LPG系统燃烧特性和工作原理及优化方案
1 机械式控制LPG汽车的工作原理
机械式控制L PG 系统的工作流程: 液态LPG靠钢瓶内的L PG自身的蒸气压力压出钢瓶,通过高压管路,在流经滤清器时将杂质滤掉,然后经电磁阀流入蒸发调压器,在蒸发调压器内经发动机冷却循环水系统加热气化为气态和两次调压后,进入混合器和空气混合,进入发动机燃烧。
一般混合器安装在原发动机化油器上方,配合发动机进气歧管的吸力,在混合器中利用文氏管产生负压将蒸发调压器的L PG吸入气缸内供给发动机各工况所需的供气量,因此混合器的设计和安装直接影响可燃混合气的供给量,并直接控制空燃比。因此,机械式控制的L PG汽车系统的混合器是与发动机进行匹配的最重要部件。
2 电控喷射闭环控制的L PG汽车工作原理
该系统利用发动机进气量传感器、节气门开度、水温、发动机转速及氧传感器形成闭环控制,准确地控制空燃比,可减少各汽缸间燃烧的不均匀及减少环境变化的影响,从而使L PG汽车易发动、易控制。提高加速和减速反应,并可提高发动机功率的输出,同时可减少尾气排放污染。
目前,我国的车用L PG 气质不够稳定,影响发动机正常工作的有害物质较多,如,烯氢类的成份尤其是丁二烯,其受热后易产生聚合,生成胶状物质易堵塞喷嘴致使汽油、L PG 系统均无法工作,为了减少发动机燃用L PG故障率,我们采用图2 的原理:
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液化石油气双燃料汽车电控闭环控制系统,用于化油器及电喷发动机,可以得到很好的效果。采取这样的办法,原理与燃烧汽油时基本相同,利用原发动机的氧传感,信号输入L PG 系统专用的控制器,经判断后命令给步进电机调整供气量,以达到最佳燃烧的状况。
3 LPG燃料系统的特点
由于LPG与汽油性质上的差异,其燃料系统有一些较独特的地方:
(1) 发动机燃用L PG时,动力性有所下降是必然的。其原因是:燃用汽油时,汽油在化油器中只有部分蒸发,进一步的蒸发在进气管和气缸内完成。其蒸发潜热来自空气和发动机机件,故混合气温度低,密度大;而在燃用L PG 时,L PG 以气态形式进入发动机气缸,燃料所占的容积大,容积利用率低,并且混合气温度高,密度小,致使实际进入气缸的混合气质量少,故其输出功率小,发动机功率的恢复必须通过进一步优化混合器的安装位置,电控加浓和电控L PG喷射等方法实现;
(2) 发动机燃用L PG系统,需要的空气量较汽油多,从前面论述可以看出,L PG 理论空燃比比汽油高,在使用L PG作燃料时,必须供给比燃用汽油
时多的空气量,一般空燃比在15. 7～16 之间。
(3) 发动机燃用L PG较汽油抗爆性好,这是由于L PG辛烷值比汽油高,汽油辛烷值为90～95 ,而L PG的辛烷值为103～105 。
(4) 在燃用L PG时,火焰传播速度较汽油慢,因此,理论上其点火角度要作适当的调整,LPG 和汽油点火的点火角度见图3 。
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改装双燃料汽车的点火角度调整时,应对2 种燃料都要考虑,一般L PG点火角度要提前3～5 度。
(5) L PG 所需要的点火能量较高,LPG 和汽油点火温度分别为420 ℃和300 ℃左右,LPG 点火温度比汽油高120 ℃左右,所以L PG所需的点火温度高于汽油。在改装时,必须对车辆的点火系统作必须的维护和保养。
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