Cuvinte cheie: GPL, GPL, gaz combustibil, compoziție, caracteristici.

GPL este un amestec de hidrocarburi cu o greutate moleculară mică cu trei sau patru atomi de carbon, adică: propan, propilenă, n-butan, izobutan, buteni, în proporții variabile. Fabricarea acestui combustibil este derivată din prelucrarea brutului în rafinării și separarea (degazarea) gazelor naturale (metan-etan).

Gazele petroliere lichefiate pot conține, de asemenea, cantități mici de metan, etilenă, pentan și pantene și, în mod excepțional, hidrocarburi precum butadienele, acetilena și metilacetilena.

Aceste ultime hidrocarburi sunt prezente doar ca subproduse ale producției de olefine pentru uz petrochimic. În plus față de hidrocarburi, compușii de sulf (mercaptani și alchilsulfuri) se vor găsi uneori în cantități extrem de mici, dar care au o anumită importanță în ceea ce privește corozivitatea produsului.

Principalele caracteristici

GPL-urile sunt gaze ușor lichefiate la temperatura ambiantă sub presiune scăzută (4-18 atmosfere): această caracteristică permite depozitarea și transportul mai ușor decât pentru gazele necondensabile precum metan, etan, etilenă , care necesită presiuni foarte mari pentru a fi lichefiate la temperatura camerei.

· GPL-urile rafinate sunt în general aproape inodore și extrem de inflamabile datorită volatilității lor ridicate. Pot da amestecuri explozive la contactul cu aerul. Pentru a le recunoaște mai bine sau pentru a detecta scurgerile posibile, li se dă un miros special prin intermediul unor substanțe adecvate (mercaptani).

• GPL-urile nu sunt chiar toxice: au cel mult o ușoară putere anestezică, dacă sunt inhalate mult timp și pot provoca migrene și stomac deranjat.

 

• GPL, atunci când se răspândește sub formă lichidă, dintr-un recipient sub presiune, se evaporă, producând frig: la contactul cu pielea, provoacă arsuri caracteristice numite „arsuri reci”.

Caracteristicile fizico-chimice ale GPL (curba de distilare, presiunea de vapori, gravitația specifică, valoarea calorică, eficiența în motoare, etc ...) depind de conținutul lor în diverse hidrocarburi.

Produsele comerciale sunt foarte diferite între ele. În plus, presiunea lor de vapori, greutatea specifică și proprietățile anti-lovire sunt foarte sensibile la variațiile temperaturii ambiante. Metodele de calcul al numărului de octanici sunt recente (motor ASTM-CFR în condiții de funcționare Motor Method Standard ASTM D 2623).

Testele au arătat că un indice de 92 ar trebui considerat valoarea minimă pentru alimentarea autovehiculelor care utilizează acest tip de combustibil. GPL care conțin hidrocarburi olefinice (în special propilenă) pot da naștere la fenomene de detonare și pre-aprindere, care sunt cu atât mai sensibile cu cât conținutul lor de hidrocarburi olefinice este mai mare și raportul de compresie al motorului este mai mare. .

Același lucru se poate spune și pentru GPL cu un conținut ridicat de n-butan. În acest sens, NGPA, organismul responsabil în America pentru unificarea standardelor, prevede că GPL (specificația HD-5) trebuie să conțină maximum 5% din volum de propilenă.

Comparație cu benzina

Valoarea calorică a GPL este practic egală cu cea a benzinei dacă este exprimată în kilocalorii pe kilogram de combustibil, dar aceste valori vor fi foarte diferite dacă sunt exprimate în kilocalorii pe litru de combustibil lichid la 15 ° C.

Această diversitate provine din diferența de densitate dintre GPL și benzină: în medie, densitatea la 15 ° C a unui GPL este de 0.555 kg / litru și cea a benzinei este de 0.730 kg / litru. Un motor alimentat cu benzină dezvoltă cu 10-12% mai multă putere, dar prezintă, de asemenea, un consum specific mai mare și o eficiență generală mai mică decât un motor alimentat cu GPL.

Deoarece valorile de încălzire ale celor doi combustibili sunt practic egale, scăderea puterii observate cu GPL se datorează unei umpleri mai mici a buteliilor, ale căror cauze sunt:

• Prezența unui mixer între filtrul de aer și carburator (căderea de presiune în conducta de admisie determină o scădere a puterii de 5 până la 6%). O dispunere adecvată a orificiului de admisie a gazului, obținută prin perforarea carburatorului și aplicarea unei duze care trimite direct în cea mai îngustă secțiune a Venturi, ar permite atenuarea considerabilă a acestei pierderi de putere.

 

• Un amestec mai cald și, prin urmare, mai puțin dens, deoarece vaporizarea GPL are loc într-un vaporizator reductor. Combustibilul intră în carburator deja fierbinte, în timp ce amestecul de aer / benzină este răcit de căldura latentă de vaporizare a benzinei. Pierderea de putere înregistrată este de ordinul a 5-6%, pe de altă parte, este inevitabilă deoarece, pentru a garanta un raport constant aer / combustibil, dispozitivul de alimentare trebuie să trimită GPL deja prezent la starea gazoasă din cea mai îngustă secțiune a carburatorului.

Performanțe mai bune pentru GPL

Creșterea eficienței globale a GPL în comparație cu benzina poate fi explicată printr-o combustie mai bună datorită omogenității mai mari a amestecului gaz / aer și prin faptul că reglarea mixerului, efectuată astfel încât să se obțină un maxim de putere cu consum minim, asigură un amestec ușor mai slab. Dar, întrucât GPL-urile cu diferite compoziții au, de asemenea, o greutate specifică diferită, urmează un consum diferit în greutate pentru aceeași setare a mixerului.

Deoarece se poate considera că la o viteză constantă, cantitatea de aer necesară de motor este de asemenea constantă, un raport aer / combustibil diferit va corespunde fiecărui flux de gaz. Ca rezultat, pentru GPL-uri cu diferite compoziții, se vor obține consumuri și randamente diferite, ceea ce nu aduce atingere faptului că, cu o ajustare a mixerului adaptată fiecărui tip de gaz, se va înregistra întotdeauna o putere maximă cu un minim de consum.

Presupunând, prin urmare, că utilizarea GPL determină o pierdere de energie de aproximativ 12%, instalațiile de gaz lichid nu permit mai puțin să obțină, dacă sunt reglementate corespunzător, un consum specific de combustibil mai mic, adică adică un număr mai mare de cai pe kilogram de GPL.

Avantajele mecanice ale GPL

În afară de factorul exclusiv economic, un alt motiv ar trebui să facă utilizarea GPL preferabilă celei pe benzină: asigură o durată de viață mai lungă a motorului de aproximativ 50%.

• Combustia sa fiind mai completă decât cea a combustibililor lichizi, are ca rezultat o reducere a depozitelor în camera de ardere și pe pistoane: funcționarea flexibilă, fără detonare, duce la condiții de lucru mai bune ale tijelor de legătură, ale rulmenților și ale organe auxiliare.

 

 

• Natura gazoasă a combustibilului care intră în motor elimină acțiunea de spălare a pereților cilindrilor în timpul fazelor de accelerație ridicată, cu o reducere apreciabilă a uzurii garniturilor, pistonilor și inelelor cilindrilor.

 

• Valvele și lumânările, în ciuda temperaturilor mai mari de funcționare, au, de asemenea, o durată de viață mai lungă.

Toți acești factori fac posibilă distanțarea reviziilor periodice ale motorului, care pot crește funcționarea normală cu 50-200%. Faptul că nu există spălarea cilindrilor de către combustibil împiedică diluarea lubrifiantului și, prin urmare, este posibil să se spațieze schimbările de ulei mult mai mult.

Precauții cu GPL

Dacă alimentarea cu GPL determină o creștere a vâscozității uleiului de motor, aceasta provoacă, pe de altă parte, o oxidare mai mare a lubrifiantului din cauza căldurii degajate, mai mare decât în ​​cazul benzinei și favorizată de absență izolație pe piese (depuneri pe capul pistonului)

Pentru a evita o scădere a eficienței, va fi, prin urmare, necesar ca motorul GPL să fie lubrifiat cu un ulei mai puțin vâscos decât cel utilizat pentru motoarele pe benzină - de exemplu un SAE 30 în loc de un SAE 40 - și că restabilirea nivelului sau realizate cu uleiuri SAE cu o vâscozitate de aproximativ o unitate mai mică decât cea a uleiului utilizat după schimbare.

În schimbul avantajelor prezentate de GPL, corespunde o uzură mai mare a scaunelor supapelor, ceea ce duce la lipsa de joc a împingătoarelor și la prăjirea supapelor, care rămân parțial deschise.

Acest fenomen este mai vizibil atunci când motorul este lubrifiat cu ulei care nu conține cenușă și aditivi organo-metalici. La trecerea de la alimentarea cu benzină la GPL, este necesară utilizarea bujiilor cu o valoare termică mai rece, deoarece, dacă alimentează benzina, pereții interni ai cilindrului și ai camerei de gaz explozia este pulverizată cu picături foarte fine și, prin urmare, răcită, acest fenomen este mai puțin vizibil cu alimentarea cu GPL care determină o încălzire mai mare a camerelor de explozie și a bujiilor: urmează formarea unei scântei mai puțin eficiente . Funcționarea optimă poate fi restabilită folosind cu precizie lumânări mai reci.

Instalare GPL

Circuitul de alimentare al unui motor care funcționează pe gaz lichid constă dintr-un rezervor, un filtru, un regulator de presiune, un vaporizator, un carburator și conductele corespunzătoare.

Proba este prelevată prin intermediul unei tuburi care se aruncă în fundul rezervorului, unde gazul este întotdeauna în stare lichidă. Partea superioară conține doar vapori care nu ar permite motorului să funcționeze la turații mari.

În cele din urmă, dacă GPL ar fi preluat din partea superioară a rezervorului, compoziția gazului lichid rămas ar fi îmbogățit treptat cu butan, datorită evaporării mai rapide a propanului. Acest lucru ar avea ca rezultat o scădere a presiunii în rezervor și o scădere a numărului octanic al combustibilului. Prin extragerea GPL lichid din fundul rezervorului, amestecul rămâne, așadar, practic constant. GPL trece printr-un prim filtru, apoi trece, încă în stare lichidă, în partea de înaltă presiune a regulatorului (regulator primar), unde presiunea este redusă la valori variabile între 0,3 și 0,7 kg / cm2, împotriva 10-14 kg / cm2 în rezervor.

Apoi trece în „vaporizator” (în general încorporat în regulatorul de presiune): aceasta este o bobină scufundată în apă fierbinte care vine de la motor, în care GPL se va transforma în gaz.

Acest gaz intră apoi în partea de joasă presiune a regulatorului (regulator secundar), ceea ce aduce presiunea la o valoare ușor mai mică decât presiunea atmosferică (aproximativ 5 mm de apă) Reglarea acestei depresiuni este fundamentală pentru a obține o dozare corectă combustibil în carburator. Regulatorul va fi sensibil la variațiile de presiune atmosferică și temperatură acționând astfel încât presiunea finală să fie întotdeauna puțin mai mică decât presiunea atmosferică pentru a preveni scurgerea liberă a gazului în atmosferă în timpul funcționării motorului.

De la regulatorul secundar, combustibilul va trece în carburator unde va fi amestecat cu aerul care va fi aspirat în conducta de admisie.