桑塔纳3000 LPG混合动力汽车原理及维修

来源：本站整理作者：佚名 2014-07-30 17:09:07

    1概述
    1.1能源与环境
    目前全世界的汽车保有量己超过6亿辆，全世界每千人拥有汽车110辆，全世界的汽车保有量以每年3000万辆的速度增长。大量的汽车也带来了很多问题，最主要的就是尾气排放，汽车尾气中有上百种不同化合物，当中污染物有固体悬浮微粒、一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、铅及硫氧化合物等，时刻威胁着地球的环境以及人类的健康。汽车尾气中的一氧化碳与血液中的血红蛋白结合的速度比氧气快250倍。所以，即使有微量一氧化碳的吸入，也可能给人造成可怕的缺氧性伤害。轻者眩晕、头痛，重者脑细胞将受到永久性损伤；氮氧、氢氧化合物会使易感人群出现刺激反应，患上眼病、喉炎，尾气中氮氢化合物所含苯丙花是致癌物质，它是一种高散度的颗粒，可在空气中悬浮几昼夜，被人体吸入后不能排出，积累到临界浓度便激发形成恶性肿瘤。
    为应对日益突出的燃油供求矛盾和环境污染问题，世界主要汽车生产国纷纷加快部署，将发展新能源汽车作为国家战略，加快推进技术研发和产业化，同时大力发展和推广应用汽车节能技术。节能与新能源汽车已成为国际汽车产业的发展方向，未来10年将迎来全球汽车产业转型升级的重要战略机遇期。目前我国汽车产销规模己居世界首位，预计在未来一段时期仍将持续增长，必须抓住机遇、抓紧部署，加快培育和发展节能与新能源汽车产业，促进汽车产业优化升级，实现由汽车工业大国向汽车工业强国转变。
    LPG燃气混合动力汽车以低碳、清洁且热值高的液化石油气（Liquefied Petroleum Gas LPG）为燃料，合理配置汽油和LPG双动力系统以降低油耗和排放。

   1.2简述LPG
    随着石油化学工业的发展，液化石油气作为一种化工基本原料和新型燃料，已越来越受到人们的重视。液化石油气简称LPG （Liquefied Petroleum Gas）如图1所示，是一种无色、无味、无毒的气体。液化气是在石油炼制过程中由多种低沸点气体组成的混合物，没有固定的组成。主要成分是丁烯、丙烯、丁烷和丙烷。各个不同地区的液化石油气的成分各不相同，我国的液化石油气中丁烷成分较多，占到62%～72%。

    对人体的毒性：LPG对人体的健康危害级别为1级（蓝色），是一种比较理想的，安全的燃料。
    若皮肤接触大量LPG液体会引起冻伤；若眼睛接触则一般不会造成伤害；若吸入过量则可能会引起缺氧甚至窒息现象；工作现场严禁吸烟；避免高浓度吸入。
    我国液化石油气的来源包括油田和石油炼制厂两个方面，油田的液化石油气是伴生气处理过程中的轻烃产品，由于不含烯烃，所以适于作车用燃料，另一个来源是炼油厂的催化裂化和延迟焦化过程中产生的LPG，炼油厂生产的LPG含有大量的烯烃，如果不进行减少烯烃的处理则不适于作车用燃料。如果使用这些LPG作为车用燃料，一定要测量它们的烯烃含量，一般只要烯烃含量低于10％就可作为汽车燃料使用。
    目前中国石油天然气总公司系统从油罐气田回收的LPG每年约有25吨，我国西部地区的新疆克位玛依、泽普、塔里木、吐哈、青海等油田的LPG年产量已达8万吨。随着天气产量的增加，油田的LPG产量也会不断地增加，另外，通过对石油炼制厂LPG的降低烯烃含量的处理，也会增加车用LPG的资源。
    在常温（20℃）下，LPG气瓶的压力仅为8bar，即8个标准大气压。LPG在常温常压下是气体，在一定的压力下或冷冻到一定温度可以液化为液体，可用火车（或汽车）槽车、LPG船在陆上和水上运输，LPG的压力范围如图2所示。

    LPG的爆炸范围如图3所示，当空气中LPG占空气的体积百分比为1.4%～11％时，处于可能爆炸的危险区。

    LPG燃料与汽油燃料发动机的排放指标对比如图4所示。

    使用各种燃料排放物对臭氧层危害性的比较如图5所示。

    1.3 Santana3000 LPG汽车的主要性能
    Santana3000 LPG发动机如图6所示，其性能见表2。

    与Santana3000汽油机的动力性比较如图7所示和见表3。

    经过精心的匹配和道路试验的检验，Santana3000LPG采用液态顺序喷射，因些不存在气态连续直接喷射时会出现的回火问题，由于采用一个MET 1.1控制器来集成控制汽油和LPG两种工作状态，与过去汽油和LPG分别由两个控制器控制的通信时间相比，现在的系统更加快速、精确，驾驶员根本感觉不到两种燃料间的切换过程。新系统充分利用了LPG抗爆指数高的特点，使发动机在燃烧LPG时的功率和扭矩比燃烧汽油时稍高，在我国北至漠河，南至海南，高至海拔5800m的唐古拉山的任何地方，用汽油和LPG两种燃料都可以畅通无阻地行驶。
    在保证动力性的同时，LPG发动机的燃料消耗也比较低，每升LPG热值为24.38MJ，每升汽油热值为31.57MJ，为了产生与燃烧1L的汽油同样的热值必须燃烧约1.3L的LPG，如图8所示，见表4。

    不论是汽油还是用LPG都能达到欧洲III限值的要求，车辆经过60000km后，依然满足要求，如图9所示。

    采用高安全性LPG发动机，所有的LPG管路连接采用了双卡套式结构；车辆出厂前要经过3道严格的密封性测试；在真正使用LPG驱动前，系统还要进行16道的安全检测，一旦出现系统故障则不会启用LPG系统，并且LPG指示灯频闪，继电器会发出“嗒嗒”声，LPG钢瓶带有过压保护装置，所有的LPG部件工作压力要求为30 bar；带有接地装置的加气口；耐低温的密封圈；不锈钢的LPG硬管；系统中设置多个电磁阀；3级过程滤（加气口0.5 mm，气泵30 pm，进／回气电磁阀纸滤清器）；LPG发动机装有切断装置，装备空气气囊的汽车具有碰撞式燃油切断装置，通过燃油泵继电器断开燃油泵，从而减少碰撞后汽车起火的危险，同时也能用该设备改进发动机启动状态的便捷性。
    Santana3000LPG汽车中所采用是顺序多点液态喷射系统，与其他形式的系统相比，它在各个性能方面有着很大的优势。