新能源汽车概论（微课版）课件 学习任务3-2 气体燃料汽车

项目三

其他新能源汽车相关学习任务学习任务3-1燃料电池汽车学习任务3-2

气体燃料汽车学习任务3-3液体燃料汽车学习任务3-4其他清洁能源汽车学习任务3-2气体燃料汽车【任务引入】气体燃料汽车在节能和环保方面均优于常规燃料汽车，所以将其归类于新能源汽车中。

气体燃料汽车包括代用气体燃料汽车和氢气汽车两类。代用气体燃料种类很多，常见的有天然气和液化石油气。氢气汽车是以氢为主要能量驱动的汽车。

本任务主要学习天然气汽车和氢气汽车的基本结构原理。学习任务3-2气体燃料汽车相关知识学习一、天然气汽车二、氢发动机汽车学习任务3-2气体燃料汽车【学习目标】1.能够正确描述天然气的特点。2.能够正确描述压缩天然气动力系统的组成及工作原理。3.能够正确描述压缩天然气动力系统采取的安全措施。4.能够简单说明天然气汽车的发展趋势。5.能够正确描述预混式氢发动机、缸内喷射式氢发动机和内外组合式氢发动机的工作原理。6.能够正确描述液氢汽车供氢系统的工作原理。学习任务3-2气体燃料汽车相关知识学习一、天然气汽车二、氢发动机汽车一、天然气汽车1.天然气及其在汽车上的应用天然气在汽车上可以以液态形式存储，或者以气态压缩的形式存储。以液态形式存储是指在-162℃时，作为液化天然气(LNG)存储。以气态压缩的形式存储时，压缩天然气（CNG）的压力高达20MPa。由于存储液化天然气成本高，所以，一般都将天然气以压缩的形式存储。天然气的抗爆性极好(RON约为140)，从而可使用13：1的压缩比。一、天然气汽车天然气用于点燃式发动机和柴油机驱动有以下优点：具有优异的燃烧特性和CO2、NOX、CO低排放特性。实际上，废气中不含颗粒物和含硫排放物。火花塞无积炭，减轻了机油的污染。天然气用于点燃式发动机和柴油机驱动有以下缺点：由于天然气的热值低，所以，发动机功率降低。天然气存储费用高。在同样的燃料箱容量的情况下，续驶里程缩短。一、天然气汽车2.CNG动力系统工作原理一、天然气汽车2.天然气发动机结构和工作原理1）CNG发动机系统原理一、天然气汽车玉柴CNG增压发动机系统原理一、天然气汽车玉柴ECIEPR系统增压LNG发动机工作原理一、天然气汽车3.CNG动力系统安全措施（1）止回阀位于充气接头内的截止阀上，其作用是防止天然气经过充注阀倒流。（2）在车内布置的管路和部件上，包缠密封护套。（3）螺纹套管接头采用双卡环螺纹套管接头。3.CNG动力系统安全措施（4）天然气储气瓶是由钢或CFRP制成，每个储气瓶都要通过两个护圈安装到汽车上。钢瓶的爆炸压力约为40MPa，而CFRP气瓶的爆炸压力约为50MPa。（5）储气瓶上安装有易熔塞和热熔断器，这些装置可以防止过高的压力增长，从而可防止起火所引起的储气瓶爆炸。（6）电磁截止阀安装在天然气储气瓶上，在转换成汽油模式的情况下、在发生电源故障时、发动机停机后或者在发生碰撞事故时，此阀关闭。另有一个截止阀安装在调压器上。3.CNG动力系统安全措施（7）限流器可以防止管路破裂所造成的天然气突然大量泄漏。（8）在低压侧管路上采用软管（如调压器与气体喷射器之间的管路），使用这样的软管可以防止疲劳损伤所引起的断裂现象。（9）过压调节器安装在调压器上，可防止低压侧出现过高压力。。一、天然气汽车4.CNG汽车发展趋势（1）燃料供给系统从机械式混合器发展到电子控制喷射系统。（2）电喷系统由单点开环控制发展到闭环多点喷射控制系统。（3）喷射方式从缸外预混合到复合供气、缸内直接喷射。（4）燃料的使用从两用燃料、双燃料到单一燃料。（5）燃料存储方式从CNG向LNG方向发展。一、天然气汽车与CNG相比LNG的优点（1）可提高发动机的压缩比。（2）燃料经济性好。（3）安全性好。（4）发动机热效率高。（5）对负荷变化响应快。一、天然气汽车5.典型的天然气汽车1）一汽CA6100URN1城市客车CA6100URN1车型是一汽客车开发的一款天然气城市客车。该车型匹配CNG后置CA6SE1-21E4N型直列6缸、增压中冷电控天然气欧Ⅸ发动机，更加环保。一、天然气汽车5.典型的天然气汽车2）东风雪铁龙新爱丽舍独有的后轮随动转向技术，是国内第一家燃气供给系统采用原厂流水线一体化设计制造非线外改装的CNG双燃料车。二、氢发动机汽车1.氢发动机氢气燃烧之后生成的是水和少量的一氧化氮，而没有CO和HC，燃烧清洁，也不会产生造成温室效应的二氧化碳，符合减缓全球变暖的时代需求，所以它是一种清洁燃料。目前车用氢能主要有两种方案：一种燃料电池，它是通过氢的离子化转化成电能；另一种是氢内燃机，它通过氢的燃烧使化学能转化为机械能。二、氢发动机汽车1）氢发动机的分类与工作原理氢发动机属于点燃式发动机。根据氢燃料储存的压力和形态分为压缩氢、液态氢和吸附氢3种。根据混合气形成方式不同可分为外部混合（预混式）、内部混合（缸内喷射式）和内外组合混合3种。二、氢发动机汽车2）关键零部件二、氢发动机汽车2.典型车型1）宝马（1）7系氢发动机轿车。装备的6.0LV12发动机。二、氢发动机汽车（2）H2R氢燃料研究车2004年9月，宝马H2R氢燃料发动机汽车在法国米拉马斯高速试车场创造了9项速度纪录，显示了采用氢发动机汽车的无限潜力。二、氢发动机汽车2）福特U型概念车在2003年1月的底特律车展上，福特公司向全球展示了第一台增压氢燃料发动机汽车，即U型车。该车将福特模块式混合动力车系统(MHTS)、远程信息处理与先进材料结合在一起，开创了福特汽车公司第二个新纪元。二、氢发动机汽车3）马自达（1）RX—8氢转子发动机跑车在2003年，马自达还在其使用氢气与汽油两种燃料的“RX—