改(gai)裝車型的(de)發動機硬件部(bu)分(fen)已經定(ding)型,LPG/ 汽油雙燃料改(gai)裝工作關鍵是控制(zhi)發動機的(de)燃燒使發動機有較理想(xiang)的(de)動力輸出和尾氣排放指標。

1 　燃料的成分

雙(shuang)燃(ran)料(liao)汽車的燃(ran)料(liao)為汽油和液化石油氣,二(er)者均是一種由(you)多(duo)碳氫化合物組成的混合體。

汽油以含7 個或8 個碳原子的烴類為主,LPG則(ze)以含3 個或4 個碳原子的烴類如丙(bing)烷(C3H8) 、丙(bing)烯(C3H6) 、丁烷(C4H10) ,丁烯(C4H8 ) 為主的一(yi)種(zhong)混(hun)合物。汽油和L PG均可以化學分子式CnHm 表示。

2 　燃料的燃燒過程

燃料的(de)理論燃燒是碳氫化合(he)物氧(yang)化為水和二氧(yang)化碳的(de)過(guo)程,其反應式(shi)如下:

CnHm + (n + m/ 4) O2 →nCO2 + m/ 2 H2O

然而由于燃燒時環境的不穩定和(he)氧氣不足,反(fan)應(ying)不完(wan)全而產生了一(yi)些污(wu)染物質,反(fan)應(ying)式(shi)如下(xia):

CnHm +λ(n + m/ 4) (O2 + rN2) →aCO2 + bCO +cH2O + dCO2 + eNOx + fCH

其中r - 空氣中氮氣占氧氣體(ti)積比,約為3. 76～3. 8 ;

λ- 過量(liang)空(kong)氣(qi)系數,為燃(ran)燒1kg 燃(ran)料的實際空(kong)氣(qi)量(liang)同理(li)(li)(li)論(lun)(lun)空(kong)氣(qi)量(liang)之(zhi)比(bi),也就是實際空(kong)燃(ran)比(bi)與理(li)(li)(li)論(lun)(lun)空(kong)燃(ran)比(bi)之(zhi)比(bi),表示(shi)可燃(ran)氣(qi)體(ti)的濃度。根據理(li)(li)(li)論(lun)(lun)燃(ran)燒化學(xue)反(fan)應式(shi)計算,汽油的理(li)(li)(li)論(lun)(lun)空(kong)燃(ran)比(bi)為14. 7 ,丙烷的理(li)(li)(li)論(lun)(lun)空(kong)燃(ran)比(bi)為15. 7 ,丁烷的理(li)(li)(li)論(lun)(lun)空(kong)燃(ran)比(bi)為15. 5 。

供入發動機可燃(ran)混(hun)合(he)物(wu)的濃度,應能使(shi)混(hun)合(he)物(wu)在氣(qi)缸(gang)中迅速(su)而完(wan)全地(di)(di)燃(ran)燒(shao),混(hun)合(he)物(wu)燃(ran)燒(shao)迅速(su)能使(shi)發動機輸(shu)出更大的功率(lv),而混(hun)合(he)物(wu)燃(ran)燒(shao)完(wan)全則對降低(di)油耗率(lv),減少尾氣(qi)排放有害氣(qi)體及(ji)提(ti)高經濟性有利,可燃(ran)混(hun)合(he)氣(qi)迅速(su)完(wan)全燃(ran)燒(shao)的條件(jian)是(shi):燃(ran)料與空氣(qi)以最佳(jia)的比例充(chong)分(fen)均勻地(di)(di)混(hun)合(he)。

理(li)論空(kong)(kong)燃(ran)(ran)(ran)比是指(zhi)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)進行完全(quan)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)時(shi)所需的(de)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)量(liang)和燃(ran)(ran)(ran)料(liao)的(de)質量(liang)之(zhi)比,完全(quan)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)時(shi)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)過量(liang)系數(shu)λ為(wei)1 ,然而(er)在(zai)實際燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)時(shi),空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)與燃(ran)(ran)(ran)料(liao)的(de)供(gong)給量(liang)不可能恰(qia)為(wei)理(li)論空(kong)(kong)燃(ran)(ran)(ran)比。當(dang)(dang)λ> 1 時(shi),表(biao)(biao)示空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)量(liang)較多,為(wei)稀混合(he)氣(qi)(qi)(qi)(qi);當(dang)(dang)λ< 1 時(shi),表(biao)(biao)示空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)量(liang)不足,為(wei)濃(nong)混合(he)氣(qi)(qi)(qi)(qi)。研究試驗表(biao)(biao)明,當(dang)(dang)發動機在(zai)λ稍小于(yu)1 時(shi),輸(shu)出的(de)功(gong)率(lv)最(zui)大,因為(wei)這(zhe)種濃(nong)度的(de)混合(he)氣(qi)(qi)(qi)(qi)燃(ran)(ran)(ran)料(liao)分(fen)(fen)子含量(liang)較多,燃(ran)(ran)(ran)料(liao)分(fen)(fen)子密集,因此燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)速度最(zui)高,熱量(liang)損失最(zui)小,因而(er)使得氣(qi)(qi)(qi)(qi)缸內平(ping)均壓力最(zui)高,當(dang)(dang)λ變(bian)小或增大時(shi),發動機輸(shu)出的(de)功(gong)率(lv)都(dou)會減少,這(zhe)是由于(yu)前(qian)者空(kong)(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)量(liang)不足,后者燃(ran)(ran)(ran)料(liao)分(fen)(fen)子密度減少,均使燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)速度降低的(de)緣故(gu),對于(yu)不同的(de)發動機,這(zhe)種相應(ying)(ying)于(yu)最(zui)大功(gong)率(lv)輸(shu)出的(de)λ值(zhi)是不一樣的(de),一般應(ying)(ying)選擇在(zai)0. 9～0. 99 之(zhi)間較為(wei)理(li)想。

3 　可燃混合氣濃度對發動機性能的影響

混合氣(qi)濃(nong)度對發(fa)動(dong)機的性能和(he)尾氣(qi)排放是非常重要的,詳見表1 、圖1 。

λ值稍小于1 時,可得最大扭力輸出,然而尾氣排放指標并不理想,排放的主要污染物為CO、HC和NOx ,其形成原因各不相同,CO 主要為燃燒不完
全所(suo)致,HC 是沒(mei)有得到(dao)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)機(ji)會的(de)(de)分子;當λ大于1 時,可(ke)降低CO 和(he)(he)(he)HC 的(de)(de)產(chan)生;在(zai)λ= 1. 1～1. 2 時,CO 和(he)(he)(he)HC 產(chan)生量最少,而NOx 的(de)(de)產(chan)生則(ze)與燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)的(de)(de)溫度有著密(mi)切的(de)(de)關系,溫度越高越易形成;因此(ci)在(zai)λ= 1 的(de)(de)附近形成的(de)(de)NOx 就(jiu)較高。由此(ci)我(wo)們(men)就(jiu)可(ke)以了解到(dao),要(yao)同時保證發(fa)動(dong)(dong)機(ji)較高的(de)(de)功率輸出和(he)(he)(he)低污染排放(fang),必須高精度的(de)(de)控制發(fa)動(dong)(dong)機(ji)燃(ran)(ran)(ran)燒(shao)(shao)(shao)的(de)(de)空燃(ran)(ran)(ran)比,這(zhe)是LPG/ 汽油雙(shuang)燃(ran)(ran)(ran)料改裝工(gong)作關鍵技術(shu)所(suo)在(zai)。

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”

相關文章