Liquid LPG injection Systems - LPG Gas Conversions翻成中文的意思,液化石油氣液態噴射系統,這技術跟以前不一的地方,Liquid phase injection(LPI)是噴氣嘴直接將液態的液化石油氣噴入進氣歧管,將液化石油氣跟空氣預先混和再進入汽缸壓縮,Liquid phase direct injection(LPDI)技術類似汽油噴射引擎的缸內直噴技術,直接將液態的石油氣直接噴入汽缸內混和空氣燃燒,這樣做的好處除了省燃料,降低排氣管空氣汙染外,還有利用液化石油氣氣化氣態特性,會吸收周圍空氣的熱量,使空氣降溫冷卻,冷卻的空氣進入汽缸內,能夠增加空氣進入汽缸內的容量,增加進氣容積效率,加上液化石油氣的辛烷值達到120,能提高引擎壓縮比,使得LPG液化石油氣產生的馬力與扭力得到提高,跟汽油噴射引擎差距縮小,扭轉了LPG液化石油氣比汽油引擎效率差的刻板印象
LPG GDI缸內直噴技術
LPG渦輪增壓缸內直噴
LPI Hybrid氣電混合動力車
那LPG改裝市場還有嗎?其實還是有的,就是對應柴油車改裝,改裝的目的,是因應柴油車的排氣環保問題,目前柴油車既將實施六期A法規,很多柴油車製造商,為了應付將來的六期B法規與六期D法規,正在傷腦筋,六期D法規是針對汽油車先不談,六期B法規比六期A標準提高了非常多,柴油車能否通過六期B法規的標準,關鍵技術在噴射泵的噴射壓力能否往上再提升,油壓越高,送往噴油嘴噴射的霧化顆粒,就會越細緻,顆粒細緻有助於燃燒後的廢氣排放標準,大家都知道,越粗的燃料,燃料燃燒後產生的不完全燃燒越多,越細的燃料越好燒,缸內直噴有個缺點,就是燃燒時間太短,所以要在這麼短的時間內燃燒並減少廢氣排放,柴油的霧化顆粒技術,就成了柴油車能否通過六期B的法規標準,目前技術已經卡關,要嘛放棄生產柴油車,要嘛改變生產材料,突破物理限制,提高噴射壓力,要提高噴射壓力霧化的關鍵,在於合金材料的強度配方,噴油嘴要能承受高溫,強酸,強鹼,硫(柴油有殘留硫),及高強度的噴射壓力,合金鋼的材料如果無法滿足這些條件,那就無法提供越細緻的霧化顆粒燃料,那六期B法規,就等於卡死柴油車未來出路
那LPG燃料跟柴油車有什麼關係?其實大有關係,就是為了因應環保法規,柴油車其實是能同時使用雙燃料的,跟汽油車不同的地方,是雙燃料使用的方式,一樣是雙燃料,送到汽缸內然燃燒方式,汽油車還是單燃料在汽缸內燃燒,而柴油車裡的LPG燃料是輔助燃燒,也就是燃料從進氣口送入,經過缸內壓縮後,再由噴油嘴噴柴油燃燒,跟以往吸純空氣壓縮後,再噴柴油燃燒有很大的不同,柴油車的噴油嘴,角色有點像是汽油車的火星塞角色,只是提供點火的功能,這樣的改變方式,就是為了因應六期B法規,原廠製造商如VOLVO,最新的柴油車,就是這種雙燃料方式,只是LPG燃料變成是LNG天然氣,CNG壓縮天然氣,LBG液化生質瓦斯(城市民生廢水或豆腐製作廢水),或是再生能源的便便沼氣,對岸的中國大陸則是甲醇或二甲醚,再配合尾氣排放的尿素系統,這樣柴油車就能通過六期B法規,台灣有三家廠商,也專門對應柴油車改裝LPG雙燃料的系統,自行上網GOOGLE就能知道了
BIO DME是什麼?就是二甲醚,二甲醚是一種類似LPG的液化氣體,成分接近柴油的燃料,十六烷值55~60,所以可以直接給壓縮點火的柴油車單獨使用,也能當雙燃料的輔助燃料,缺點就是醚類燃料,或是醇類燃料對橡膠具有溶脹及腐蝕性,供油系統部分及燃燒室橡膠,必須採用耐腐蝕性橡膠,目前氟矽橡膠類,經果測試能耐這類燃料的溶脹及腐蝕
這是Westport比較新的DIESEL HPDI技術,跟一般LNG從進氣歧管進入不一樣,因為天然氣辛烷值130,直接將天然氣由進氣歧管導入,引擎壓縮比無法拉高到14以上,超過會爆震,所以無法發揮柴油引擎高壓縮比的效能特性,HPDI技術是一支噴油嘴,有兩段式噴射功能,先噴柴油,再噴天然氣,過程無須讓天然氣先跟空氣混和壓縮,避免了壓縮比太高會爆震問題,運作原理就跟柴油引擎一樣,吸純空氣再噴柴油,這樣就能將天然氣能量壓榨出來,讓雙燃料引擎發會跟單燃料的柴油引擎一樣效能,而柴油與天然氣的比例為5%配95%比例
至於六期D法規是針對汽油車,福斯集團前年因為柴油車尾氣排放造假被抓到,為了挽回企業形象,同時因應六期D法規,已經考慮針對旗下品牌汽油車裝微型補碳器,以利將來汽油車能順利通過六期D法規
柴油微粒過濾器(Diesel Particulate Filter;DPF):可過濾碳微粒,減少85-99%柴油引擎所排放的懸浮微粒,亦有效減少重型與輕型柴油引擎的氮氧化物排放
汽油微粒過濾器(Gasoline Particulate Filters;GPF):可捕集所有尺寸的顆粒,以顆粒尺寸以攔截或撞擊方式過濾,最多可減少排放氣體中95%的懸浮微粒
SCR選擇性催化還原VS固態氨ASDS
SCR選擇性催化還原與固態氨ASDS技術到底有什麼不同?在講固態氨技術之前,我們還是先簡述下SCR選擇性催化還原系統原理:
內燃機燃燒排放出來的廢氣有大量的氮氧化物,而SCR選擇性催化還原系統就是利用加注的尿素溶液遇到高溫水解為氨氣,氨氣與氮氧化物在催化消音器內還原為無污染的氮氣和水的過程。
過程:尿素遇到高溫變為氨氣—氨氣與氮氣在催化消音器內—還原為氮氣和水。
這裡大家就可以知道了,真正能夠降低氮氧化物的是氨氣(氨氣有毒性),只不過尿素溶液是產生氨氣的。如果我們直接採用氨氣去降低氮氧化物的話,是不是就不要尿素溶液了?答案是的!直接採用氨氣,所以應運而生了固態氨ASDS技術
固態氨ASDS技術簡述
固態氨技術也就是ASDS技術,固態氨系統其原理簡單來說就是使用高密度固態安全儲氨技術,使得整個內燃機排氣處理系統的體積降低了近一半,這對於輕型貨車等自身結構就比較緊湊的車型來講無疑更為合適。ASDS系統工作時,固態氨經電加熱後釋放氨氣,將廢氣中的NOx轉化為氮氣和水,從而達到廢氣排放標準。
固態氨ASDS對比SCR系統的優點:
1、提高排氣低溫狀態下氮氧化物排放控制的效率:
SCR的原理大家都知道,尿素水溶劑的最大應用限制是溫度。由尿素轉換為氨氣的理論最低溫度要求是150攝氏度。在150攝氏度的排氣溫度下,尿素溶液經過熱解形成氨氣。雖然這個理論值是150攝氏度,但是尿素水溶液在廢氣中蒸發會犧牲一定排氣溫度。使其實際所需要的轉化溫度需要300℃。而固態氨可以在50-60攝氏度的狀態下釋放出氨氣,這100度的溫差對於氮氧化物的排放控制來說遙遙領先。
2、提高氨氣與車輛廢氣的充分混合。
由於固態氨釋放的是氨氣,解決與汽車排氣的混合問題是相對簡單的(氣體-氣體單相混合)。而尿素水溶液噴射與混合就沒有這麼簡單了(液體-氣體雙相混合)。首先,尿素水溶液噴射出的液體顆粒大小需要嚴格控制,太大的話容易由於慣性粘附於排氣管壁上,如果溫度過低,這些尿素水溶液顆粒還能緩慢形成三聚氰胺聚合物,結晶並逐漸堵塞排氣管。如果液體顆粒過小,這些顆粒物會沿著流體主要流徑進入SCR催化劑,在氣流分布不均的情況下,SCR就無法達到最佳氮氧化物轉換效率。對於SCR系統,尿素水溶劑的噴射與混合排氣管長度是遠遠長於固態氨的混合排氣管長度的。
傳統的SCR選擇性催化還原系統,需要先將尿素溶液噴射到排氣管中,只有高溫情況下尿素溶液才能水解變為氨氣。而固態氨ASDS技術則是直接向排氣管注入氨氣,沒有高溫水解這個過程,也就是不受排氣溫度過多的限制。這樣的話ASDS技術在內燃機低負荷排溫低階段能夠更好的降低排氣中的氮氧化物。在這個方面遠遠大於了傳統的SCR技術。
3、單位體積氨含量相對比尿素溶液高,ASDS是尿素溶液的2.5倍。
尿素溶液應用32.5%的尿素濃度來達到最低溶劑冰點(-11攝氏度),天冷的時候容易結晶,而固態氨並無冰結的問題。由於這種原因,ASDS固態氨的單位體積氨儲存容量大概是尿素水溶劑的2.5倍。高單位體積容量可以減少還原劑的補充更換,這對運輸業者來講可以節省一定成本。而ASDS技術的固態氨都是密封罐體,需要整罐更換,源頭上保證了產品的品質。也就不會出現像尿素產品一樣真假難辨,品質不一的現象
4、固態氨仍存在缺陷 使用需消耗電能
雖然固態氨技術和尿素技術相比有眾多優勢,但每一種科技都會有它的缺點。固態氨的主要劣勢是其釋放氨氣需要額外電能損耗,熱車狀態下氨氣噴射消耗功率估值250-400W,正常行駛狀態下氨氣噴射消耗功率估值60W
SSCR固態氨技術
採用「固體氨」為還原劑的選擇性催化還原排氣後處理系統(SSCR)是利用一種特殊的無機鹽吸附氨氣成為「固體氨」作為氨源,再利用內燃機餘熱為「固體氨」加熱,使之釋放出氨氣,再經過兩級氣體穩壓裝置,提供安全可靠的氨氣供給系統。由一系列電控裝置,根據內燃機動態工況,向廢氣中精確噴入氨氣(NH3),定量噴入的氨氣(NH3)與廢氣中的氮氧化物(NOx)在催化劑的作用下還原成無害的氮氣(N2)和水(H2O),從而起到凈化尾氣的作用。簡而言之,SSCR技術就是利用特殊方式存儲氨氣,固體氨經排氣加熱,釋放出氨氣,氨氣與廢氣混合,經過處理器,將廢氣中的氮氧化物分解成無毒的氮氣和水,從而符合廢氣排放標準。電控系統總成是整個後處理系統的中樞神經,屬於典型的控制單元,與內燃機ECU協同工作為尾氣處理緩解壓力。整個系統對溫度要求非常低,利用發動機尾氣排放餘溫就能滿足多數使用需求,但是極端天氣下電加熱控制單元會介入使得整個系統快速進入工作狀態。固體儲氨裝置作為後處理載體的容器,相當於尿素罐的作用。其他模塊還有氨氣計量及噴射模塊總成、固體氨儲氨模塊總成、供氣管路總成等。眾所周知,傳統的SCR技術是通過尿素泵驅動尿素通過泵嘴噴射完成工作,而SSCR系統是通過釋放純氨氣作為還原劑,全系統沒有液體管路,更沒有高速轉的液體泵和噴嘴等易磨損零部件,有效避免了結晶、卡死等故障,大大降低了故障率,特別是在北方的冬天傳統SCR系統會因為天氣原因產生結晶等問題,不僅影響標準的廢氣排放,還可能會因為維修產生高昂的費用。另一方面由於使用了直接噴射氨氣的技術路線,大幅提高了系統效率,在使用成本上會比傳統SCR節省很多。
六期排放標準的重要指標就是氮氧化物排放,在道路的實際駕駛工況下,ASDS技術高達到66%的氮氧化物轉化效率,尿素系統的轉化率通常只有25~35%
就為了回這篇而註冊。
也很想請教瓦斯問題,謝謝。
至於八大雙燃料的討論區,
不知為何現在進不去?
但以前有在那邊學到東西。
我開寶騰四門自排車,
快四年開七萬八。
新車跑三千就改瓦斯了,
當時油耗每升只有九。
去年再測半個月有十,
瓦斯平均氣耗9.5,
可能加點滴所以差不多?
花三萬多買世紀的中古件。
雖然沒認證跟補助,
但覺得有省錢。
目前還沒出現引擎問題,
也想問要如何判斷何時要
磨汽門?
但我已經問到車友翻修的
引擎上部了。另外加工錢
請車廠安裝共一萬五搞定。
我覺得很划算。
第二個問題是點滴油比例,
試過多種燃油,自有心得,
最近用二行程機油最滿意。
八大好像有黃金比例?
但我打不開!想知道,謝謝
瓦斯跑這麼久,都找不到人
沒地方討論,真的悶壞了!
所以才寫這麼多卻偏離主題,
請見諒。
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