一、 液化石油气燃料汽车引起国家的重视
液化石油气燃料汽车作为跨世纪的高新技术符合可持续发展战略要求,同样也得到中国政府的高度重视,"九五"期间中国政府将加大开发力度和建设起更加 广泛的国际间合作关系。1996年12月6日由国家科学技术委员会和机械工业部联合主办"1996年北京国际电动汽车及代用燃料汽车技术交流研讨会",在北京国际贸易大厦隆重开幕,国家科委主任宋健、国家科委副主任徐冠华、机械部副部长吕福源等都为本届活动题词。有关技术标准例如:LPG汽车气瓶、蒸发器、组合阀的标准正在积极制定中。代用燃料汽车将是21世纪重要的"绿色"交通工具之一,有着广阔的发展前景。中国汽车在不断发展,21世纪中国汽车工业必将有辉煌的前景,开发和生产有益于环境又能满足人们对富裕生活需求的汽车是非常重要的事。
二、 北京市要成为国际性大都市解决城市
环境污染是当务之急中国北京要成为国际性大都市,解决北京城市环境污染是当务之急,其中一个有效途径是推动LPG汽车的发展。北京是中华人民共和国的首都,是全国人民政治、经济、文化的中心,改革开放的首都北京万象更新,要成为国际性的大都市解决城市环境污染是当务之急。从许多统计资料表明,城区70%以上环境污染来源于汽车,当前北京已有机动车辆105万辆,每年以15%速率增长,北京一些地区,特别是一些主要道路上污染已达到相当严重程度。随着城市汽车不断增加,汽车尾气对大气污染也将日益加剧,汽车尾气中CO、CH、NO、PB等对市民健康有严重危害,它对人体伤害及环境污染近几年内是有目共睹的,汽车尾气作为城市污染源的重点治理对象,在世界各个国家引起了十分广泛的重视,采取相应的措施,采用LPG、CNG作为汽车的代用燃料,不同程度改善了汽车发动机的排放性能,从而达到了治理大气污染的根本目的。
下面是通过实验得出的数据:
1、 LPG作为汽车的代用燃料能够减少对环境污染。
通过对原有汽油燃油系统SANTANA轿车加装车用液化石油气装置后进行样车燃用汽油燃料与液化石油气燃料排放对比试验。(试验单位:北京市汽车研究所、北京市液化石油气公司汽车修理厂)(见表1、表2)
实 验 车 辆 明 细 表(表1)
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底盘生产厂家 |
上海大众汽车有限公司 |
|
变速器形式 |
手动 |
|
档位 |
五档 |
|
发动机形式 |
水冷,直列,汽油 |
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额定功率(KW) |
66 |
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排量L |
1.781 |
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汽缸数 |
4 |
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燃油标号 |
93号 |
|
里程表读数(KM) |
43406 |
|
生产日期 |
94.2.3. |
汽车怠速排放污染物测试结果(表2)
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样车编号 |
汽车燃料 |
液化石油气(LPG) |
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发动机转速(转 /min)(rpm) |
800 |
2000 |
800 |
2000 |
|
CH(10-6) |
160 |
160 |
100 |
30 |
|
CO(%) |
2.8 |
4.4 |
0.8 |
0.15 |
样车采用1-2-3档进行试验,采用不同燃料供给系统燃用不同燃料排放试验结果对比见:
(表3)
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|
CO(g/试验) |
CH(g/试验) |
NO(g/试验) |
CO2(g/试验) |
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汽车燃料(平均值) |
166.11 |
11.40 |
4.17 |
940.53 |
|
液化气(平均值) |
13.22 |
7.8 |
7.33 |
993.56 |
|
液化气与汽油燃料 排放对比 |
□92.0% |
□31.6% |
□76.0% |
〇5.6% |
通过以上试验证明:应用LPG装置改装现有的汽油汽车,使用LPG作为动力燃料,CO排量比汽油减少60%,CH化合物排放量减速少40%,减速少及消除了铅、氯、溴、硫等排放及污染。应用CNG作为动力燃料,CO排放比国家标准(CO小于1%)减少5/6以上,CH排放量比国家标准(3*10-3)减少2/3以上。使用LPG和CNG作为动力燃料对消除汽车废气对环境严重污染有着积极意义。
2、使用LPG与CNG代替汽油作为汽车的燃料能够很好的提高发动机寿命。
发动机活塞顶部、燃烧室壁以及汽缸壁表面温度为200℃-300℃,火焰传播速度大约为20m/s-30m/s,能保持此温度原因之一是这些壁面形成一种气体附面层,它阴止向这些壁面过多地导热,由于汽油辛烷值低经常产生爆震,爆震燃烧局部温度很高,可达4000℃以上,燃烧产物将分解为CO、H2、O2、NO及游离碳已不能燃烧而形成排气冒烟,排气温度过高形成热损失,在产生爆震时由于振动使这些附面受到破坏,导热啬、温度过高、冷却水温度提高、发动机过热,使运动部件润滑情况变坏、加快零件磨损。在政党燃烧及轻度爆震时,磨耗率为3.6mg/h,严重爆震时为98mg/h,约为政党燃烧时磨耗旱27倍,对发动机各部件有严重磨损。
LPG主要成份是丙烷、丙烯、丁烷、丁烯等化合物。CNG一般成分以甲烷为为主,纯度较高,含80%甲烷,其它烷烃占15%。
LPG、CNG辛烷值大于100高于汽油5%-10%,而即使是超级汽油其辛烷值仍在95之下。LPG与CNG进入空气混合器之前成气态,与空气混合均匀分配到各缸,混合物统一、燃烧充分,LPG与CNG压缩比高,膨胀比啬,可以提高徨热效率,使燃烧速度加快,燃烧热能得到充分利用,汽油、LPG、CNG与空气的压缩比分别为0.9、1.1、1.3。LPG、CNG汽车运行平稳,发动机无爆震现象,零部件磨损小,检修戎长,润滑油耗量少,是公路交通运输事业发展方向。
三、汽车能源结构需要改变,LPG、CNG代替汽油作为汽车燃料高速能源结构
我国经济正处于高速发展阶段,交通运输事业迅猛发展,汽车每年递增100万辆,所以对汽油能源需求量大幅度啬,中国以化工生产过程中副产品LPG作为汽车动力燃料就高速了动力燃料能源结构,缓解汽油供应紧张问题亦满足交通事业迅猛发展需要。
四、北京市有充足的液化石油气供应
由于近几年的经济飞速发展,北京市加快了燃气事业的发展。截止1996年底市区居民炊事气化率已达90%以上,其中人工煤气34.6%、天然气18.2%、液化石油气47.2%。北京市液化石油气公司的气源除了北京燕山石化公司(东炼,橡胶厂)供应外,辽河油田、辽宁盘锦、河北任丘、大港油田、大庆油田均有写作足够的LPG供车用,并在LPG的使用、储运等方面有很好的基础和设施,北京液化石油气公司有液化石油气第一储配厂、西郊灌瓶厂、北郊灌瓶厂、南郊灌瓶厂。
另一方面,1989年地质储量为2000亿m3的陕甘盆地中部天然气田开始开发,国家决定在"九五"计划期间投资100亿元,从陕甘宁地区引天然气进京,随着陕甘宁天然气进入北京,到2000年预计年供应量可达7亿m3,届时首都市区内将有100多万户居民使用上天然气,而替代下来的瓶装液化石油气就可成为北京市汽车的一种新型燃料。
五、汽车用液化石油气作为燃料比汽油有明显的经济效益
使用液化石油气作为汽车的燃料具有明显的经济效益,就用户而言,其运行费用的成本相对于汽油和柴油具有很好的效力。下面对北京市公交车辆、出租汽车待业进行经济比较。
对LPG、CNG、汽油3种燃料用在汽车上的经济比较。
(1)对北京市公交车辆的经济分析(见表4、表5、表6)
北京市公共交通车辆统计表(表4)
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总数(辆) |
汽油车(辆) |
柴油车(辆) |
|
|
2914 |
1836 |
|
4750 |
单机车 |
通道车 |
单机车 |
通道车 |
|
|
636 |
2278 |
782 |
1054 |
通道车:LPG、CNG、汽油作为燃料比较(表5)
|
总数 (辆) |
燃料种类 |
单车日行 驶公里数 (KM) |
单位价格 (元) |
距离相 当量 |
燃料消耗 率单位 /100KM |
单车日耗 燃料价格(元) |
单车日节 约费用( 元) |
日总节约 费用 (元) |
|
|
汽油 |
200 |
2.1元/L |
1.0L |
31.5L |
132.3 |
|
|
|
2278 |
液化石油气 |
200 |
1.495元/L |
1.05L |
33.1L |
99.0 |
33.3 |
75857.4 |
|
|
天然气 |
200 |
1.4元/M3 |
0.91M3 |
28.6M3 |
80.1 |
52.2 |
118911.6 |
单机车:LPG、CNG、汽油作为燃料比较(表6)
|
总数 (辆) |
燃料种类 |
单车日行 驶公里数 (KM) |
单位价格 (元) |
距离相 当量 |
燃料消耗 率单位 /100KM |
单车日耗 燃料价格(元) |
单车日节 约费用( 元) |
日总节约 费用 (元) |
|
|
汽油 |
200 |
2.1元/L |
1.0L |
23.5L |
98.7 |
|
|
|
2278 |
液化石油气 |
200 |
1.495元/L |
1.05L |
24.5L |
73.3 |
25.4 |
16134.4 |
|
|
天然气 |
200 |
1.4元/M3 |
0.91M3 |
24.4M3 |
59.9 |
38.8 |
24676.8 |
(2)对北京市出租汽车经济分析
北京市出租汽车车辆统计表(表7)
|
总数(辆) |
小轿车(辆) |
面的(辆) |
大轿车和旅行车(辆) |
|
60000 |
3000 |
30000 |
7000—8000 |
面的:LPG、CNG、汽油作为燃料比较(表8)
|
总数 (辆) |
燃料种类 |
单车日行 驶公里数 (KM) |
单位价格 (元) |
距离相 当量 |
燃料消耗 率单位 /100KM |
单车日耗 燃料价格(元) |
单车日节 约费用( 元) |
日总节约 费用 (元) |
|
|
汽油 |
200 |
2.3元/L |
1.0L |
7.0L |
32.3 |
|
|
|
23000 |
液化石油气 |
200 |
1.495元/L |
1.05L |
7.35L |
22.0 |
10.2 |
234600 |
|
|
天然气 |
200 |
1.4元/M3 |
0.91M3 |
6.35M3 |
17.8 |
14.4 |
331200 |
小轿车:LPG、CNG、汽油作为燃料比较(表9)
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总数 (辆) |
燃料种类 |
单车日行 驶公里数 (KM) |
单位价格 (元) |
距离相 当量 |
燃料消耗 率单位 /100KM |
单车日耗 燃料价格(元) |
单车日节 约费用( 元) |
日总节约 费用 (元) |
|
|
汽油 |
200 |
2.3元/L |
1.0L |
10.0L |
46.0 |
|
|
|
30000 |
液化石油气 |
200 |
1.495元/L |
1.05L |
10.5L |
31.4 |
14.6 |
438000 |
|
|
天然气 |
200 |
1.4元/M3 |
0.91M3 |
9.1M3 |
25.48 |
20.5 |
615000 |
(3)LPG、CNG、汽油热值比较(表10)
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燃料名称 |
热值(MJ) |
单位价格(元) |
单位兆焦价格(元) |
|
1L汽油 |
43.11 |
2.3 |
0.053 |
|
1M3 |
36.22 |
1.4 |
0.039 |
|
1KG液化气 |
55.23 |
2.7 |
0.049 |
从以上数据得出如下结论
(1)使用LPG、CNG作为汽车燃料具有明显的经济效益。
(2)在相同发热量情况下LPG、CNG价格低于汽油价格。
六、北京市在改装汽车技术上成熟可靠北京用LPG作为汽车燃料的技术问题已基本解决
1994年北京市液化石油气公司引进澳大利亚阿波罗有限公司LPG汽车燃料装置产品30多套,并由本公司汽车修理厂对本公司的汽车进行改装,改装的车型有桑塔纳、红旗、奥迪中轿车;切诺基凯特越野车;130型卡车,并经过2年多的使用取得很好的效果,经过清华大学汽车工程系汽车研究所对改装的样车进行动力性对比试验,怠速排放检测以及经济性试验都取得较好效果。公司并对其它国家的技术,例如日本等国的技术进行引进,使LPG汽车技术进一完善。
七、北京市在建设液化石油气汽车加气站方面具有一定的经验
北京市在建设专用的液化石油气汽车加气站方面已取得一定建站经验,北京市液化石油气加气系统,引进国外先进液化石油气分配设备,与国内储罐及烃泵等组装成一个完美的灌装系统,用于灌装液化石油气钢瓶 及液化石油气汽车钢瓶,已运行一年多时间效果很好,并将继续建站。为探索液化石油气汽车在北京市推广使用,北京液化石油气公司在本公司西郊灌瓶厂利用灌瓶厂原有的设施、工艺管道及部分设备,同时引进澳大利亚的加注机,建成液化石油气汽车专用加注站,此站1995年建成,供改装的液化石油气汽车充气用。北京市液化石油气公司为今后北京市建造志用的液化石油气汽车志用加注站打下了基础。
从以上几方面总起来看,北京市发展液化石油气燃料汽车条件已基本具备,时机已经成熟,是完全可以的