LPG of LPG

Sleutelwoorden: LPG, LPG, brandstofgas, samenstelling, kenmerken.

LPG is een mengsel van koolwaterstoffen met een laag molecuulgewicht met drie of vier koolstofatomen, dat wil zeggen: propaan, propyleen, n-butaan, isobutaan, butenen, in wisselende verhoudingen. De productie van deze brandstof is afkomstig van de verwerking van ruwe olie in raffinaderijen en de scheiding (ontgassing) van aardgas (methaan-ethaan).

Vloeibare petroleumgassen kunnen ook kleine hoeveelheden methaan, ethyleen, pentaan en pantenes bevatten en bij uitzondering koolwaterstoffen zoals butadiënen, acetyleen en methylacetyleen.

Deze laatste koolwaterstoffen zijn alleen aanwezig als bijproducten van de productie van olefinen voor petrochemisch gebruik. Naast koolwaterstoffen zullen er soms ook zwavelverbindingen (mercaptanen en alkylsulfiden) in zeer kleine hoeveelheden aanwezig zijn, maar die een zeker belang hebben met betrekking tot de corrosiviteit van het product.

De belangrijkste kenmerken

LPG's zijn gemakkelijk vloeibaar gemaakte gassen bij omgevingstemperatuur onder lage druk (4-18 atmosfeer): deze functie maakt opslag en transport gemakkelijker dan voor niet-condenseerbare gassen zoals methaan, ethaan, ethyleen , die zeer hoge drukken vereisen om bij kamertemperatuur vloeibaar te worden gemaakt.

· Geraffineerde LPG's zijn over het algemeen vrijwel reukloos en uiterst brandbaar vanwege hun hoge vluchtigheid. Ze kunnen bij contact met lucht explosieve mengsels geven. Om ze beter te herkennen of mogelijke lekken op te sporen, krijgen ze een specifieke geur mee door middel van geschikte stoffen (mercaptanen).

  • LPG's zijn niet echt giftig: ze hebben hooguit een licht verdovend vermogen, als ze langdurig worden ingeademd en kunnen migraine en maagklachten veroorzaken.

 

  • LPG, wanneer het zich in zijn vloeibare vorm verspreidt, uit een drukvat, verdampt en produceert koude: bij contact met de huid veroorzaakt het karakteristieke brandwonden die "koude brandwonden" worden genoemd.

De fysisch-chemische eigenschappen van LPG (destillatiecurve, dampdruk, soortelijk gewicht, calorische waarde, efficiëntie in motoren, enz ...) zijn afhankelijk van hun gehalte aan verschillende koolwaterstoffen.

Commerciële producten verschillen sterk van elkaar. Bovendien zijn hun dampspanning, soortelijk gewicht en antiklopmiddelen zeer gevoelig voor variaties in omgevingstemperatuur. De methoden voor het berekenen van het octaangetal zijn recent (ASTM-CFR-motor onder bedrijfsomstandigheden Motor Method Standard ASTM D 2623).

Tests hebben aangetoond dat een index van 92 moet worden beschouwd als de minimumwaarde voor het tanken van auto's die dit type brandstof gebruiken. LPG's die olefinische koolwaterstoffen (meer in het bijzonder propyleen) bevatten, kunnen leiden tot detonatie- en voorontstekingsverschijnselen die des te gevoeliger zijn naarmate hun gehalte aan olefinische koolwaterstoffen hoger is en de compressieverhouding van de motor hoger is. .

Hetzelfde kan gezegd worden voor LPG's met een hoog n-butaangehalte. In dit verband bepaalt de NGPA, de instantie die in Amerika verantwoordelijk is voor de eenmaking van normen, dat LPG's (specificatie HD-5) maximaal 5 vol.% Propyleen mogen bevatten.

Lees ook:  Proefschrift over de natte verbranding en prestaties door Rémi Guillet

Vergelijking met benzine

De calorische waarde van LPG is praktisch gelijk aan die van benzine als deze wordt uitgedrukt in kilocalorieën per kilo brandstof, maar deze waarden zullen heel anders zijn als ze worden uitgedrukt in kilocalorieën per liter vloeibare brandstof bij 15 ° C.

Deze diversiteit komt voort uit het verschil in dichtheid tussen LPG en benzine: gemiddeld is de dichtheid bij 15 ° C van een LPG 0.555 kg / liter en die van benzine 0.730 kg / liter. Een motor aangedreven door benzine ontwikkelt 10 tot 12% meer vermogen, maar vertoont ook een hoger specifiek verbruik en een lager algemeen rendement dan een motor aangedreven door LPG.

Aangezien de verwarmingswaarden van de twee brandstoffen vrijwel gelijk zijn, is de vermindering van het vermogen waargenomen met LPG het gevolg van een lagere vulling van de cilinders, waarvan de oorzaken zijn:

  • De aanwezigheid van een menger tussen het luchtfilter en de carburateur (de drukval in het aanzuigkanaal zorgt voor een afname van het vermogen van 5 tot 6%). Een geschikte opstelling van de gasinlaat, verkregen door het perforeren van de carburateur en het aanbrengen van een mondstuk dat rechtstreeks in het smalste gedeelte van de venturi zendt, zou het mogelijk maken dit vermogensverlies aanzienlijk te verzachten.

 

  • Een warmer mengsel, en dus minder compact, omdat de verdamping van LPG plaatsvindt in een reducer-vaporizer. De brandstof komt al warm de carburateur binnen, terwijl het lucht / benzinemengsel wordt gekoeld door de latente verdampingswarmte van de benzine. Het geregistreerde vermogensverlies is in de orde van grootte van 5-6%, aan de andere kant is het onvermijdelijk omdat, om een ​​constante lucht / brandstofverhouding te garanderen, het toevoerapparaat de LPG moet sturen die al aanwezig is op de gasvormige toestand in het smalste gedeelte van de carburateur.

Betere prestaties voor LPG

De toename van het algehele rendement van LPG in vergelijking met benzine kan worden verklaard door een betere verbranding door een grotere homogeniteit van het gas / luchtmengsel en door het feit dat de afstelling van de mixer is uitgevoerd om een ​​maximale van kracht met minimaal verbruik, zorgt voor een iets armer mengsel. Maar aangezien LPG's met verschillende samenstellingen ook een ander soortelijk gewicht hebben, volgt er een ander gewichtsverbruik voor dezelfde mixerinstelling.

Lees ook:  AdBlue antinox

Aangezien kan worden aangenomen dat bij een constant toerental de hoeveelheid lucht die de motor nodig heeft ook constant is, zal voor elke gasstroom een ​​andere lucht / brandstofverhouding overeenkomen. Hierdoor zullen voor LPG's van verschillende samenstellingen verschillende verbruiken en opbrengsten worden behaald, wat niet wegneemt dat bij een afstelling van de mixer aangepast aan elk type gas altijd een maximaal vermogen zal worden geregistreerd met een minimum van consumptie.

Ervan uitgaande dat het gebruik van LPG dus een vermogensverlies van ongeveer 12% veroorzaakt, laten vloeibaar-gasinstallaties niet toe dat minder, mits goed geregeld, een lager specifiek brandstofverbruik wordt verkregen, dat wil zeggen: dat wil zeggen een groter aantal paarden per kilogram LPG.

Mechanische voordelen van LPG

Afgezien van de uitsluitend economische factor, zou een andere reden het gebruik van LPG de voorkeur moeten geven boven die van benzine: het zorgt voor een langere levensduur van de motor van ongeveer 50%

  • Omdat de verbranding vollediger is dan die van vloeibare brandstoffen, resulteert dit in een vermindering van afzettingen in de verbrandingskamer en op de zuigers: de flexibele werking, zonder detonatie, resulteert in betere werkomstandigheden van de drijfstangen, de lagers en de aanverwante organen.

 

 

  • De gasvormige aard van de brandstof wanneer deze de motor binnenkomt, elimineert het wassen van de cilinderwanden tijdens hoge acceleratiefasen, met een aanzienlijke vermindering van de slijtage van de cilindervoeringen, zuigers en ringen.

 

  • Kleppen en kaarsen hebben, ondanks de hogere bedrijfstemperaturen, ook een langere levensduur.

Al deze factoren maken het mogelijk om periodieke motorrevisies uit te voeren, waardoor de normale werking met 50 tot 200% kan toenemen. Het feit dat de cilinders niet met brandstof worden gewassen, verhindert de verdunning van het smeermiddel en het is dus mogelijk om de olieverversing veel langer te verdelen.

Voorzorgsmaatregelen met LPG

Als de toevoer van LPG een toename van de viscositeit van de motorolie veroorzaakt, veroorzaakt dit anderzijds een grotere oxidatie van het smeermiddel vanwege de vrijkomende warmte, hoger dan bij benzine en bevorderd door de afwezigheid isolatie op onderdelen (afzettingen op de zuigerkop)

Om een ​​afname van de efficiëntie te voorkomen, zal het daarom nodig zijn dat de LPG-motor wordt gesmeerd met een olie die minder stroperig is dan die van benzinemotoren - bijvoorbeeld een SAE 30 in plaats van een SAE 40 - en dat het niveau wordt hersteld. of uitgevoerd met SAE-oliën met een viscositeit die ongeveer één eenheid lager is dan die van de olie die na de vervanging is gebruikt.

In ruil voor de voordelen die de LPG biedt, komt een grotere slijtage van de zittingen van de kleppen overeen, wat resulteert in een gebrek aan speling van de duwers en het roosteren van de kleppen, die gedeeltelijk open blijven.

Lees ook:  Waterinjectie in Daimler Benz-motoren op Messerschmitt-vliegtuigen

Dit fenomeen is meer merkbaar wanneer de motor wordt gesmeerd met olie die geen as en organometaaladditieven bevat. Bij het overschakelen van benzine- naar LPG-toevoer, is het gebruik van bougies met een koudere thermische waarde essentieel omdat, als met de benzinetoevoer, de binnenwanden van de cilinder en de gaskamer explosie worden besproeid met zeer fijne druppeltjes en dus gekoeld, dit fenomeen is minder merkbaar bij LPG-toevoer die een grotere opwarming van de explosiekamers en bougies veroorzaakt: het volgt de vorming van een minder efficiënte vonk . Optimale werking kan worden hersteld door juist koelere kaarsen te gebruiken.

LPG-installatie

Het toevoercircuit van een motor die op vloeibaar gas draait, bestaat uit een tank, een filter, een drukregelaar, een verdamper, een carburateur en de bijbehorende leidingen.

Het monster wordt genomen door middel van een buis die in de bodem van de tank steekt, waar het gas altijd in vloeibare toestand is. Het bovenste gedeelte bevat alleen dampen waardoor de motor niet met hoge snelheden kan draaien.

Ten slotte, als het LPG uit het bovenste deel van de tank zou worden gehaald, zou de samenstelling van het resterende vloeibare gas geleidelijk worden verrijkt met butaan, vanwege de snellere verdamping van het propaan. Dit zou resulteren in een afname van de druk in de tank en een afname van het octaangetal van de brandstof. Door het vloeibare LPG uit de tankbodem te halen, blijft het mengsel dus nagenoeg constant. Het LPG gaat door een eerste filter en passeert vervolgens, nog in vloeibare toestand, in het hogedrukgedeelte van de regelaar (primaire regelaar) waar de druk wordt verlaagd tot waarden variërend tussen 0,3 en 0,7 kg / cm2, tegen 10 tot 14 kg / cm2 in de tank.

Het gaat dan over in de “verdamper” (meestal ingebouwd in de drukregelaar): dit is een spiraal die ondergedompeld is in heet water afkomstig van de motor, waarin het LPG in gas verandert.

Dit gas komt vervolgens het lagedrukgedeelte van de regelaar binnen (secundaire regelaar), waardoor de druk op een waarde wordt gebracht die iets lager is dan de atmosferische druk (ongeveer 5 mm water). De regeling van deze onderdruk is fundamenteel om een ​​juiste dosering te bereiken brandstof in de carburateur. De regelaar zal gevoelig zijn voor variaties in atmosferische druk en temperatuur die zodanig werken dat de einddruk altijd iets lager is dan de atmosferische druk om te voorkomen dat gas vrij ontsnapt in de atmosfeer tijdens het draaien van de motor.

Vanuit de secundaire regelaar gaat de brandstof in de carburateur waar het wordt gemengd met de lucht die in het inlaatkanaal wordt gezogen.

1 reactie op “GPL of LPG”

  1. Van de niet-fossiele synthetische koolwaterstoffen is de productie van propaan goed mogelijk.

    Het aantal synthesestappen is echter hoger dan bij gasolie/kerosine; uit methanol kost het minstens 30 kWh per kg propaan, ofwel een schijnbaar rendement van 50 of zelfs 40%.
    Het lijkt daarom verstandiger om het te reserveren waar het gebruik ervan essentieel is: het koken van voedsel, vooral in de steden van opkomende landen waar het al wijdverbreid is omdat het aan het einde van de dag kan worden gebruikt ('s middags is het te warm om eten ). Dit is allemaal het voordeel dat er kan zijn in het ontkoppelen van het gebruik van energieproductie dankzij de opslag die is toegestaan ​​door synthetische brandstoffen met behulp van koolstofmoleculen, bekend en gemakkelijk te hanteren voor een eeuw.
    Bovendien wordt hiermee vervuiling door fijnstof in hoge concentraties in gesloten ruimtes door houtskool voorkomen.

    Zoals altijd hebben we dit soort grote doorbraken te danken aan onze Germaanse buren, die in 2017 voor het eerst over deze oplossing in het transport dachten.

Laat een reactie achter

Uw e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd *