新能源與綠色汽車技術(shù)概論

現(xiàn)代汽車新技術(shù)概論新能源與綠色汽車復(fù)習(xí)提問什么是廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)電子控制汽油噴射系統(tǒng)組成及工作原理導(dǎo)入新課燃油汽車發(fā)展到今天，以面臨環(huán)境污染與能源危機的雙重壓力。降低油耗并尋求新的代替能源，以及開發(fā)低污染或零污染的綠色汽車（又稱環(huán)保汽車），以成為當(dāng)今世界工業(yè)發(fā)展的主題。一、醇類燃料動力技術(shù)1、世界天然氣發(fā)展史

公元前250年中國據(jù)《華陽國志·蜀志》記載，戰(zhàn)國時期，李冰父子在四川興修水利，鉆鑿鹽井。而后在臨邛的鹽井中發(fā)現(xiàn)了天然氣。當(dāng)時稱之為“火井”。從公元前200年起，在臨邛境內(nèi)就開始用氣熬鹽。二、汽車天然氣（NGV）燃料技術(shù)公元前50年意大利羅馬教堂長明火焰照明神像，認為是燃燒的天然氣。1273年阿塞拜疆馬克·波羅描述巴庫拜火教堂的天然氣火炬。這些火炬已經(jīng)燃燒了數(shù)百年。1804年英國塞繆爾·克萊格在約克郡建設(shè)一座燃氣工廠，在棉花工廠裝設(shè)燃氣燈。2、天然氣作為汽車燃料蘇聯(lián)在1938年就研制出壓縮天然氣汽車嘎斯51吉斯156天然氣可以用壓縮天然氣（CNG）和液化天然氣（LNG)的方式在內(nèi)燃機中加以利用。壓縮縮天天然然氣氣壓縮縮天天然然氣氣是是指指壓壓縮縮到到20.7——24.8MPa的的天天然然氣氣，，儲儲存存在在車車載載高高壓壓氣氣瓶瓶中中。。壓壓縮縮天天然然氣氣（（CNG））是是一一種種無無色色透透明明、、無無味味、、高高熱熱量量、、比比空空氣氣輕輕的的氣氣體體，，主主要要成成分分是是甲甲烷烷，，由由于于成分簡簡單單，，易易于于完完全全燃燃燒燒，，加加上上燃燃料料含含碳碳少少，，抗抗爆爆性性好好，，不不稀稀釋釋潤潤滑滑油油，，能能夠夠延延長長發(fā)發(fā)動動機機使使用用壽壽命命。。天然然氣氣汽汽車車的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)天然然氣氣汽汽車車天然然氣氣汽汽車車優(yōu)優(yōu)點點（1））天天然然氣氣汽汽車車是是清清潔潔燃燃料料汽汽車車.天然然氣氣汽汽車車的的排排放放污污染染大大大大低低于于以以汽汽油油為為燃燃料料的的汽汽車車,尾尾氣氣中中不不含含硫硫化化物物和和鉛鉛。。（2））天天然然氣氣汽汽車車有有顯顯著著的的經(jīng)經(jīng)濟濟效效益益.（3））比比汽汽油油汽汽車車更更安安全全*燃點點高高。。*密度度低低。。泄泄漏漏氣氣體體很很快快在在空空氣氣中中散散發(fā)發(fā)，，很很難難形形成成遇火燃燒燒的的濃濃度度。。*辛烷烷值值高高?？贡孕阅苣芎煤?。。例：：普通通小小轎轎車車百百公公里里油油耗耗為為9L,假假設(shè)設(shè)93#汽汽油油7.45￥￥/L，，1天天然然氣氣相相當(dāng)當(dāng)于于1.14L汽汽油油，，天天然然氣氣4.62￥/,求行行駛駛百百公公里里使使用用天天然然氣氣比比汽汽油油省省多多少少？？天然然氣氣使使用用實實例例常隆隆YS6121LNG新型型的的天天然然氣氣公公交交車車內(nèi)內(nèi)飾飾天然然氣氣汽汽車車的的發(fā)發(fā)展展現(xiàn)現(xiàn)狀狀及及趨趨勢勢政府府對對天天然然氣氣產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)發(fā)發(fā)展展給給予予政政策策支支持持，，許許多多城城市市在在新新一一輪輪的的城城市市燃燃氣氣專專項項規(guī)規(guī)劃劃中中都都有有CNG加加氣氣站站的的規(guī)規(guī)劃劃專專篇篇，，為為天天然然氣氣汽汽車車和和加加氣氣站站的的發(fā)發(fā)展展留留有有充充分分的的空空間間。。同同時時CNG加加氣氣車車的的產(chǎn)產(chǎn)業(yè)業(yè)技技術(shù)術(shù)創(chuàng)創(chuàng)新新體體系系基基本本建建成成，，加加上上城城市市公公交交、、出出租租車車市市場場需需求求拉拉動動，，這這些些因因素素將將促促使使CNG汽汽車車用用戶戶群群成成為為中中國國具具有有很很大大發(fā)發(fā)展展?jié)摑摿αΦ牡奶焯烊蝗粴鈿饫糜檬惺袌鰣鲋灰弧！Ｔ诮窈髱啄昴辏烊粴鈿馄嚤貙瓉戆l(fā)發(fā)展的高峰峰，并且從從出租車、、公交車為為主發(fā)展到到出租車、、公交車和和長途客車車、載重汽汽車并重。。加氣車的的形式也會會從單一的的CNG汽汽車，發(fā)展展為CNG、LNG并重的局局面。三、氫燃料料汽車技術(shù)術(shù)氫氣是一種種熱值高、、污染低的的清潔燃料料，作為內(nèi)內(nèi)燃機代用用燃料國內(nèi)內(nèi)外進行過過大量研究究。寶馬氫動力力7系氫在發(fā)動機機中的供給給方式氫燃料汽車車氫動力：目前氫燃料料的使用主主要有兩種種途徑，一一是直接注注入內(nèi)燃機機燃燒，二是通過燃料料電池轉(zhuǎn)化化為電能驅(qū)驅(qū)動電機。。優(yōu)點：排放物是純純水，行駛駛時不產(chǎn)生生任何污染染物。缺點：氫燃料電池池成本過高高，而且氫氫燃料的存存儲和運輸輸按照目前前的技術(shù)條條件來說非非常困難。另外，氫氫氣的提取取需要消耗耗大量能源源。四、汽車生生物質(zhì)燃料料技術(shù)所謂生物質(zhì)質(zhì)燃料是指指由植物中中獲取的燃燃料。植物物在生長過過程中吸收收CO2，，而在長成成后可以不不同方式改改變?nèi)祟惿钪械哪苣茉础Ｓ行┲参锏牡淖蚜：陀褪重S富富，這些植植物油只要要用合適的的方法將其其粘度調(diào)整整到柴油水水平，就可可以在發(fā)動動機不作改改進的情況況下直接使使用。使用用的食用油油回收處理理后，也可可以作為柴柴油機燃料料。植物油的燃燃料性質(zhì)特特點1、粘度高2、蒸發(fā)性性差3、易氧化化穩(wěn)定性差差4、十六烷烷值較高5、腐蝕性性低綠色汽車技技術(shù)1、燃料電電池汽車（（FCV））技術(shù)2、混合動動力汽車技技術(shù)2、燃料電電池汽車的的技術(shù)性質(zhì)質(zhì)*燃料電池池是一種把把儲存在燃燃料和氧化化劑中的化化學(xué)能等溫溫地按電化化學(xué)原理轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為電能能的能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換裝置。。*燃料電池池種類繁多多，其性質(zhì)質(zhì)和工作溫溫度范圍隨隨所用的電電解質(zhì)的性性質(zhì)而異。。1、燃料電電池汽車的的特點*燃料氫與與大氣中的的氧發(fā)生化化學(xué)反應(yīng)，，從而產(chǎn)生生電啟動電電動機。*燃料電池池的能量轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換效率極極高。*燃料電池池的體積和和成本明顯顯較低。*可以無任任何噪音行行駛，但行行程有限。。一、燃料電電池汽車技技術(shù)（1）氫燃料料電池3、燃料電電池系統(tǒng)的的構(gòu)成及發(fā)發(fā)電原理氫燃料電池池汽車（2）甲醇醇、天然氣氣或汽油的的重整燃料料電池二、混合動動力汽車技技術(shù)1、混合動動力汽車的的特點*解決電動動汽車續(xù)航航距離短的的問題*運行時低低排放、低低噪音*長途運輸輸時利用內(nèi)內(nèi)燃機為蓄蓄電池充電電2、混合動動力汽車的的類型1)串聯(lián)式式混合動力力系統(tǒng)2）并聯(lián)式式混合動力力系統(tǒng)3）串并聯(lián)聯(lián)靈活驅(qū)動動式混合動動力系統(tǒng)3、混合動動力汽車的的控制技術(shù)術(shù)日本豐田公公司—PRIUS1.綠色色汽車及其其類型1）新型柴油車車2）可變排量發(fā)發(fā)動機3）混合動力驅(qū)驅(qū)動車4）電動汽車5）氫氣汽車新型柴油車車柴油機有害害排放物主主要成分：：一氧化碳碳（CO）），碳氫化化合物（HC），氮氮氧化合物物（NOx），微粒粒（PT））等。傳統(tǒng)柴油機機的缺點：：噪音較大大，尾氣冒冒黑煙，提提速緩慢，，冷啟動困困難等。傳統(tǒng)機械式式燃油噴射射系統(tǒng)電控共軌燃燃油噴射系系統(tǒng)傳統(tǒng)機械式式噴射系統(tǒng)統(tǒng)與電控共共軌的差異異比較：差異主要表表現(xiàn)在燃油油的供給方方式和對噴噴射時刻的的選擇。傳統(tǒng)機械式式噴射系統(tǒng)統(tǒng)高壓油管管內(nèi)的油壓壓是瞬間脈脈動高壓，，主要是由由柱塞連續(xù)續(xù)共有形成成的。噴出出的油霧顆顆粒不均勻勻，容易出出現(xiàn)二次噴噴射或多次次噴射。電控高壓共共軌燃油噴噴射系統(tǒng)的的優(yōu)點是噴噴油壓力柔柔性可調(diào)，，在不同負負荷和轉(zhuǎn)速速下都可確確定所需的的最佳噴射射壓力。同同時實現(xiàn)了了對噴射正正時、噴油油量和噴油油速率的最最優(yōu)控制，，改善燃燒燒過程，減減少排氣顆顆粒和氮氧氧化合物的的排放，降降低燃燒噪噪聲?？勺兣帕堪l(fā)發(fā)動機可變排量發(fā)發(fā)動機即可可按要求提提供排量使使部分氣缸缸暫時不起起作用的發(fā)發(fā)動機?？巳R斯勒5.7升HemiOHVV8當(dāng)汽車在某某些運轉(zhuǎn)情情況下，并并不需要所所有的氣缸缸內(nèi)產(chǎn)生燃燃料，發(fā)出出動力。采采用具有迅迅速反應(yīng)能能力的多功功能微處理理器，暫時時中斷或恢恢復(fù)部分氣氣缸工作能能力的過渡渡過程中并并無突然動動力下降或或行駛不平平穩(wěn)的感覺覺。與與渦輪增增壓等方法法相比，可可以同樣達達到增加輸輸出功率的的效果，但但系統(tǒng)的結(jié)結(jié)構(gòu)更簡單單，同時可可以實現(xiàn)功功率的變大大、變小的的雙向變化化，具有很很高的實用用性。混合動力驅(qū)驅(qū)動車本田Insight雷克薩斯CT200h雪弗蘭Tahoe裝有一套內(nèi)內(nèi)燃機、發(fā)發(fā)電機組以以及一套蓄蓄電池。優(yōu)點：節(jié)能能、低排量量、低噪音音。不需要要特別的燃燃料，續(xù)航航里程長，，技術(shù)最為為成熟，解解決單車成成本問題后后容易普及及。缺點：長距距離高速行行駛基本不不能省油。。電動汽車純電動汽車車—比亞迪迪E6先行行者新能源公交交汽車電動汽車主主要以二次次電池，燃燃料電池或或太陽能電電池為動力力，不用汽汽油，無廢廢氣排放污污染。優(yōu)點：零污污染，熱輻輻射低，噪噪聲小，不不消耗汽油油，可應(yīng)用用多種能源源，結(jié)構(gòu)簡簡單，使用用方便等。。技術(shù)相對對簡單成熟熟，只要有有電力供應(yīng)應(yīng)的地方都都能夠充電電。缺點：蓄電電池的重量量、體積、、容量、充充電速度、、穩(wěn)定性、、成本6個個方面極難難兼顧。氫氣汽車本田FCXClarityBMW氫氫動力7系氫氣汽車目目前最有前前途的車型型。既能用用于清潔發(fā)發(fā)電，又能能通過電解解水得到，，氫氣在燃燃燒時比汽汽油的發(fā)熱熱量高。優(yōu)點：排放放物是純水水，行駛時時不產(chǎn)生任任何污染物物。缺點：氫燃燃料電池成成本過高，，而且氫燃燃料的存儲儲和運輸按按照目前的的技術(shù)條件件來說非常常困難，因因為氫分子子非常小，，極易透過過儲藏裝置置的外殼逃逃逸。氫氣氣的提取需需要消耗大大量能量，，成本過高高。優(yōu)缺點綜合合分析3.2代用用燃料和能能源新技術(shù)術(shù)1.車用代用燃燃料的種類類所謂代用燃燃料，是指指能夠取代代或部分取取代目前內(nèi)內(nèi)燃機傳統(tǒng)統(tǒng)燃料（汽汽油、柴油油、煤油））的燃料。。氫氣是極好好的燃料，，但目前尚尚存在價格格高，壽命命短，起動動時易回火火，最大功功率不足等等問題。醇類燃料因因其辛烷值值高，抗爆爆性好，可可通過提高高壓縮比來來提高熱效效率而在汽汽油機上得得到廣泛應(yīng)應(yīng)用。2.汽車代代用燃料技技術(shù)1)醇類燃燃料動力技技術(shù)世界上第一一臺內(nèi)燃機機即是以乙乙醇為燃料料的。（1）汽車車用甲醇燃燃料（2）汽車車用乙醇燃燃料汽車用甲醇醇燃料甲醇又稱木木精或木醇醇?？捎米髯魅剂虾腿苋軇?，也可可以用來制制造染料和和甲醛等。。甲醇可利用用天然氣、、煤、石腦腦油、重質(zhì)質(zhì)燃料以及及木材、垃垃圾等來提提煉。甲醇汽油按按照摻入量量的多少分分為低醇汽汽油、中醇醇汽油、高高醇汽油，，其中M后后的數(shù)字表表示甲醇汽汽油中甲醇醇的體積百百分比，數(shù)數(shù)字越高，，代表的甲甲醇純度較較高。甲醇與柴油油、汽油的的物化特征征對比M85與93#汽油油相比，CO排放下下降39%，HC下下降47%。甲醇汽油的的主要優(yōu)點點：（1）環(huán)保保、清潔性性突出。（2）使用用方便，無無需改動裝裝置。（3）成本本低、原料料易購、來來源廣泛。。（4）生產(chǎn)產(chǎn)不收季節(jié)節(jié)和規(guī)模限限制。汽車用乙醇醇燃料乙醇，又稱