2016年第3期
国外内燃机
17
液化石油气缸内直喷在涡轮增压汽油机上的应用
【西班牙】J.ArizteguiJ.Gutierrez
A,FirhapterH,Friedl
摘要：西班牙Repsol公司与奥地利AVL公司合作，在1台1.4L涡轮增压气缸内直喷汽油机上进行了汽油与纯液化石油气燃料转换使用的试验研究。试验表明，除了能达到必须的CO,排放目标之外，这种燃料也对采用传统的废气后处理技术满足即将实施的行驶排放法规的要求作出贡缺，新欧洲行驶循环燃油耗可降低约15%。
关键词：液化气颗粒物排放
新欧洲行驶循环
1气缸内直喷的优点
由于发动机在降低CO,排放方面的压力越来越大，不仅要通过全球统一的轻型车试验循环（WLTP)法规认证，而且还要满足实际行驶排放(RDE)法规的要求。液化石油气(LPG)作为商用车用气体燃料为汽油机降低CO：排放和满足欧6c颗粒数(PN)限值提供了很大的潜力，
本文介绍车用气体燃料气缸内直喷（LPG-DI) 在紧凑型轿车应用的技术方案和使用试验结果。这种纯LPG样机经过连续不断的开发已达到了降低 CO，和颗粒数排放的预定目标，且无需改变基础发动机。若改进基础发动机已充分利用LPG较高的辛烷值，还可进一步开发其在效率方面的潜力。
LPG做为1种已被欧盟认可的代用燃料，由丙烷和丁烷（即具有3或4个碳原子的碳氢化合物）混合气制成，与主要由甲烷（具有1个碳原子的碳氢化合物)组成的压缩天然气(CNG)、液化天然气(LNG)或压缩生物气(CBG)不同。LPG的特点是在适当的压力（根据成分的不同，一般在300～1000kPa)和室温下是1种与汽油特性类似的液体，因而LPG能够以液态忙存在汽车燃料罐中，而且能够达到与常用汽油类似的行驶半径，此外液化LPG还有可能在现代缸内直喷汽油机上应用与汽油机类似的喷射系统，通过与燃料特性匹配，就能够使发动机不受限制地运行。与传统的LPG不同，LPG缸内直接喷射在冷
起动时无需串联的燃料蒸发器辅助。 2全球LPG的生产
在分析LPG可用性时，应考察多种生产途径。目前，全球有3种主要的LPG来源：（1）石油提炼过程的副产品；(2）石油开采时的伴生物；（3）来自于天然
万方数据
气的LPG，与甲烷一起产生（高达7%），
图1示出了不同来源的LPG产量的发展历史。
从图中可以看到，2013年LPG总产量的61%并非来自原油提炼。
300 250
100 50
2005200820092010201120122013
年份
·天然气开采·原油开采
图1全球LPG产量的发展历史
在LPG作为车用燃料主要有4种来源：（1）欧洲对用于室内采暖和企业生产的LPG的需求量降低；（2）天然气来源（3）氢化处理植物油（HVO)的生产；（4）传统的炼油过程。
从图1可以清楚地看到，从2010年以来，来自天然气生产的LPG的产量有明显的增长。未来这种趋势也因北美页岩气的开采而进一步增长（图2）。根据最新统计，美国和加拿大在2010一2020年期间，由于天然气加工，其LPG的产量每年增加30X 10°t，仅这些附加的产量就占据欧洲2015年车用（轿车和载货车)燃料总需求量的11%。
氢化处理植物油(HVO)是通过油料中含有的分子的氢化而生产出来的1种生物燃料。近儿年，全球HVO与工业用植物油都得到了迅速的发展。