畢業(yè)論文淺談汽車代用燃料

1、 畢 業(yè) 論 文淺 談 汽 車 代 用 燃 料系 部: 車輛工程系 專 業(yè):汽車檢測與維修 班 級: 汽檢0902班 目 錄摘 要.2 take to.31 緒論.411世界汽車、能源及環(huán)境概況.412中國汽車、能源及環(huán)境概況.42各類燃料汽車技術發(fā)展狀況分析. 421燃氣汽車(lpg汽車和cng汽車). 522 醇類燃料（甲醇、乙醇）汽車 . 10 3 各類燃料汽車的環(huán)境和能源效益分析.1231 lpg汽車 .1232 cng汽車.1433醇類汽車的排放控制水平.1534混合動力汽車的排放控制水平.164 中國燃料汽車技術發(fā)展路徑.1741 技術發(fā)展路徑. 185 結論和展望.19致 謝.2

2、0參考文獻.21- 1 -摘 要本文重點介幾種汽車代用燃料，主要有壓縮天然氣（cng）、液化石油氣（lpg）、醇類（甲醇和乙醇），通過對這幾種汽車代用燃料的特點、性質(zhì)和燃料的清潔做了詳細的介紹。液化石油可降低co2排放，減少溫室效應。壓縮天然氣（cng）和液化石油氣（lpg）二種。其化學性質(zhì)較穩(wěn)定，可燃成分高、熱值高、辛烷值高，抗爆性好、著火范圍廣，有利于稀燃燒技術的應用。這些燃料的排放的污染物成本要比汽油和柴油低，代替汽油和柴油的燃料前景是很廣闊的。汽車行動是一項長期而復雜的系統(tǒng)工程，治標必治本。為從根本上提高機動車排放水平，控制城市機動車排放污染，改善城市空氣質(zhì)量，學習和借鑒國外先進技術和

3、經(jīng)驗，研究制定適合中國國情的“清潔汽車技術路徑”及配套的政策、標準和法規(guī)體系，并由政府主導實施，這是至關重要的。關鍵詞：新能源、汽車、cng、lpg、前景- 2 -abstactthis article focus mediated several alternative automobile fuels, mainly with compressed natural gas ( cng ), liquefied petroleum gas ( lpg ), alcohols ( methanol and ethanol ), based on which several automobile

4、 alternate fuel characteristics, nature and fuel cleaner is introduced in detail. liquefied oil can reduce the co2 emissions, reduce the greenhouse effect. compressed natural gas ( cng ) and liquefied petroleum gas ( lpg ) two. the chemical properties of a more stable, high combustible components, h

5、igh calorific value, high octane number, good antiknock property, fire range is wide, in favor of lean combustion technology application. these fuel emissions than gasoline and diesel with low cost, instead of gasoline and diesel fuel prospect is very broad. auto operation is a long-term and complex

6、 system project, the symptoms will cure. in order to fundamentally improve the vehicle emission level, control of city vehicle emission pollution, improve the city air quality, learn and draw lessons from foreign advanced technology and experience, study and formulate suitable for chinas national co

7、nditions clean automobile technology path and supporting policies, standards and regulations system, and led by thegovernment, it is critical. key words : new energy, automobile, cng, lpg, outlook1 - 3 -緒論近年來，中國國民經(jīng)濟取得了持續(xù)快速發(fā)展，隨之而來的是環(huán)境污染形勢越來越嚴峻。就大氣環(huán)境來說，大氣污染呈多元化的發(fā)展趨勢，特別是隨著機動車保有量的迅速增長，城市大氣污染在煤煙污染的同時，機動車

8、排放污染越來越嚴重。一些大城市的空氣污染已由煤油型污染轉向煤煙和機動車尾氣混合型污染，氮氧化物居高不下，成為主要污染物；交通道路的co濃度常年超標。由機動車排放污染物引起的城市光化學污染也逐漸突出。面對如此嚴峻的環(huán)境壓力，中國政府采取了一系列控制機動車污染的措施：逐步加嚴機動車污染物排放標準，以促進汽車生產(chǎn)企業(yè)采用先進技術，減少燃油消耗，降低污染物排放；加強對在用車排放污染的監(jiān)控和治理；加速淘汰排放超標汽車；鼓勵開發(fā)和使用清潔代用燃料汽車；分階段淘汰和禁止使用有鉛汽油，逐步實現(xiàn)汽油無鉛化；實施“空氣凈化工程清潔汽車行動”，確立12個清潔汽車行動試點示范城市和一個電動汽車運行示范區(qū)，分別重點推廣

9、和使用燃氣汽車和電動汽車。所有這些措施的實施，為改善中國機動車的排放水平，控制城市機動車排放污染起到了積極的作用。11世界汽車、能源及環(huán)境概況現(xiàn)代汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，徹底改變了整個社會的傳統(tǒng)生活習慣和人們的行為方式，汽車給人們帶來了巨大的福利和繁榮，推動了社會的發(fā)展，并逐步已經(jīng)成為交通運輸?shù)闹饕侄危瑢θ藗兊纳罘绞疆a(chǎn)生巨大的影響，并對世界能源和環(huán)境有著重要的影響。汽車工業(yè)作為世界發(fā)達國家的支柱產(chǎn)業(yè)，發(fā)展非常迅速，自2002以來汽車網(wǎng)保有量逐年以近20%的速度增長，目前已突破10億輛。據(jù)德國世界報援引設在德國埃森的一家市場調(diào)研機構的最新預測報道說，盡管目前環(huán)保已成為全球性熱門話題，但在未來年內(nèi)

10、全球汽車保有量仍將繼續(xù)增長近。目前，世界一次性能源主要為煤、石油和天然氣。而交通領域所消耗的能源較為單一，主要為石油資源。汽車數(shù)量的急劇增長加快了有限石油資源的消耗。交通領域如何更加有效地利用剩余石油資源顯得十分迫切和必要。解決這方面問題的一個有效途徑是開發(fā)和利用新型能源汽車，減少汽車對石油資源的過度依賴，這對于改善能源結構，保持汽車工業(yè)及社會持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展具有十分重要意義基于對能源和環(huán)境方面的考慮，世界上許多國家愈來愈重視清潔汽車的開發(fā)和應用，目前世界上各種清潔汽車保有量已達1800多萬輛。在各種清潔汽車類- 4 -別中，壓縮天然氣（cng）、液化石油氣（lpg）、醇類（甲醇和乙醇）汽車技術比

11、較成熟，福特、豐田、本田、菲亞特等汽車公司還開發(fā)了達到超低排放的cng汽車。上述種類清潔汽車保有量占清潔汽車總保有量的80%以上。12中國汽車、能源及環(huán)境概況隨著近年來中國國民經(jīng)濟快速穩(wěn)定增長，中國汽車工業(yè)也取得了飛速增長，汽車社會保有量由2000年的1608.9萬輛增長到2010年的1.99億輛，年均增長率超過20%，預計在今后相當長的一段時間內(nèi)將保持較高的增長速度。中國十分重視清潔汽車的研究開發(fā)和應用，早在“八五”期間就組織實施了國家電動汽車關鍵技術攻關項目；“九五”期間又進行了示范運營嘗試。1999年4月，正式啟動國家清潔汽車行動項目，重點開展燃油汽車清潔化，燃氣汽車關鍵技術攻關及產(chǎn)業(yè)化

12、，并確中國清潔汽車技術發(fā)展路徑研究定了12個清潔汽車示范城市。示范城市的清潔汽車發(fā)展情況見表1-92各類燃料汽車技術發(fā)展狀況分析處于商業(yè)化應用及研究開發(fā)階段的清潔汽車種類包括：cng汽車、lpg汽車、醇類汽車、混合動力汽車等。21燃氣汽車(lpg汽車和cng汽車)燃氣汽車相關技術已經(jīng)成熟，并進入商業(yè)化階段。這類相關技術涵蓋了燃氣汽車的各個方面，它涉及到燃料供給系統(tǒng)包括各種車載儲氣裝置、安全保障系統(tǒng)、形形色色的調(diào)壓器與混合器及噴射器等關鍵部件；涉及到整車的結構、整車布置；涉及到發(fā)動機燃燒室、點火系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)、以及燃用燃氣時發(fā)動機的耐久性和- 5 -可靠性；涉及到燃氣的成分、質(zhì)量以及其加工和制備

13、的工藝；涉及到加氣機、壓縮機、站用儲氣裝置等相關基礎設施；形成了比較完備的標準法規(guī)體系。更重要的是，電子控制技術的研究和應用水平、排放控制技術的研究和應用水平已經(jīng)達到與燃油汽車的相關技術同步發(fā)展的程度。從燃氣汽車燃料供給控制技術的發(fā)展來看，大致可分為第一代技術、第二代技術和第三代技術三個階段：1、第一代技術第一代技術對應于汽車化油器技術，它在不改變汽車原有燃燒系統(tǒng)的前提下，加裝一套燃氣供給系統(tǒng)，采用文丘里管或比例調(diào)節(jié)式機械控制混合器，利用發(fā)動機進氣真空的變化調(diào)節(jié)燃氣供給量，以適應發(fā)動機不同工況對供氣量的要求，保證發(fā)動機的正常燃燒。它無電控系統(tǒng)和尾氣后處理裝置，這種技術成本較低，對發(fā)動機或整車排

14、放的改善效果有限，與化油器汽車燃用汽油時相比，匹配較好的液化石油氣系統(tǒng)，車輛燃用lpg或cng時，其co排放有加大幅度中國清潔汽車技術發(fā)展路徑研究的降低，hc排放的降低幅度僅次于co，nox下降較少（或不下降），相對于柴油機而言，其可見污染物排放的改善十分明顯。- 6 -然而根據(jù)不同的匹配特點，各種污染物排放量的降低程度有所不同。表2-1所示為5輛國產(chǎn)轎車采用第一代技術改裝的汽油/lpg兩用燃料轎車的燃用lpg和燃用汽油時工況法排放和怠速排放測試結果的對比情況。可以看出，燃用lpg時co平均降低74.7%(工況法)、91.7%（怠速法），thc降低4.86%（工況法）、31.7%（怠速法），n

15、ox下降31.1%（工況法）。大量的統(tǒng)計結果表明，裝用這一簡單系統(tǒng)的汽車，其排放水平可以達到gb14761.1-1993（即ecer15/04）標準的要求，但難以達到gb14761-1999（即歐洲1號）排放標準的要求。2、第二代技術第二代技術是在第一階段的基礎上，采用閉環(huán)電控技術，根據(jù)安裝在排氣管上三元催化器前的氧傳感器的信號，加上其他傳感器（如發(fā)動機轉速、節(jié)氣門位置、水溫等）信號，通過電腦控制供給發(fā)動機的燃氣量，使發(fā)動機空燃比保持在在理論空燃比附近以充分發(fā)揮三元催化器的效率。第二代技術示意圖見圖2-1。這種技術方案可以使汽車排放水平達到歐洲1號乃至歐洲ii號法規(guī)的要求。目前第二代技術在國外

16、仍大量使用。國內(nèi)在這方面也做了大量的研究工作，取得了令人滿意的效果。我國在主要轎車車型如夏利、捷達、桑塔納、小紅旗、富康等開展了lpg和（或cng）第二代技術的研究開發(fā)工作，取得了良好的效果，基本掌握了核心技術，具備產(chǎn)業(yè)化的技術基礎。3、第三代技術第三代技術對應于汽油閉環(huán)電控噴射技術。主要特征是完全意義上的閉環(huán)電- 7 -控噴射加上與所用燃料相適應的三元催化器?？刂凭瓤膳c汽油電控噴射媲美，根據(jù)所采用技術的先進程度不同，其排放可達到歐洲ii號乃至更高的排放法規(guī)的要求。福特汽車公司開發(fā)的電控噴射單一燃料cng轎車、以及單一燃料cng卡車，其排放指標可以達到美國加州ulev和sulev排放法規(guī)的要

17、求。在第三代技術中，還有單點電控噴射和多點電控噴射、進氣道噴射和缸內(nèi)直接噴射、氣態(tài)噴射和液態(tài)噴射之分，目前國外在第三代技術方面已經(jīng)基本成熟，處于產(chǎn)業(yè)化初期階段，尚沒有大批量使用。中國國家科技部在清潔汽車關鍵技術攻關和產(chǎn)業(yè)化項目中，組織了全國轎車和發(fā)動機主機廠、汽車行業(yè)主要科研院所及有關高校的技術力量，開展轎車、中巴和大型工公交客車燃氣發(fā)動機第三代技術的研究工作，同時制定了產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展目標。目前項目進展順利，取得了一些階段性成果，預計在不久將來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化并推廣應用。4、天然氣存儲技術天然氣儲存技術是影響天然氣汽車發(fā)展的重要因素，cng氣瓶大體上分為3種類型：全鋼制、金屬內(nèi)膽玻璃纖維或碳纖維纏繞、

18、全復合材料。由于其容重- 8 -比小，因此cng汽車的續(xù)駛里程比汽油和柴油車短。鑒于這一原因，許多國家開展了lng技術的研究和應用。天然氣以-162的液態(tài)存儲于真空隔熱容器中，其單位質(zhì)量（包括氣瓶）相當于cng儲存方式的3倍多，從而大大延長天然氣汽車的續(xù)駛里程，目前仍有一些技術問題及成本問題需要解決。據(jù)報道，截止1010年底，全球約有l(wèi)ng汽車500萬輛，增長速度較慢，然而，lng的儲存技術的研究工作始終進行著，一旦其成本能夠大幅降低，對天然氣汽車的推廣應用將是一個很大的推進。所以，天然氣汽車今后的研究工作除了進一步改進燃燒過程外，儲存技術將是研究開發(fā)的重要內(nèi)容。22 醇類燃料（甲醇、乙醇）汽

19、車221 醇類汽車排放特性分析醇類燃料（主要指甲醇和乙醇）是一類清潔的汽車替代燃料，其分子式分別為ch3oh和c2h5oh。與汽油和柴油相比，醇類燃料氫碳原子比大且是含氧燃料，甲醇分子含氧量達50%，乙醇分子含氧量達35%（甲醇和乙醇與汽油的特性見表2-4），因此比汽油和柴油更容易完全燃燒。除了常規(guī)的有害排放物較少外，溫室氣體二氧化碳的排放量也比燃用汽油和柴油低。表2-5所列為ford公司開發(fā)的金牛座e-85和m-85轎車的排放試驗結果與燃用汽油的對比，在控制排放污染方面具有一定的效果。汽車燃用醇類時，通常是以靈活燃料的形式進行，既可以燃用純汽油、也可燃用汽油和醇類的混合物（如m85、e85等

20、）、還可以燃用純醇類燃料，主要通過車載燃料電腦識別系統(tǒng)所獲得的信息，控制相應的運轉參數(shù)，使車輛處于良好的運行狀態(tài)。- 9 -222醇類燃料發(fā)動機技術發(fā)展狀況就發(fā)動機燃用醇類燃料而言，國際上技術已經(jīng)成熟。我國30年前也已開展了醇類燃料發(fā)動機的基礎研究工作，基本上了解燃用醇類燃料的相關技術。目前國際上普遍認為，除了大比例摻用醇類燃料時，必須優(yōu)化發(fā)動機燃燒系統(tǒng)參數(shù)外，無論醇類燃料摻用比例多少，還必須考慮其對車載和站用燃料供給系統(tǒng)的腐蝕性、儲存分層問題以及甲醇的毒性。甲醇燃燒產(chǎn)生廢氣為燃燒或燃燒不完全的氣體，也具有較強的腐蝕性，不僅對金屬有腐蝕作用，而且對橡膠和塑料也有腐蝕作用。另外，甲醇在發(fā)動機汽缸

21、中燃燒時產(chǎn)生一些酸性物，要用專用的潤滑機油。但這些問題，在國際上已有較為成熟的解決方案。223二甲基醚（dme）燃料簡介近年來，國外對二甲基醚（dme）的研究和應用非常重視，dme可通過甲醇脫水獲得，或由co+h2直接合成，來源豐富。dme具有良好的自燃特性，其十六烷值為55-60，應用于柴油機可使其性能得到顯著提高，煙度、噪聲、nox排放均有明顯降低。日本在這方面的研究工作進展較快，如日本交通公害研究所對dme開展了大量的研究，大型的dme生產(chǎn)基地正在建設之中。由于dme可以煤為原料制取，符合我國國情，研究開發(fā)dme技術具有較好的應用前景。23 混合動力汽車231 混合動力汽車的技術特性混合

22、動力汽車將先進的發(fā)動機、電機、能量儲存裝置、電控系統(tǒng)結合起來，它綜合了發(fā)動機驅(qū)動和電力驅(qū)動系統(tǒng)的優(yōu)點，克服了電動汽車關于動力電池、續(xù)駛里程等方面的難題，在提供與目前傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機幾乎同樣的動力性的同- 10 -時，其燃油經(jīng)濟性得到很大改善，有害排放大大降低甚至接近零排放的水平?；旌蟿恿ζ嚢磩恿︸詈闲问讲煌煞譃閮蓚€類型：串聯(lián)式混合驅(qū)動系統(tǒng)和并聯(lián)式混合驅(qū)動系統(tǒng)。早期研究多偏重并聯(lián)驅(qū)動系統(tǒng)，其能量傳遞效率較高。近年來混合動力汽車研究多選用串聯(lián)驅(qū)動方式，其特點是首先將機械能轉化為電能，再由電機驅(qū)動車輪，結構簡單，對原動機改動小。隨著驅(qū)動機構零部件的優(yōu)化，串聯(lián)驅(qū)動的效率也在不斷提高?；旌蟿恿ζ囎?/p>

23、為電動汽車實現(xiàn)質(zhì)的突破前的過渡技術產(chǎn)品，具有常規(guī)燃油汽車和現(xiàn)有純電動汽車不可比擬的優(yōu)勢，但其價格一直是人們關心的問題，而豐田公司推出的prius混合動力汽車，汽車成本和性能已經(jīng)達到實用化程度，截至2005年在日本本土銷售30萬多輛。因此，混合動力汽車的推廣應用前景是比較樂觀的。圖2-2為prius與corolla燃油經(jīng)濟性的比較，燃油經(jīng)濟性提高了兩倍。圖2-3為prius的排放結果，可以看出，其排放值僅約為限值十分之一。232中國混合動力汽車研究狀況- 11 -我國在混合動力汽車方面的研究、應用工作還處于起步階段，目前只有少數(shù)高等院校和科研機構開展了一些前期工作。3 各類燃料汽車的環(huán)境和能源效

24、益分析清潔汽車不僅具有良好的環(huán)境效益，還具有較好的能源效益。環(huán)境效益方面，lpg汽車、cng汽車、醇類燃料汽車的排放較傳統(tǒng)燃油汽車的排放大大降低，電動汽車、混合動力汽車以及燃料電池汽車的排放達到超低或零排放水平；能源效益方面，lpg汽車、cng汽車、醇類燃料汽車具有良好的能源替代效益，電動汽車、混合動力汽車以及燃料電池汽車具有能源替代和直接節(jié)能的雙重效益。同時清潔汽車的應用很大程度上改善了能源結構。對此將分別進行分析。另外，為了評價清潔汽車所帶來的環(huán)境效益，對不同類型清潔汽車減排效果進行了統(tǒng)計分析，獲得了清潔汽車與所替代的傳統(tǒng)車輛的單車環(huán)保效益參數(shù)，為全面分析環(huán)境效益提供技術依據(jù)。31 lpg

25、汽車lpg是清潔燃料的一種，相對于汽油和柴油兩種傳統(tǒng)燃料來說，汽車燃用lpg具有較好的環(huán)境效益。為了評價lpg汽車所帶來的環(huán)境效益，以下對搜集到的不同類型lpg汽車的排放指標，與被其替代的傳統(tǒng)燃油汽車的排放指標進行了統(tǒng)計對比，得到了相應的改善效果的參數(shù)，為全面分析環(huán)境效益提供技術依據(jù)。311 lpg轎車的排放控制水平表3-1中列出了目前我們所掌握的lpg轎車的排放數(shù)據(jù)，其中有我們實際試驗測試的結果、有國內(nèi)轎車企業(yè)試驗結果、有荷蘭tno對國外各種轎車的試驗數(shù)據(jù)也有荷蘭為我國的幾個轎車匹配的結果。圖3-1為轎車燃用lpg與燃用汽油時排放對比的平均值。- 12 -312 lpg重型發(fā)動機的排放控制水

26、平國內(nèi)燃用lpg的重型發(fā)動機（主要用于公交客車或極少量用于其他用途）種類不多，而做過工況法排放的就更少。所以，這一部分的分析將以國外權威機- 13 -構提供的平均數(shù)據(jù)為準，同時還參考了中國部分數(shù)據(jù)，此外考慮到我國國家科技部清潔汽車行動中產(chǎn)業(yè)化項目：“大型公交車用柴油機改為單一燃料lpg發(fā)動機的研究開發(fā)”的技術指標為歐洲ii號排放法規(guī)的要求，最后進行綜合分析得出，用lpg發(fā)動機替代傳統(tǒng)的重型發(fā)動機后的平均單機排放改善效果。l與汽油機相比的排放控制水平在中國的重型發(fā)動機中（尤其是公交車用發(fā)動機中），汽油機占有相當?shù)谋壤?。因此發(fā)展清潔燃料發(fā)動機替代傳統(tǒng)的汽油機，是發(fā)展清潔汽車、改善城市環(huán)境的重要工作

27、內(nèi)容。表3-2中列出了為美國加州研究中心發(fā)動機、我國ca6102發(fā)動機相關的排放改善效果，以及未來新開發(fā)的發(fā)動機應達到的歐洲ii排放標準與現(xiàn)有發(fā)動機排放水平相比改善效果。l與柴油機相比的排放水平城市公交車中還有相當一部分的柴油車，燃用lpg是解決柴油機排放的重要措施之一。表3-3中列出了為美國加州研究中心發(fā)動機、日本豐田15bflpg相對于原柴油機排放改善效果，以及未來新開發(fā)的發(fā)動機應達到的歐洲ii排放標準與現(xiàn)有柴油機排放水平相比改善效果。32 cng汽車321 cng轎車的排放控制水平 - 14 -表3-4所列為本田公司、日產(chǎn)公司、菲亞特公司、德國大眾公司以及我國天津汽車公司cng轎車的排放

28、與原汽油車排放的比較。可以看出，燃用天然氣時汽車排放有較大幅度的降低。322 cng公交車的排放控制水平下面給出了加州研究中心、德國大眾公司、通用汽車公司提供的cng汽車排放與柴油機排放的對比，此外與lpg大型發(fā)動機的狀況相同，清潔汽車行動攻關項目“大型公交車用單一燃料cng發(fā)動機”均達到歐洲ii排放法規(guī)要求，且課題即將在2001年完成，并同時實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在不久的將來，該種發(fā)動機可能在公交車領域?qū)⒄紦?jù)重要地位，為此在表3-5中還給出了歐洲ii排放標準限值與一臺國產(chǎn)柴油發(fā)動機排放的對比。從表3-5中可以粗略看出，用達到歐ii的cng發(fā)動機替代柴油機后最保守的環(huán)保效果預測。表3-6則是與汽油發(fā)動機

29、汽車的對比，表中同樣列出了歐洲ii排放標準限值與一臺國產(chǎn)發(fā)動機排放的對比。- 15 -33醇類汽車的排放控制水平331甲醇汽車的排放控制水平經(jīng)過多年的試驗表明，甲醇燃料除節(jié)能外，更引人注目的是它能減少大氣的污染。首先，甲醇辛烷值高，可以與不添加四乙基鉛的汽油混合，減少了排氣中鉛的污染；其次，甲醇的理論空燃比小，有利于完全燃燒，co、hc和nox的排放量減少，但摻燒汽油后，甲醇和甲醛的排放有所增加。目前常用的混合形式有：m5m20（m5甲醇混合是指甲醇體積濃度為5%的汽油），m50m85，m85m100。由于甲醇熱值是石油系燃料的一半，并且十六烷值低，不能壓縮點火，在用作柴油機燃料時，需要其它輔

30、助著火手段。根據(jù)美國aqirp研究報告，m85汽車的排放性能與傳統(tǒng)汽油車相比，hc降低31%，co降低13%，nox降低6%。332 乙醇汽車的排放控制水平乙醇可由各種谷物、纖維生物質(zhì)和植物等合成，屬可再生能源。燃用乙醇或乙醇-汽油混合燃料的汽車，也可降低污染物的排放。根據(jù)美國aqirp研究報告，e85汽車的排放性能與傳統(tǒng)汽油車相比，hc降低5%，co增加7%，nox降低40-50%。34混合動力汽車的排放控制水平341混合動力汽車的排放控制水平大量的研究已表明發(fā)動機在瞬變工況下污染物排放大大超過穩(wěn)定工況時的排放?；旌蟿恿ζ嚨膬?yōu)勢就在于能夠保證發(fā)動機始終處于相對穩(wěn)定的工況下運行，發(fā)動機的各個

31、參數(shù)比較容易有針對性地進行優(yōu)化匹配，從而獲得較高的效率- 16 -和良好的排放性能?；旌蟿恿ζ嚤葍?nèi)燃機汽車的排放低得多，但只有在特殊情況下才可以達到純電力汽車的排放水平。目前日本豐田的prius混合動力汽車技術已經(jīng)成熟，而且已經(jīng)批量生產(chǎn)、投放市場。表3-7給出了prius與同時期的汽油車排放的對比，可以看出混合動力汽車相對于傳統(tǒng)的燃油車的環(huán)境效益有大幅度提高。4 中國燃料汽車技術發(fā)展路徑41 技術發(fā)展路徑1、路徑設計時應遵循的原則：1）市場導向2）政府支持3）因地制宜與多元化4）優(yōu)化能源結構5）經(jīng)濟效益與社會效益兼顧6）技術經(jīng)濟性7）階段性與前瞻性相結合8）技術創(chuàng)新與技術提升相結合2、路徑設

32、計時考慮的主要因素：1）汽車的市場需求中國是世界汽車工業(yè)最大的潛在市場，未來十年，隨著中國經(jīng)濟的持續(xù)快速增長，這種潛在需求將變?yōu)楝F(xiàn)實購買力。因此，未來十年，中國汽車市場具有很大發(fā)展?jié)摿Α?）環(huán)境對汽車排放的容量社會環(huán)境對汽車排放容量有限，環(huán)境壓力巨大。- 20 -3）資源狀況石油資源有限，煤炭資源豐富，天然氣資源有區(qū)域優(yōu)勢，電力資源（尤其是水電資源）發(fā)展?jié)摿薮?。目前汽車消耗能源主要來自石油資源。4）各種燃料汽車的環(huán)境、能源效益。各類燃料汽車的環(huán)境和能源效益大小順序為：燃油汽車燃氣汽車、醇類汽車、混合動力汽車漸次提高，而技術難度漸次增大。另外，代用燃料汽車產(chǎn)生的環(huán)境效益直接貢獻給社會，具有很強

33、的外部性，僅依靠市場調(diào)節(jié)是難以奏效的。5）各種燃料汽車的技術成熟度及成本.lpg、cng、醇類汽車的技術已基本成熟，可直接進行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和使用；混合動力汽車技術在國際上已有重大突破，已有批量生產(chǎn)和使用，中國基礎薄弱。代用燃料汽車的制造成本高于傳統(tǒng)燃油汽車，但整個壽命期成本接近或低于傳統(tǒng)燃油汽車，尤其從未來發(fā)展趨勢看，代用燃料汽車總成本將低于傳統(tǒng)燃油汽車的總成本。6）技術標準和管理制度缺乏統(tǒng)一的技術標準，管理基礎薄弱，管理制度不規(guī)范、不健全。42 技術路徑1、加快燃油汽車的清潔化進程，提高燃油經(jīng)濟性水平。燃油汽車在相當長的時間內(nèi)仍然是在用車和新增車輛的主體。因此，提高燃油汽車技術水平，改善其排放

34、和油耗性能，對于實現(xiàn)車輛總體環(huán)境和能源效益意義重大?，F(xiàn)階段，應在進一步篩選、優(yōu)化關鍵技術基礎上，在燃油汽車上推廣應用電控燃油噴射技術和三效催化技術等，實現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)，從轎車、微型車和輕型客車入手，逐步擴展到載貨汽車2、提高燃油品質(zhì)。我國燃油品質(zhì)是汽車排放性能進一步提高的重要制約因素之一。此階段，應研究開發(fā)新的燃油煉制技術，改進工藝和設備，提高燃油品質(zhì)。3、因地制宜，大力發(fā)展和推廣適合本地區(qū)的代用燃料汽車。cng、lpg及醇類等代用燃料汽車技術已基本成熟，我國不同地區(qū)分別有各自的資源優(yōu)勢。國家應鼓勵各地區(qū)根據(jù)自身的資源狀況和技術優(yōu)勢，選擇合適的代用燃料汽車進行產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。代用燃料汽車優(yōu)先利用于出租車、公交車，逐步擴展到郵政、環(huán)衛(wèi)、建筑等城市專用車及公務車。燃氣汽車的發(fā)展應盡快實現(xiàn)兩個轉變：電控噴射單一燃料燃氣汽車比機械式雙燃料汽車具有無可比擬的環(huán)境和能源效益，且技術也基本成熟，應盡快推廣應用，在2005年前，普及第三代- 21 -技術，提高燃氣品質(zhì)。同時應逐步實現(xiàn)燃氣部件裝置的標準化，提高通用性和互換性，以實現(xiàn)部件規(guī)?；a(chǎn)，降低生產(chǎn)成本。值得注意的是，在我國由于煤炭資源相當充足，且由煤生產(chǎn)甲醇已是成熟的產(chǎn)業(yè)，因此甲醇汽車具有很大的發(fā)展?jié)摿?。而lpg汽車由于對石油資源的依存性較高，其發(fā)展將同樣受到資源制約。在燃氣資源可選擇的情況下，應優(yōu)先發(fā)展中國具有資源優(yōu)勢的cng汽車