Właściwości LPG

Aktualnie w motoryzacji stosowane są dwa paliwa gazowe: Propan-butan jako ciekła mieszanina, często oznaczana skrótowo LPG; Metan (lub gaz ziemny wysokometanowy) w stanie sprężonym oznaczany skrótowo CNG. W fazie eksperymentalnych badań są dwa paliwa gazowe uważane za przyszłościowe: Skroplony gaz ziemny oznaczany LNG, Wodór H2. Jak wiadomo, to ostatnie paliwo gazowe określane jest jako idealne ze względów ekonomicznych. Zdecydowanie najbardziej rozpowszechnionym na świecie paliwem gazowym jest propan-butan (LPG). Według szacunkowych danych, liczba samochodów zasilanych LPG sięga około 4 milionów, z czego ponad 1,3 miliona we Włoszech, 400 tysięcy w Holandii, 500 tysięcy w krajach b. ZSRR, 450 tysięcy w USA i 50 tysięcy w Kanadzie. W niektórych dużych miastach świata, takich jak Tokio czy Barcelona wszystkie taksówki miejskie, a w Wiedniu także autobusy miejskie są zasilane tym paliwem. O skali rozpowszechniania LPG decydują z pewnością czynniki ekologiczne, które są w poszczególnych państwach zróżnicowane poprzez odmienne opodatkowanie różnych paliw. W rezultacie, z uwagi na korzystne właściwości ekologiczne paliwo to w wielu wymienionych krajach jest 2 do 3 razy tańsze od benzyny. Znacznie niższe ceny gazu i inne ulgi finansowe rekompensują użytkownikom wydatki poniesione na instalację gazową oraz pewne utrudnienia w eksploatacji pojazdów. W Polsce istnieją obecnie warunki sprzyjające rozwojowi tego sposobu zasilania samochodów. Aktualna ocena liczby samochodów zasilanych gazowo w naszym kraju jest z wielu względów szczególnie trudna. Prawdopodobna ich liczba może sięgać 300 tysięcy. Nazywane potocznie "gazem płynnym" paliwo stanowi skroploną mieszaninę gazów, której głównymi składnikami są dwa nasycone węglowodory alifatyczne: Propan C3H8, Butan C4H10, mogący występować w dwu różnych strukturach jako 1-butan lub N-butan. Oba składniki są otrzymywane w procesie przeróbki ropy naftowej, przy czym ich średni uzysk nie przekracza na ogół 2% masy przerobionego surowca. Oba węglowodory mają względnie niską temperaturę wrzenia, która dla propanu wynosi - 42,5oC, a dla butanu - 8oC. W wyższych temperaturach dają się one skroplić pod ciśnieniem rzędu 1,6 Mpa (16 barów). Ciśnienie, wymagane do skroplenia mieszaniny (prężność pary) jest określone przez właściwości składnika bardziej lotnego, tj. propanu i wynosi ono przy temperaturze 20oC około 0,8 Mpa (8 barów). Jest więc to ciśnienie, pod którym omawiane paliwo gazowe LPG praktycznie jest magazynowane w zbiornikach samochodowych przy podanej przeciętnej temperaturze. Przy średnich temperaturach otoczenia ciśnienie mieszaniny gazu LPG nie przekracza 10 barów, a jedynie przy większej zawartości propanu w wysokich temperaturach otoczenia osiąga wartość nieco większą. Proporcje ilościowe obu składników w mieszaninie są różne w poszczególnych krajach. Przy stosowaniu LPG jako paliwa silnikowego w okresie zimowym istotny jest podwyższony udział propanu (w celu zapewnienia możliwości właściwego odparowania gazu). Z tego względu np. w Kanadzie stosuje się czysty propan, natomiast we Włoszech tylko 30 % propanu. Obowiązująca w Polsce norma PN-82C-9600 nie określa ściśle proporcji propanu i butanu w mieszaninie. Gęstość gazu, a więc i jego głównych składników jest zależna od temperatury i wynosi przeciętnie 0,55 kg/dm3.