潤滑油，運動部件潤滑情況變差，加快了零部件的磨損。LPG主要成分是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等化合物，沸點低，揮發性好，在燃燒過程中不產生焦油、無積炭，且呈氣態，潤滑油不會被稀釋，更換時間為汽油車的3倍左右，且LPG汽車發動機運轉平穩，噪音小，因而發動機耐用，使用壽命為汽油車的3倍^[1]。

    （4）改善汽車性能，提高發動機的熱效率。

    LPG辛烷值高達100~110，比優質汽油高8％~16%，故抗爆性能好，LPG進入空氣混合器之前為氣態，與空氣混合均勻，燃燒充分，由于LPG的辛烷值高，所以可適當提高發動機的壓縮比，這對提高發動機的效率有明顯作用；而且LPG汽車發動機運轉平穩、低速性能比汽油車好，尤其適用于車輛擁擠、人口密集的大城市使用。天然氣的主要成分是甲烷，甲烷的研究法辛烷值為130，具有高的抗震性能，兩者均優于汽油的抗爆性，可用于高壓縮比的發動機，有利于提高發動機的效率^[3]。

    （5）低溫啟動性好。

    實驗證明，在環境溫度－30 ℃時，LPG汽車無須采取特別措施仍可順利啟動。

    （6）安全性能可靠。

    由汽油車改裝成的LPG汽車的鋼瓶上設有安全閥，其開啟壓力為2.55 MPa，壓力過大時它自動開啟放散。鋼瓶上還設有限流閥和緊急切斷閥，當輸液管發生斷裂漏氣時，限流閥短時間內自動切斷漏氣。發動機停止工作或發生意外時，緊急切斷閥立即關閉以切斷液化氣。蒸發器是全密封組件，當汽車熄火、停車時，調壓閥自動關閉燃料的供給。車用LPG系統設有安全保護裝置，不易泄露，LPG的比重是0.54，即使稍有泄露，在極短的時間內空氣含量很難達到1.7%~9.7%的爆炸極限，而且自燃溫度為458~481 ℃，比汽油的220~260 ℃高，火焰傳播速度較低且誘導期較長，即使因意外事故碰撞亦不會爆炸燃燒。

    （7）緩解我國汽車燃料短缺的供需矛盾。

    我國經濟正處于高速發展階段，交通運輸事業迅猛發展，汽車數量以100萬輛/年的速度遞增，對汽油資源需求量大幅度增加，以石化生產過程中副產品LPG作為汽車動力燃料調整了動力燃料能源結構，既緩解了汽油供應緊張的問題又滿足交通事業迅猛發展的需要。

（8）易于壓縮，攜帶方便。