气体燃料发动机

1、宝马氢能源动力高速轿车宝马氢能源动力高速轿车新型燃料电池动力轿车未来清洁能源轿车新能源汽车的定义新能源汽车的定义 根据我国汽车产业发展政策的有关规定，2007年，国家发展和改革委员会制定了新能源汽车生产准入管理规则）（以不简称规则)。 规则对新能源汽车作出了明确的定义：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料而采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术形成的技术原理先进、具有新技术、新结构汽车。新能源汽车的分类新能源汽车的分类 1 1 电动汽车电动汽车 电动汽车包括纯电动汽车、混合动力（电动）汽车和燃料电池电动汽车。 2 2 气体燃料汽车气体燃料

2、汽车 气体燃料汽车是指以液化石油气、天然气或煤气等气体为燃料的发动机的汽车。 3.3.两用燃料汽车两用燃料汽车 两用燃料汽车是指具有两套相对独立的供给系统，一套供给天然气或液化石油，另一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统可分别但不可共同向气缸供给燃料的汽车、如汽油/压缩天燃气两用燃料汽车、汽油/液化石油气两用燃料汽车等。 4 4 双燃料汽年双燃料汽年 双燃料汽车是指具有两套燃料供给系统，一套供给天燃气或液化石油气，另一套供给天燃气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统按预定的配比向气缸供给燃料，在气缸混合燃烧的汽车，如柴油/压缩天然气双燃料汽车、柴油/液化石油气双燃料汽车等

3、。发展新能源汽车的必要性发展新能源汽车的必要性 能源短缺、环境污染、气候变暖是全球汽车产业面对的共同挑战，各国政府及产业界纷纷提出各自发展战略、积极应对、以保持其汽车产业的可持续发展，并提高未来的国际竞争力、新能源汽车已成为21世纪汽车工业发展的热点。能源短缺能源短缺 世界能源主要包括石油、天然气、煤炭和核能等。据预测，目前全球已探明石油储量为12000.7亿桶，可开采40.6年。天然气已探明储量179.83万亿立方米。可开采65.1年。全球2006年底已探明可开采煤炭储量为9090.64亿吨，可开采115年，而随着可探明技术的发展。可开采煤炭储量将增加到200年以上。 2007年在世界能源消

4、耗总量中，石油占 35%，煤占 29%，天然气占 24%，核能和水力发电各占 6%。 我国是一个能源短缺的同家，但却是一个能源消费大国。按照当前的能源资源开采速度，各种一次能源可供应的年限，石油为11.3年，天然气为27.2年，煤炭为45年。能源短缺能源短缺 中同的石油消耗量仅次于美国，位居世界第二位，原油消费年均增长率为6%以上，与国际通行的石油消费强度比较，我国石油消费强度为0.19，大体相当于日本的4倍，欧洲的3倍，美国的2倍。据预测，未来几年，中国原油进口量的增长比例将达到10%以上，成品油的进口量增长比例在8%左右，总的石油进口量增长比例将达到年均6%。据国际能源机构预测，随着越来越

5、多中国消费者购买汽车，到2030年，中国石油消耗量的80%需要依靠进口。能源短缺能源短缺 汽车消费的快速增长导致能源消耗加速增长。中同机动车燃油消耗量约占全同总油耗的1/3，这也使得中国石油对外依存度每年都新在不断攀升，有关资料显示，2000年为33.5%，2006年为46%，预计到2010年、2020年机动车燃料需求分别将占到当年石油总消费的43%和59%，汽车将成为石油消耗增长的主要因素。据估计，到2O10年中国石油消耗的61%要依赖进口，而汽车的石油消耗将占国内石油总需求43%，到2020年上述比例将分别增至76%和57%。 从单车消耗量来看，我国平均单车所消耗的实际值约2.5T，比美国

6、高10%25%，比日本高一倍以上。能源短缺能源短缺环境污染环境污染环境污染环境污染环境污染环境污染气候变暖气候变暖气候变暖气候变暖汽车能源汽车能源汽车能源汽车能源u从从20 20 世纪世纪70 70 年代出现石油危机以来年代出现石油危机以来, , 一些国家很一些国家很重视汽车代用燃料的研究及应用重视汽车代用燃料的研究及应用, , 而后石油价格下跌而后石油价格下跌, , 但是降低汽车排放、保护环境的要求促使各国继续燃但是降低汽车排放、保护环境的要求促使各国继续燃料的研究。有助于降低汽车排放的代用燃料较多料的研究。有助于降低汽车排放的代用燃料较多, , 如如醇燃料、二甲基醚、气体燃料、氢气及生物燃

7、料等。醇燃料、二甲基醚、气体燃料、氢气及生物燃料等。u当前开发及应用代用燃料首先是为了降低排放当前开发及应用代用燃料首先是为了降低排放, , 同同时扩大汽车燃料供应的品种及未来的需要时扩大汽车燃料供应的品种及未来的需要, , 所以也称所以也称之为清洁燃料。之为清洁燃料。汽车能源汽车能源代用(清洁)燃料及电动汽车的基本比较代用代用(清洁清洁)燃料及电动汽车的基本比较燃料及电动汽车的基本比较汽车能源汽车能源u从减少汽车尾气中有害排放物、保护环境以及寻求清洁燃料的角度出发,使用天然气、液化石油气及氢燃料的汽车受到普遍的关注。u气体燃料汽车，主要是指以天然气及石油气为燃料以及既能使用气体燃料又能使用液

8、体燃料的双燃料汽车。u研究开发、生产气体燃料汽车,首先要深入了解气体燃料及该种汽车的特性,使气体燃料汽车具备优良性能,还必须解决一些技术问题。气体燃料气体燃料1 .单组分气体燃料单组分气体燃料烃化合物中较轻部分以气态或蒸气状态存在,如甲烷(CH4 )、 丙烷(C3H8 )、丁烷(C4 H10 )、乙炔(C2 H2 )等。2 .天然的矿物质气体燃料天然的矿物质气体燃料在汽车上常用的有天然气( Natural GaS) ,以气态存在。按储存状态分压缩天然气(CNG) 及液化天然气( LNG)。由石油矿藏中伴生的为石油气( Pet roleum Gas) ,以液态存在叫液化石油气( LPG)。煤矿中

9、的可燃气叫煤气 ( Gas)。3 .生物质气体燃料生物质气体燃料这是用可再生的生物质原料或废弃物生产出的气体燃料。如热解煤气、沼气。u沃泊指数（沃泊指数（obbe Index，早期多译为华白指数），早期多译为华白指数），在规定参比条件下的体积高位发热量除以在相同的规定计量参比条件下的相对密度的平方根。计算公式如附图所示。沃泊指数是重要的燃气参数之一，其意义在于，具有相同沃泊指数的不同的燃气成份，在相同的燃烧压力下，能释放出相同的热负荷。国际上为了评价不同产地的天然气的品质以及估计其组分的变化对汽车性能的影响，提出天然气沃泊(Wobbe )数 Wo 作为评价标准： 式中：H气体燃料的能量密度，即

10、单位容积的热值，MJ / m3 d 气体燃料相对于空气的密度比。u辛烷值辛烷值（Octane Number）：是交通工具所使用的燃料 (汽油) 抵抗震爆的指標。辛烷值越高表示抗震爆的能力越好。u热值热值（calorific value）：1千克（每立方米）某种固体（气体）燃料完全燃烧放出的热量，属于物质的特性，符号是q，单位是焦耳每千克，符号是J/kg(J/m3)。热值反映了燃料燃烧特性，即不同燃料在燃烧过程中化学能转化为内能的本领大小。名名 称称定定 义义英热单位(Btu) 1色姆=10万Btu指在给定温度和压力下，把1磅水升高1所需的热。给定压力为1个大气压(0101325MPa)，给定温

11、度指从59升到60卡(cal)标准气压下，1克水升高1所需的热量吨油当量(toe)相当于107千卡净热值千瓦小时(kWh)电能单位，也称度，是电功率与时间的乘积焦耳(joule)功和能量的单位，相当于1牛顿的力使物体在力的作用方向上移动1米所做的功，也等于1瓦特的功率在1秒钟内所做的功几种常用热值几种常用热值几种常用热值天然气天然气液化石油气液化石油气u液化石油气（液化石油气（liquefied petroleum gas-LPG）：）：炼厂气、天然气中的轻质烃类在常温、常压下呈气体状态，在加压和降温的条件下，可凝成液体状态，它的主要成分是丙烷和丁烷。液化石油气主要用作石油化工原料，用于烃类裂

12、解制乙烯或蒸气转化制合成气，可作为工业、民用、内燃机燃料。液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品。 据2000年我国城市环境状况公告显示，监测的338个城市中，超过国家大气质量二级标准的城市占到63.5%，其中超过三级的有112个，我国大气污染已由工业废物、煤烟气型向光化学烟雾型转变，大城市中汽车排放尾气成为大气的主要污染源之一。目前，城市空气污染源中约有70%来自汽车的废气排放。为解决这一问题，自20世纪末，我国各大中城市相继建起了汽车加气站，用液化石油气替代汽油作汽车燃料，这一燃料品种的改变，极大地净化了城市空气质量，也是液化石油气利用的又一大发展方向。液化石油气液化

13、石油气液化石油气液化石油气新能源汽车的发展趋势新能源汽车的发展趋势新能源汽车的发展趋势新能源汽车的发展趋势两用燃料发动机两用燃料发动机l 两用燃料发动机：两用燃料发动机：是在汽油机的基础之上，对原来发动机不做过大的改动，保留原有的燃油供给系统，另外在添加一套气体燃料供给系统。这样既可以用原有的燃油供给系统，也可以用现有的气体燃料供给系统。实际上发动机工作时只用一种燃料，即要么是汽油, 要么是气体燃料。 气体燃料供给形式有两大类:1）缸外供气形式：主要包括进气道混合器预混合供气和缸外进气阀处喷射供气；2）缸内供气形式：主要有缸内高压喷射供气和低压喷射供气。CNG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统

14、汽油两用燃料发动机的燃气供给系统CNG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统CNG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统CNG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统CNG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统CNG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统CNG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统CNG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统CNG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气

15、供给系统CNG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统CNG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统LPG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统LPG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统LPG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统LPG/汽油两用燃料发动机的燃气供给系统汽油两用燃料发动机的燃气供给系统LPG/汽油两用燃料汽车汽油两用燃料汽车LPG/汽油两用燃料汽车汽油两用燃料汽车LPG/汽油两用燃料汽车的发展现状与趋势汽油两用燃料汽车的发展现状与趋势LPG/汽油两用燃料汽车的发展现状与趋势汽油两用燃料汽车的发展现状与趋势减压调节器减压调节器混合器混合器双燃料汽车双燃料汽车双燃料发动机双燃料发动机u双燃料发动机双燃料发动机 ：指汽缸内的气体燃料是通过少量喷入的柴油经压燃后引燃的，指汽缸内的气体燃料是通过少量喷入的柴油经压燃后引燃的， 即采用柴油引即采用柴油引燃方式