原创 内燃机燃用 LPG的研究现状和发展前景

中国汽车制造业发展加快，汽车数量快速增长，总产量和销量连续10年居世界首位。与此同时，生态环境面临着巨大的挑战，排放法规中的污染物排放限额也在不断提高。为了实现可持续发展，一方面需要寻找汽油和柴油的替代燃料，以缓解化石燃料的短缺;另一方面，需要调整动力燃料能源结构，以满足交通运输业的快速发展需求。液化石油气是石油化工生产的副产品，被认为是一种可行的替代燃料。

1LPG特点和性能优势

(1)燃料液化石油气气注入汽缸之前,可以形成更均匀的混合,燃烧更充分,减少未爆炸的碳氢化合物(HC)排放,改善发动机冷启动,没有污染的润滑油,确保使用润滑油的质量,提高了发动机润滑。(2)与汽油相比LPG具有更高的辛烷值，因此发动机可以匹配更高的压缩比，提高热效率和燃油经济性。(3)LPG火焰传播速度快于汽油，火焰发展周期短。(4)LPG自燃温度高于汽油自燃温度。当汽车发生事故时，LPG自燃的可能性比汽油低，安全性高。(5)LPG最小淬火距离较小。与汽油和柴油相比，LPG在气缸的小间隙内燃烧更稳定，不易熄灭，也可以减少未燃HC的排放。(6)空气中LPG的可燃性上限大于汽油，导致混合物较厚。

2液化石油气可以实现稳定燃烧

液化气在内燃机中的应用主要有三种方法:单燃料法、双燃料法和点火改进法。

2.1单燃料法

液化石油气辛烷值高达110，比普通汽油高8%~16%，具有良好的抗爆性能，是内燃机点火的优良燃料。单燃料法主要是火花塞点火法。

2.2双燃料法

根据混合燃料的种类，双燃料法可分为lpg-diesel双燃料法、lpg-二甲醚(DME)双燃料法、lpg-甲醇双燃料法和lpg-纯氢双燃料法。

2.3点火改进法

火灾的二甲醚辛烷值修饰符方法则高达55%和爆轰问题存在于premix-combustion与柴油双燃料发动机,这严重影响发动机的动态性能和经济,而液化石油气辛烷值较高,可作为二甲基的点火抑制剂ether-diesel双燃料发动机。

3液化石油气在内燃机上应用的发展前景及存在的问题

液化石油气无论是作为单一燃料用于点火式发动机，还是与其他燃料一起用于双燃料发动机，都比传统燃料具有更好的经济性能和排放性能。目前，一些城市出租车使用液化石油气，通过在后备箱安装油箱和对发动机进行改造，使其经济性优于汽油。随着我国环境保护力度的加大和排放法规的升级，液化石油气作为一种新型清洁能源具有良好的发展前景，具有来源广泛等优良性能，其应用范围也将越来越广泛。