液化石油气汽车的优点及存在的问题
Technology&EconomyinAreasofCommunications（TEAC）
2006年第1期!总第33期
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液化石油气!LPG"汽车的优点及存在的问题
!赵国迁1a吕静2a张博
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（1.黑龙江工程学院，哈尔滨150050；2.黑龙江省征费稽查局哈尔滨处，哈尔滨150000）
摘要］液化石油气(英文缩写为LPG)做为一种新型的能源,可以有效地治理汽车尾气污染,改善大气环境O本文阐述了LPG汽车的优点及工作中存在的若干问题a并提出解决办法O
关键词］LPG汽车;优点;存在问题;解决办法中图分类号］U469.75【文献标识码］A文章编号］1008-5696-!2006"01-0067-02
0 引言
LPG在汽车上的应用己经越来越广泛，LPG用作汽车燃料时，除了对NOX的控制尚有困难（但是加用催化装置和采取废气部分回收利用以后即可达标）外，尾气排放的其他各种污染物全部达标。深入研究LPG发动机的系统结构特性，找出目前其存在的问题及如何解决，对进一步降低LPG发动机的有害排放物浓度，提高其动力性能、经济性能有着重要的意义，同时也为开发新型清洁燃料汽车及其发动机的燃烧系统提供了依据。
1 LPG汽车的优点
1.1 LPG汽车与燃油汽车相比具有的忧势
第一，从化学结构上讲，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。因此，在发动机汽缸及其它部件上的积碳、结焦少，不易污染机油，可减轻发动机及其它部件的磨损和腐蚀，减少机油的消耗量，从而延长了发动机的使用寿命和机油更换周期，降低了汽车维修成本。
第二，LPG比汽油、柴油的辛烷值高，可以适当提高发动机的压缩比，使发动机功率提高。
第三，LPG比汽油、柴油的着火点高200C以上，不易自燃，安全性高。
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
收稿日期I2005-09-06
作者简介I赵国迁(1970-)a男a黑龙江呼兰人a讲师O
为1:1.1（体积比）。按汽油车消耗量10L/100km、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。
据调查，市场上将汽油车改装成LPG和汽油双燃料汽车的改装费用为4000~6000元/台。使用LPG比使用汽油每台车每百公里节省费用12.4元，出租车按每天行驶300km、年工作日320天计算，每台车每年节约费用11900元。由此可见，改装汽车的固定费用在半年的时间里即可收回，经济效
益是非常可观的。如果政府的税收政策再予以倾斜，拉开汽油和LPG使用费的距离，令改装费用在几个月内可以迅速收回，相信改用LPG作为汽车燃料的人会越来越多。1.2 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。
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2 LPG汽车存在的问题
2.1 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2C/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。
2.2 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。
2.3 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J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
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Technology&EconomyinAreasofCommunications（TEAC）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。2.4 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。
3 对LPG发动机系统调整的建议
LPG与汽油在某些性能上是有区别的。LPG与汽油燃点不同，LPG的燃点要比汽油的燃点高约200$，LPG的燃烧速度和热量也略逊于汽油，LPG的辛烷值要比汽油高一些，以上各种差异决定了使用LPG时在某些细节上要做一些调整，具体涉及到的部位有汽车点火系统，燃油供给系统及冷却系统。3.1 点火系统
由于燃点的差异就必须要求发动机缸体的火花塞火花要强，才能确保使用LPG时发动机正常工作，所以要求点火线圈产生的高压要强。高压线和分缸线要导通良好，分电器内分火头和分电器盖要保持清洁。要经常检查和清理分火头和分电器盖内各触点的氧化物、火花塞的间隙要适中，冬季间隙在0.6%0.8mm之间，夏季间隙在0.4#0.6mm之间，间隙不可大于1mm，否则容易造成火花塞缺火，直接影响动力和燃料耗用。总之一句话，LPG汽车的点火部分是至关重要的部分，在这里的重中之重是点火正时的调整技术。由于LPG与汽油辛烷值的不同也决定了LPG和汽油点火正时的不同，LPG要比汽油的点火正时早约2#3度，因为最佳的点火正时是汽车动力保证的前提条件，如不调整，改装后汽车动力可明显下降，而且排气管放炮，水温升高，但点火正时也不宜过早，过早水温极易升高。造成化油器回火，还会影响气门的严密性，长时间会造成气门烧蚀，影响气缸的压力，所以点火正时的调整就显得至关重要。调整后的点火正时要既适用于燃烧LPG，又适用于燃油，角度约为12度。3.2 燃油供给系统
当汽车改装成LPG双燃料汽车时，原车的化油器在燃气时只起一个通道的作用。因为在化油器上面安装一个混合器，类似于简单化油器的一个部件，当发动机工作时，空气与LPG气体在化油器上方混合，然后经化油器进气歧管进入发动机缸体，汽油机是空气在化油器内与汽油混合经进气歧管进入发动机。由于LPG是在化油器上方混合，到化油器己经是可燃混合气了，所以该混合气混合得非常好，但浓度稳定性较差，当发动机在某一运转工况下，吸力一定，空气滤清器的进风量也就直接影响混合气浓度。例如，LPG燃气汽车更换空气滤芯后，会出现车动力不足，发动机噪声加大，化油器放炮，耗气量增加等现象，这是因为更换滤清（下转第73页）
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Technology&EconomyinAreasofCommunications（TEAC）用拆下EFI的15A保险丝至少30秒的方法清除保存在ECU存储器内的故障码。保险丝拆下时间的长短取决于环境温度（温度低，保险丝拆下时间应长），拆下保险丝之前应先切断点火开关。!在消除故障码后，应进行一次工况试验，以确认“C-ECKENGINE”故障警示灯显示“正常码”。如果相同的故障码仍被显示，则表示故障部位还未被彻底修理好。
第四，故障码的存储原则："包括“正常码”在内，均ECU统一按编程原则存储；!当2个或2个以上的故障码被显示时，小的数码将先出现；#除特殊情况外，所有被检测到的故障诊断码，从它被检测到开始均由ECU保存在读写存储器RAM内，直到被清除为止；$故障一旦被排除，则位于仪表“C-ECKENGINE”故障灯将熄灭，但是故障码仍被板上的
寄存在ECU的存储器内，直至被清除为止。参考文献：
[1]王银,袁黎.电喷车故障自诊断系统的运用及注意事项[ ].汽车电
器!2003,"5#.
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Applicationofself-diagnosissystemof
TSA-FEengine
SUNHuan-jun1,WANGGe-xin2,SUNHong-liang3
(1. ixiTrafficPolicemanSection, ixi158100,-eilongjiang,China;2.Dept.ofAutomobileEngineering,-eilongjiangInstituteofTechnology,-arbin150050,China;3.-arbinTrafficPoliceman
Section,-arbin150010,China)
Abstract:Itintroducestheapplicationandthemethodofself-diagnosissystemof5A-FEToyotaengine,especiallyinthei#dentification,readprocess,significanceoffaultcodesandthelike.
Keywords:self-diagnosissystem;faultcode;application
[2]于松涛,等.汽车故障诊断技术与自诊断系统[ ].林业机械与木工
设备!2000,"7$.
[3]刘飞,等.汽车电子控制自诊断系统[ ].现代电子技术,2003,%1$.[4]李涵武.汽车电器与电子控制技术[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学
出版社,2003.
（上接第68页）器后，空气量增大，而导致混合气浓度过稀所致。这时适当放大LPG流量，使混合气浓度加大至发动机正常工作所需浓度即可，有些车辆由于行驶路况不清洁，灰尘大，一段时间就会觉得车阻力增加，耗气量随之增加。这时由于进气量减少而导致混合气浓度过大，就需要减小LPG流量，LPG设备的混合器无加速装置，也就是说无瞬间混合气加浓装置，功能类似于简单化油器，所以LPG燃气汽车加速较慢，爆发性较汽油机差。笔者建议，将混合气浓度调整至标准稍浓的位置，既能保证动力性能，又能保证节能。值得注意的是改装后的LPG双燃料汽车在燃油时会有耗油量增加的现象，因为化油器上加装了混合器，使进进气量减小了，解决的方法是调低化油器油面，加大怠速进风量，就会解决以上现象。!"!###冷却系统
汽车的冷却系统对LPG双燃料汽车是非常重要的。水循环的好与坏，直接影响汽车的使用。由于LPG在储气瓶内呈液态，而进入发动机要求完全以气态存在，这一物理变化需要吸收大量的热，这部分热量完全由水循环供给，尤其是北方高寒地区。LPG双燃料汽车能否正常使用与冷却系统的连接关系密切。这就要求：
第一，LPG设备的蒸发器必须与发动水循环相连接，还应保证蒸发器进水口是发动机最高的水温。
第二，必须保证与蒸发器相连的水循环畅通。
第三，蒸发器安装时要尽可能低于发动机水泵，以确保水循环流量。尤其是东北地区，确保水循环温度和流量。是冬季使用LPG双燃料汽车的前提条件。参考文献：
[1]谢晓敏.汽车LPG燃料燃烧特性[ ].交通运输工程学报,2003,(2)[2]刘生全.LPG在汽油机上的应用研究[ ].西安交大学报,1999,(1).[3]黎光华.代用燃料汽车应用研究[ ].城市管理与科技,1999,(2).
TheadvantagesandproblemsofLPGcar
ZHAoGuo-gian1,LUJing2,ZHANGBo1
(1.-eilongjiangInstituteofTechnology,-arbin150050,China;2.-eilongjiangTrafficTollingandCheckingBureau-arbinBranch,
-arbin150000,China)
Abstract:TheuseofLPG一一一anewenergy,caneffectivelyreducetheoffgaspollutionandimprovetheatmosphere.DiscussionismadeontheadvantagesandproblemsofLPGcar,andgiventhesolutions.Keywords:LPGproblem;solution
(LiguefiedPetroleumGas)car;advantage;