新能源汽车讲解

能源汽车能源又称格外规能源，是指传统能源之外的的各种能源形式。能源汽车是相对于传统汽车提出来的，传统的汽车是以汽油、柴油为燃料，而能源汽车是指承受格外规的车用燃料作为动力来源〔或使用常规的车用燃料、承受型车载动力装置自然气车、纯电动车和燃料电池。同时能源汽车被认为是现阶段削减空气污染和减缓能源短缺的有效方式。下面介绍其他能源汽车：主要表达自然气汽车，液化石油气汽车，醇类燃料汽车。自然气汽车是以自然气为燃料的一种气体燃料汽车，自然气的主要成分是甲21、柴油的代用燃料，自然气汽车已在世界和我国各省市得到了推广应用。一．自然气汽车种类依据所使用自然气燃料状态的不同，自然气汽车可以分为：(1)压缩自然气〔CompressedNaturalGas,简称CNG〕汽车CNG是指将输气管内相对低压的自然气通过压缩系统压缩到3000-3600psig〔20.7—24.8MPa〕的压力的自然气。经压缩后的自然〕或当量汽油升〔GLE，以与汽油所含能量相等为根底运行的燃料。压缩自然气〔CNG〕是一种无色透亮、无味、高热量、比空气轻的气体，主要成分是甲烷，由于组分简洁，易于完全燃烧，加上燃料含碳少，抗爆性好，不稀释润滑油，能够延长发动机使用寿命。(2)液化自然气〔LiquefiedNaturalGasLNG〕汽车LNG，是自然气经过预处理，脱除重烃、硫化物、二氧化碳和水等杂质后，深冷到-162℃，形成液态的自然气〔LNG〕〔LNG〕LNG置，便形成LNGLNG汽车。1〔LNG〕625〔气态〕下的自然气；11350态〔气态〕下的自然气。二．自然气汽车的特点〔1〕自然气汽车具有保护环境，经济，安全的特点总所周知，以汽油、柴油为燃料的汽车尾气中含有一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物，以及铅、硫化物、苯并(a)花等有害物质。这些有害物质在阳光照耀下，经过光化学反响会产生对人体格外有害的光化学烟雾。目前汽车尾气造成的大气污染，已经对我们的生活造成了严峻危害。上海市199561.6市在非采暖期，机动车辆尾气排放的一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物分别61%、55%、87%。汽车排出尾气是大气污染的最大1994802200碳、1103001994801019953000剧增长，从国外进口局部油品已成为现实。因此，承受代用燃料已是大势所(CNG)和液化石油气(LPG)燃料被认为是目前最适宜的。自然气汽车比汽油、柴油为燃料的汽车安全、经济、操作费用低，具有很多优点。自然气汽车较汽油为燃料的19910用西安产奥托牌轿车燃用液化石油气(LPGGB14761.5一9396%，碳氢化合物下降35%。自然气是一种高燃点的轻量气体，在正常的温度和压力下，其危急性比汽油小13096左右。所以承受自然气为燃料不需要添加剂或象铅等抗爆剂。〔2〕自然气汽车具有延长寿命气体附面层，它阻挡向这些壁面过多地传热，由于汽油辛烷值低，常常产生4000℃以上，燃烧产物将分解出CO，H2，O2，NO在产生爆震时由于振动使这些附面受到破坏，导热高，温度过高，冷却水温度提高，发动机过热，使运动部件润滑状况变坏，加快零件磨损。在正常燃3．6mg／h98mg／h，约为正常27120，高于汽油，即使高档汽油其辛烷值也只有97。压缩自然气进入空气混合器之前，与空气混合均匀安排到各缸，混合物统一，燃烧充分，可以提高热效率，使燃烧速度加快，燃烧热能得到充分利用。压缩自然气汽车运行平稳，发动机无爆震现象，零部件磨损小，检修期长，润滑油耗量少。这样就延长了发动机的使用寿命。〔3〕自然气对汽车发动机的改造单燃料专用发动机该种发动机以自然气为单一燃料，是在充分发挥自然气特性的根底上对发动机自身构造进展了针对性改造，使得其整体性能得以大大提高。双燃料发动机改造技术该类型发动机是在原有发动机根底上增设了自然气燃料供给系统，发动机本身构造参数未作改动，仍按汽、柴油等液体燃料设计。由于发动机构造参数的制约，致使自然气发动机的动力性能有所但尾气排放物也有所增加，因此双燃料发动机的燃烧工况优化调整格外重5％左右，该幅度对于在城市内行驶的车辆来说是可以承受的，但作为双燃料汽车如何调整发动机使其到达对两种燃料都能适应的最正确工况，尚需进一步争论。自然气汽车主要有以下特点1.排放性能：自然气汽车的环保效应已经得到了大家的认可。2、经济性：自然气不会稀释润滑油，燃烧后没有积碳，可削减发动机磨损，延长润滑油更换周期，维护保养费用低，延长发动机寿命，这一点笔3010011.1350CNG的城市自然气价格可以说是全国最低，有些车辆可较少费用达90%以上。3CNGCNG用燃料车，发动机的压缩比、点火系统、进气系统等均没有变动，使用CNG10：1，在进10%的体积空间，导致吸入发动机的空气量削减10%，进气效率下降，从而引起动力性的下降；自然气性质稳定，燃烧速度慢，点燃需要更多的能量；与使用汽油相比，使用CNG10-15%。4、安全性：系统的每一个部件的设计、生产、检验充分考虑了安全性：储气瓶必需有指定的专业厂家生产；储气瓶的承压力量是CNG倍；每一支储气瓶出厂之前必需进展检验；储气瓶发上设有安全阀、手动截止阀，保证安全使用和便于维护；减压器上设有安全阀，保证在系统消灭故障时的安全性；自然气性质稳定，密度小，自燃温度温度高，安全性好于汽油燃料。国内外的使用阅历说明，因CNG车、柴油车。5、续驶里程：压缩储存自然气，储存燃料的能量密度低，一样体积的1/4，且储存容器的重量大，导致整车自重增加。对于小型车，在设计时考虑到自重增加的限制，以及车上有限的空间，不允许安装过多的自然气储气瓶，使用自然气的续驶里程较少。自然200CNG压缩自然气、汽油两用燃料汽车〔简称CNG〕，是承受定型的汽油缩自然气装置“由以下三个系统组成。自然气储气系统：主要由充气阀、高压截止阀、自然气贮气瓶、高压管线、高压接头、压力传感器及气量显示器等组成。自然气供给系统：主要由自然气滤清器、减压调整器、动力调整阀、混合器等组成。油气燃料转换系统：主要由油气燃料转换开头、自然气电磁阀、汽油电磁阀等组成。一、车用压缩自然气装置工作原理目前，我国在用的CNG“NCNG型车用压缩自然气装置“属于后者，为国内外使用最多，并较为先进的一种装置。现重点介绍该装置的构造原理，同时也介绍相关的其它类型装置。NCNG路三大局部。20MP燃料时，手动截止阀翻开，安装在驾驶室内的油气燃料转换电开关，汽油电20MPa该减压调整器装置为三级组合式构造，可将不高于20MPa减压至负压，再通过低压管路、动力阀进入混合器，并与经空气滤清器进入的空气混合，经化油器通道进入发动机气缸燃烧。混合器是一个依据文丘里管原理设计的部件，可将发动机进气道的真空度传递到减压调整器内，直接调整自然气的供给量。减压调整器与混凝合器相匹配，依据发动机的各种不同工况产生不同的真空度，自动调整减压调整器的供气量，并使自然气与空气均匀混合，满足发动机不同工况的使用要求。动力阀是一个调整自然气管道截面积的装置，可调整混合气的空燃比，使空燃比到达最正确状态。油路中安装一个汽油电磁阀，其余部件均保存不变。当使用汽油作燃料时，司机将油气燃料转换开头扳到“油“的位置，此时自然气电磁阀关闭，汽油电磁阀翻开，汽油通过汽油电磁阀进入化油器、并吸入气缸燃烧。燃料转换开关有三个位置，当拨到中位时，油、气电磁阀均关闭，该功能是特地用来由汽油转换到自然气时，烧完化油器油室里残存汽油而设置的，以免发生油气混烧现象。有的CNG一样。机械掌握式系统与本系统相比，其区分在于未安装电磁阀及油气燃料转换开关，燃料转换时要操作手动截止阀，操作性能和安全性能均较差。目前，国外正在研制由微机掌握的团环气路供给系统，其工作原理是，在发动机进排气管中安装温度、排放物成份、压力、流量等传感器，微机承受各传感器信号后，准时校正供气系统的流量、压力及供气和点火时间，技术简单，目前我国尚未推广。除此之外，由于汽油和自然气燃点不同，汽427650℃，自然气燃烧时火焰传播速度比汽油慢，12-17℃。目前我们正在研制一种点火线圈内，由燃料转换开关掌握，能分别自动转换两种燃料的点火提前角。以上技术是今后CNG二、主要部件的构造和工作原理1．充气阀充气装置有插销式和卡口式两种，我国标准已统一为孔径Ф12充气阀，该阀设置手动截止阀与之串联，充气后将截止阀关闭。插销孔内的防尘塞有排气螺塞，截止阀一旦漏气，防尘塞可起到密封作用，如要拔出防尘塞，则可先翻开排气螺塞泄压。贮气瓶自然气贮气瓶有钢质瓶、铝合金轻质瓶和由内胆加碳素纤维或玻璃丝增加安全耐用，但容重比大，重量大。复合材料瓶最大的优点是容重比小、重量轻，但生产本钱高，价格贵，该瓶是今后CNG〔1〕自然气钢瓶目前，钢瓶由两种生产工艺制造，一种为无缝钢管两端收口，尾部一般为凸状，另一种是由钢坯直接冲压而成，尾部一般为凹状。标准规定，自然气钢瓶必需由经省级主管部门和国家劳动部锅炉压力容器安GB509930CRMO20MPa，1.5外外表缺陷检验，每批产品均进展材料的拉力，冲击韧性，硬度试验，金相组织检查，水压爆破等试验，合格后才能出厂。钢瓶在鉴定时，已进展过充气状态下的火烧、撞击、枪击、爆炸等特种试验，因此，自然气钢瓶是安全牢靠的。〔2〕瓶口装置瓶口装置由进气口、出气口、手动截止阀和安全装置四部份组成。进气〔左〕外螺纹连接，60°锥面密封。特别留意的是，自然气为可燃气体，因此标准规定连接螺纹为左旋〔即反扣〕。手动截止阀的作用是在必要时关闭气瓶与高压管线间的通道。安全装置有膜片式和膜片与易熔合金复合式两种。当遇到意外时，高温将易熔合金熔化，高压将膜片爆破，气瓶内的高压自然气泄放，以保护气瓶。易熔合金熔化温度为100±5℃，膜片爆破压力为1.2-1.6高压管线及高压接头高压管线承受不锈钢无缝钢管或其它车用高压自然φ6φ81CR18NI9TI高压接头承受卡套式管件，它由接头体、卡套和压紧螺母三部份组成。减压调整器减压调整器是CNG一级减压阀；〔2〕二级减压阀；〔3〕三级调整阀；45磁阀；〔6〕自然气滤清器；〔7〕安全阀；〔8〕加温装置；〔9〕动力阀；压力传感器。20MPa0.35-0.4MPa，绍各机构的构造和工作原理。一级减压阀一级减压阀为常开式减压阀，主要由阀座、阀芯、通杆、膜片、弹簧、减压室等部份组成。该阀在未通入高压气体时，在压力弹簧的作用下，使膜片向下运动，带动杠杆转动，使阀芯与阀口保持肯定间隙，阀口处于常开状态。当通入高压气体时，减压室的压力逐步增高，到达额定输出压力时，气体作在压力弹簧的作用下又使阀口翻开，如此反复，使减压阀在保证流量的根底上，出口压力稳定在一个数值内。该阀压力弹簧设计为不行调整式，如要调整出口压力和流量，可调整杠杆上的调整螺钉或更换压力弹簧。一般阀口间0.5-1mm0.3-0.4MPa。二级减压阀二级减压阀的原理与一级减压阀一样，也属于常开式减压阀，其不同点在于压力弹簧为扭簧，可调整式，依据不同的车型，出口压力调整到0.15-0.19MPa。另了个不同点是，杠杆为不行调整式，阀芯可微调其调整目的是调整阀口的吃合线，保持良好的密封性能。测试压力时，可将二级出口管堵头拆出，装上压力表接头和压力表即可。三级调整阀三级调整阀为常闭式阀，当阀室内真空度为零时，在压力弹簧的作用下，阀口处于关闭状态。当阀室处于负压时，由于膜片上方与大气相通，膜片两边消灭压力差，膜片向阀里运动，带动杠杆抑制弹簧压力，使阀口翻开供气。就使减压阀出口压力稳定在一个数值内。该阀的压力弹簧可通过手柄调整，自然气的流量完全由发动机真空度调整，因而能满足发动机各种工况的供气量。高压电磁阀在一级减压阀之前，设置有高压电磁阀，以掌握供、断自然气。由于高压电20MPa40m3/h，如直接关闭，则需要很大的电功率，所以该阀设计为先导式二位二通常闭式电磁阀，电功率16WCD12V。该阀由电磁线圈、阀芯套筒、回位弹簧、电磁阀芯、连接销、先导阀及阀座等几部份组成，这种阀与常规的电磁阀不同之处在于增加一个先导阀。先导阀套装在电磁阀芯上，通过销子连接为一体，因而两者间存在相对运动，先导阀中心有一个小孔，能使电磁阀的高压室与代压室相通，先导阀下端装有O磁线圈未通电时，电磁铁芯在回位弹簧的作用下，将先导阀的小孔密封，继而推动先导阀将O这时高压腔的高压气通过小孔流到低压腔，使凹凸压腔差减小，然后电磁铁芯通过连接销，将先导阀一起提起，翻开主通道。该阀性能的好坏，直接影响整个装置的运行，而电磁铁和先导阀又直接影响该阀的性能，因此应特别留意该阀的装配质量。怠速电磁阀由于三级阀是常闭式，在发动机不运转时，三级阀关闭，发动机起动和怠速运转时，真空度较小，无法翻开三级阀，因而设置了一套供发动机超支和怠14W，工作电压DC12V，由电磁线圈、电磁阀套筒、电磁阀芯、调整手柄总成和怠速气管等组成。怠速电磁阀由二级减坟阀直接供气，输出的自然气由怠速管流入减压阀低压出气管。当电磁阀未通电时，在回位弹簧的作用下，电磁铁芯将阀座孔关闭。当电磁线圈通电时，阀芯产生磁力，抑制回位弹簧弹力，使阀座孔1-1.5〔6〕动力阀动力阀又称动力调整阀，安装在减压调整器总成的低压通气管上，构造如图六所10：1CO1-1.5%即可。安全阀为了保证减压调整的安全，在一级减压阀的减压室安装有弹簧式安全阀。按1.30.52MPa气泄压。加温装置50：140m3/h，因此气体膨胀吸热严峻，假设不设置加温装置，减压阀将大量结霜，直至结冰，降低机械性能，削减部件的使用寿命，同时也可能产生管道冰堵。减压阀上的加温装置为一水道，发动机冷却系统的循环水，通过软管引入减压调整器进展加温，构造简洁，性能牢靠。安装时留意，应使循环水进出口的压力差尽量大。5．混合器为与减压调整器相匹配，混合器设计为文丘里管构造。依据发动机化油器和空气滤清器型号的不同，混合器可选用盘式、筒式等多种样式，但不管那种样式，混合器均安装在空滤器与化油器之间，其工作原理根本一样。该混合器由壳体和芯子两部份组成，芯子喉径最小处均匀分布一圈小孔，壳体上有自然气进气道，其构造如图七。这种混合器一方面要使喉管处产生真空度来调整减压调整器的自然气流量，另一方面又要将自然气与空气均匀混合。该混合器构造虽然简洁，但其设计参数直接影响发动机的性能，混合器喉径过大，真空度小，不灵敏；过小，吸入空气量少，影响空燃比，发动机功率下降。通气小孔总截面积应与自然气进气道截面积相匹配。按标准规定，混合器安装后，各连接处不得有窜漏现象，使用汽油燃料时，安装混合器后影响过大，就得重转变混合器参数。值得留意的是，安装混合器芯子时，圆弧端应朝向空气滤清器，圆锥端应朝向化油器，不行装反。6．汽油电磁阀和晶体管电动燃油泵汽油电磁阀是一个二位二通常闭式电磁阀，安装在汽油滤清器和汽油泵之间，由燃料转换开关掌握，当使用自然气时电磁阀将油路切断，使用汽油时DC12V12W。汽油电磁阀上还有一个手动开关，旋转手动开关能使汽油电磁阀处于常开状态，不受燃料转换开关掌握，主要在长期使用汽油时使用。晶体管电动燃油泵可代替汽油电磁阀，安装在汽油滤清器和化油器之间，它由燃料转换开关掌握，不仅可以掌握油路的通断，还可以代替机械汽油泵。燃料转换开关通汽油电磁阀或晶体管电动燃油泵电路，切断自然气电磁阀电路；一个是“切断汽油电磁阀电路。燃料转换开关上有五根导线，红色线接12V色线搭铁，绿色线接汽油电磁阀或晶体管电动燃油泵，兰色线接减压调整器上的高压电磁阀和怠速电磁阀，棕色线是一个掌握信号线。棕色线缠绕在点火线圈高压线上，当燃料开关处于“气“位，发动机运转，棕色线能接收脉冲信号，保证兰色线长期通电，翻开气路；假设发动机不运转，高压线上就没有脉冲信号，兰色线仅通电三秒左右就自动断电，这样就使发动机熄火后，自动关闭自然气高压系统，既安全又节约燃料。燃料转换开头上还有一个点动按钮，用于气转油过渡时临时供气使用。气量显示器气量显示器用来定性指示气瓶剩余气量的多少，有411/4表示气快用完，应加气了。气量显示器上有四根导线，红色线接12V搭接在燃料转换开关的兰色线上，黑色线搭铁，绿色线、兰色线接在减压调整器的传感器上。气量显示器的显示灯可通过调整传感器上的滑移电位器进展调整。三、主要技术性能由汽油车改装的CNG但大体趋于全都。按有关标准和样车测试，当使用自然气作燃料时，车辆主要技术性能如下：85%90%90%11汽车怠速污染物排放二.自然气和液化石油气〔以LPG〕代替汽油作汽车动力燃料，在当今已是必定的趋势。LPG汽车有如下优点：尾气排放中不含铅和苯，硫含量极微、与油相比，HC削减60－70％，CO轻了对环境的污染，故当之不愧地被称为“干净能量LG汽车的推10311O，远高于汽油，有利于增大燃气压缩比提高发动机的动力性能。3．燃料以气态进人气缸，燃烧较充分，热效率高，积炭少，这使发动机的大修30—4050％，降低了维护费用和运行本钱。4．实行了多项有效的的技术措施和设施，使燃气在完全密闭的系统中运行，比汽油安全、如LPG汽车从投入使用至今未见爆炸记录。5．LPG供给价与汽油价格之LPG10—15％的燃料费，而对于LPG1年半能收回全部投资，推广LPG汽车是一项可单纯的消费支出、增加购置本钱而无回收时机。此外，对于燃气供给商而言，汽LPG量相当50—70LPG、压缩自然气〔CNG〕和液化自然气〔LNG〕的汽车统称自然气汽车。它们之间各有特点在推广中因地制宜，各显神通。其中LPG汽车的特点是技术上最成熟，安全牢靠性好、能量密度大〔一次充气的行程与汽油接并，G的供给便利。燃料供给系主要部件〔汽化①LPG液气阀防护盒、支架等组成。液化石油气在常温工作压力1．6兆帕时即可液扮装瓶。可用一般钢板或薄壁钢管制成，直径也可大一些。液化石油气储气瓶的阀门与压缩自然气供给系统根本相像，但一般截面较小。②蒸发〔汽化〕调压器。多数LPG蒸发调压器具有预热、蒸发和调压功能。用发动机冷却水加热LPG，蒸发气化并经减压后〔接近大气压〕供给发动机。在较低的环境温度下，也应保证液化石油气能汽化。为增大热交换器的热交换量，一般承受迷宫式或管式构造，材料为热传导性能好的铝或铜。③供给适宜空气/3种构造，即盘式混合器、管式混合器、化油器混合器。依据车型不同选用不同的混合器。分类：LPG单燃料发动机汽车：发动机的燃料供给系统专为燃用LPG燃料设计，其构造保证燃料能有效利用。两用燃料〔汽油和LPG〕汽车：当前大多数LPG车为两用燃料车，且已全面到达商品化阶段。没有两套燃料供给系统，利用选择开关实现发动机从一种燃料到另一种燃料的转换，但两种燃料不允许同时混用。主要有以下几种：②化油器式汽油车改装的两用燃料发动机。两用燃料指汽油和LPG。②电控燃油喷射系统的车辆改装为开环两用燃料的LPG汽车.③电控燃油喷射系统的车辆改装为闭环两用燃料的LPG汽车。液化石油气-柴油双燃料发动机汽车液化石油气-柴油双燃料发动机以通常的方式喷入少量柴油作为点燃液化石油气与空气混合气的引燃燃料，而把液化石油气作为主要燃料。优点：经济效益较高。自然气在发动机中简洁和空气均匀混合，燃烧比较完全、干净、不简洁产生积碳，抗爆性能好，不会稀释润滑油，因而使发动机汽缸内的零件磨损大大削减，能延长发动机的寿命和润滑油的使用期限。社会效益好。与石油燃料相比，气体燃料在制备过程中能量损失较小，有害排放污染物少，对环境保护是更有利的。安全性高。自然气本身稍有泄漏，很快就会集中到大气中，气体燃料系统的各个部件，特别是密封局部，都经过严格的检查。因此，自然气作为汽车燃料是比较安全的。缺点：由于气体燃料的能量密度低，自然气汽车携带的燃料量较少，行驶里程较汽油车短。而目前用的自然气发动机大多是由汽油机改装的，因而汽油汽车在改用10%～20%柴油车的根底上改装的，原来汽、柴油机的燃料系统大多保存。因此，要在原汽车增加自然气燃料系统，特别是气瓶使原来的汽车后备箱的有效使用空间削减，本身的自重也增加了。自然气是气态燃料，不简洁储存和携带。为此，需要加压或液化以便装瓶，还需要建筑比汽、柴油加油站投资都大的加气站，在加气站比较缺乏的地区，加气是比较困难的。三.醇类燃料汽车醇类燃料汽车利用醇类燃料做能源驱动的汽车。醇类燃料是指甲醇〔CH3OH〕和乙醇醇为燃料的汽车称为乙醇汽车。类燃料作为发动机的燃料。与汽油相比，醇类燃料具有较高的输出效率，能耗梁折合油耗量较低，由于燃烧充分，有害气体排放较少，属于清洁能源。甲醇主要从煤和石油中提炼，假设形成规模生产，本钱不高于汽油；乙醇一般利用谷物和野生植物生产，本钱较低。目前西方一些国家看是使用醇类燃料与汽油掺混使用，5%～15%掺混燃料处于争论试验阶段。作为醇类燃料的推广，主要困难是甲醇产量较低，本钱稍高；甲醇有毒，公众不易承受；冷启动困难，具有较强腐蚀性等。随着技油或柴油以任意比例掺和的