新能源汽车运用技术课件模块六燃料汽车

模块六 燃料汽车,重庆工商职业学院,新能源汽车运用技术,重庆工商职业学院,燃料汽车 目录,重庆工商职业学院,燃料汽车 醇类燃料真能成为汽车的“主食”吗？ 近些年来，我国的代用燃料中，醇类燃料越来越多地被使用。国家之所以鼓励这样的做法。首先，是为了解决环保的问题；其次，是为了缓解能源的短缺；再次，也是为过剩的粮食找个出路。应该说，这都是经济层面和社会层面的问题在汽车身上的反映，那么，从汽车的技术层面上又应该如何看待醇类燃料呢？,案例引入,案例引入,随着越来越多的国家政府批准了京都议定书，如何有效地履行自己的承诺，成为各国关注的焦点。根据京都议定书的规定，从年至年，日本的二氧化碳等温室气体的排放量要比年的减少。为了有效地解决这一问题，上月中旬，日本环境省的温室效应对策技术核心研讨会提议国内的汽油汽车使用掺加酒精的混合燃料。专家认为，日本汽车的温室气体排放量占国内总排放量的左右，而使用普通汽油的汽车占全部车辆的，如果全部使用掺入酒精的汽油，就能少排放的温室气体。而欧美国家也正在推广酒精和汽油的混合燃料。再联想到不久前，山西省宣布，该省甲醇汽车示范工程将由试验阶段转入产业化阶段。种种迹象给人的印象是，与汽油混合使用的醇类燃料有可能成为未来汽车用油的主流。,重庆工商职业学院,案例引入,重庆工商职业学院,专家认为，我国已经实现产业化的新能源主要集中在三个方面：天然气、生物能源（乙醇掺汽油）和甲醇。当前，北京市6万多出租车中已经有近3万台使用了天然气供气技术，而且许多公交车也运用了天然气发动机。与后两者相比，现在我国天然气应用技术已经比较成熟，其最大的优势在于我国已经基本掌握了天然气汽车的相关技术。而且，随着“西气东输”工程的全面开工，几年后，我国的经济发达地区将会拥有充足的天然气供应。由于天然气不同于石油，其保管十分危险且耗费巨大，为了扩大天然气的使用范围，国家有可能加大天然气汽车使用网络的建设，这一利好消息无疑将大大推动天然气汽车的发展。,案例引入,重庆工商职业学院,现在，生物能源技术和甲醇的应用技术都已经十分成熟了。不过，甲醇有一个致命缺点，那就是它只能从煤或天然气中提取。如果从煤中提取甲醇，使用甲醇的汽车就具有很强的地域性，全国也就是像山西、贵州等产煤大省有条件推广应用；如果从天然气中提取就有浪费能源之嫌，还不如直接应用天然气作替代燃料。与甲醇相比，可以用于提炼乙醇的原材料更多，但是国外有专家认为，乙醇的能源平衡性太差，也就是说，乙醇所能提供的能源少于生产乙醇所消耗的能源。而且在巴西等国的使用经验表明，作为燃料的乙醇，其价格较高。如果是这样的话，我们就有必要考虑一下发展乙醇的必要性了，我们是不是已经富裕到可以这样做的地步。,案例引入,重庆工商职业学院,除了以上几个方面的障碍外，它们在我国的推广也有着两个瓶颈：一是与转化有关的关键零部件都依赖进口；二是相关基础设施的建设很不完善。如果要突破这两个瓶颈就需要进行巨额投资。我们有没有必要这样做？这是个值得商榷的问题。,案例引入,重庆工商职业学院,从国际上的发展趋势来看，对于替代燃料的研究并不是汽车工业发展的主线。如果将现有的内燃机式汽车称为一代产品，而将电动车、燃料电池车等汽车称为二代产品的话，那么使用混合汽油的汽车只能算是1.5代产品，或者说最多只能算一个过渡产品。对怎样看待混合汽油以及使用混合汽油的汽车的作用这个问题，是见仁见智的。但是，它显然不是今后汽车发展的主流。我们还是应该把精力和资金投入到电动车等新技术的研究中去。只有这样，我们才能够在竞争中取胜。,重庆工商职业学院,模块六 燃料汽车,重庆工商职业学院,本章主要需要理解并学会运用以下知识： 醇类汽车分类 醇类汽车工作原理、特定、发展趋势 醇类汽车的维护,模块六 燃料汽车,重庆工商职业学院,学习任务1 燃料汽车概述,1.甲醇燃料汽车,情景1 燃料汽车的发展,图6.1旗云甲醇新型燃料汽车 图6.2安凯汽油-甲醇双燃料城市公交车 图6.3 海锋甲醇动力轿车,2.乙醇燃料汽车,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,情景2 燃料汽车的组成分类,1.按醇类燃料的组成成份和性质分类 2.按在汽车上应用分类 主要有三种类型，掺烧、纯烧和改质。 3、醇类燃料主要特性,甲醇和乙醇均是无色透明、易挥发的可燃液体。,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,情景1.燃料的来源,甲醇（木醇或木酒精）可以由一氧化碳和氢气合成，为无色透明的液体，高挥发性，易燃。主要由天然气（占78%）、重油（占10%）、石脑油（占7%）、液化石油气（占3%）、煤炭（占2%）、油页岩、木材和垃圾等物质中提炼。 乙醇俗称酒精，其工业生产方法主要有发酵法、乙烯水合法等方法，我国一直以发酵法为主，其生产原料有三类： 第一类是含糖作物与副产物，如甘蔗、甜菜、甜高梁和糖蜜等； 第二类是淀粉质作物，如玉米、高梁、小麦、红薯和马铃薯等； 第三类是纤维素原料，如木材、木屑和谷物秸杆等。,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,情景2.燃料供给系统及专用装置,一、掺烧式车用醇类燃料发动机结构 1.混合燃料法的醇类燃料汽车发动机结构改进 （1）在点燃式发动机上掺烧甲醇 （2）在压燃式发动机中掺烧甲醇 （3）车用掺烧乙醇汽油发动机结构改进,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,2、熏蒸法的醇类燃料汽车发动机结构改进 （1）低压喷嘴法的醇类燃料汽车发动机结构改进,图6.4 用喷油器向进气管中喷入甲醇 1-排气道 2-柴油喷油器 3-进气道 4-甲醇喷油器,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,（2）甲醇蒸气法的醇类燃料汽车发动机结构改进,图6.5 利用废气热量使甲醇变成蒸气的装置 1-甲醇邮箱 2-电动油泵 3-蒸发器 4、5、6、7-阀,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,图6.6利用循环水热量的甲醇蒸发器示意图 1-甲醇燃料入口 2-控制甲醇液面阀门 3-循环水出口 4-真空压力管 5-膜片 6-压力调节杆 A-甲醇蒸气 B循环水出口,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,3.双燃料喷射系统的醇类燃料汽车发动机结构改进 （1）两套喷油泵-喷油器系统,图6.7 双喷油布置示意图 a）U形 b）型 1-甲醇喷油器 2-柴油喷油器,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,（2）供油管及喷油器的结构变动,图6.8 喷油器结构变动 1-高压喷油泵 2-输油泵 3-代用燃油箱 4-回油管 5-电磁阀 6-压力调节器 7-出油阀 8-单向阀 9-喷油器 10-喷油器针阀 11-浮化液 12-高压油管,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,3）双燃料汽车用新型供油系统,图6.9 双燃料汽车用新型供油系统 1-喷油器 2-甲醇邮箱 3-喷油泵 4-柴油油箱 5-电动输油泵 6、10-止回阀 7-加油器 8-甲醇油管 9-柴油油管,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,二、车用高比例和纯醇类燃料发动机结构 1.甲醇点燃式发动机结构改进,通常，当燃用甲醇含量超过容积的85%时，发动机需进行一系列设计修改： （1）提高电动汽油泵的供油压力，以避免产生气阻，影响供油，如有的汽油泵采用3.0MPa以上压力。 （2）混合气的形成装置必须与甲醇较低的热值及较少的空气需要量相适应。 （3）采用高压缩比以充分利用甲醇高辛烷值的特性，压缩比可提高到911。 （4）采用更合适的混合气形成装置，对混合气形成装置进行改进设计。,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,（5）选择合适的火花塞和火花塞间隙的选择，压缩比提高后，宜采用冷型火花塞。 （6）解决冷起动不利的因素，如：辅助汽油喷射、电加热、火焰起动装置、热分解燃油、催化分解燃油、增加点火能量、燃油的雾化、燃油中添加低沸点的添加剂。 （7）改善有关零件的抗腐蚀性和抗溶胀性等，尤其是提高供油管路的金属件、橡胶件和塑料的性能，如油压调节器的膜片。 （8）加大燃料箱，以保证必要续驶里程。或采用双油箱结构。 （9）提高发动机的压缩比，为充分利用醇类燃料高辛烷值的特点，应加大点火提前角调整2°5°。,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,3.车用纯醇类燃料柴油机结构改进,（1）火花塞法； 1）燃料喷射时间及点火时间。 2）火花塞的位置及电极长度。,图6.10 在涡流燃烧室气缸盖上布置火花塞的位置示意图 1-喷油器孔 2-火花塞或电热塞孔,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,（2）电热塞法；,图6.11 电热塞在统一燃烧室和分隔燃烧室中安装位置的比较 a）统一燃烧室 b）分隔燃烧室（一） c）分隔燃烧室（二） d）分隔燃烧室（三） 1-喷油器 2-电热塞,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,（3）裂解甲醇法；,图6.12 裂解甲醇燃料发动机的基本组成 1-压力调节器 2-裂解气冷却器 3-裂解反应器 4-蒸发器 5-燃料泵 6-燃料箱 7-安全放气阀,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,（4）表面着火法；,图6.13 甲醇表面着火法结构示意图 1-气缸 2-气缸盖 3-铜密封垫 4-电极 5-空气间隙 6-电热带 7-陶瓷套管 8-不锈钢燃烧室 9-轴针式喷油器 10-绝缘材料制的垫片,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,（5）采用着火改善剂； （6）高压缩比压燃法； 4、甲醇改制发动机结构改进 5、醇类灵活燃料发动机 （1）甲醇灵活燃料发动机 （2）乙醇汽油灵活燃料发动机,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,情景3 醇类燃料汽车实例,1. M85甲醇燃料汽车,图6.14 甲醇燃料系统图 1-空气滤清器 2-双燃料压力调节器（0.38MPa）3-进气管及燃油喷射器 4-油轨 5-涡轮增压器 6-甲醇滤清器 7-截止阀 8-丙烷压力调节器 9-由外面充入及排出丙烷 10-直流电动输油泵 11-丙烷蒸气减压阀 12-丙烷微处理器 13-甲醇回流管 14-丙烷蒸气（2835kPa） 15-压力表 16-丙烷脉宽调质电磁阀 17-空气流量传感器,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,（1）燃料系统及汽车底盘；发动机采用博世公司的多点燃油喷射装置。 （2）发动机；汽车采用排量为3.8L的6缸发动机。 （3）汽车性能；别克汽油汽车改用M85后，性能有了明显的提高。 1）动力性。,图6.15 甲醇燃料汽车与汽油汽车的功率比较图6.16 甲醇燃料汽车与汽油汽车的转矩比较,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,2）燃料经济性。 3）汽车加速性及驾驶驱动性能。 2、灵活燃料甲醇（FFV）汽车,图6.17 在Jetta型汽车基础上开发的灵活燃料汽车布置图 1-活性炭罐过滤器 2-空气泵 3-敲缸传感器 4-火花塞 5-喷油器 6-废气再循环阀 7-电控单元（ECU） 8-燃料过滤器 9-灵活燃料 10-燃料泵及油面传感器 11-氟化高密度聚乙烯燃料箱 12-三元催化反应器 13-氧传感器 14-甲醇传感器 15-甲醇发动机用润滑油,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,图6.18 灵活燃料电控系统原理图,学习任务2 燃料汽车的结构与原理,重庆工商职业学院,重庆工商职业学院,情景1 燃料汽车的检测与维护 一、醇类燃料的正确使用 1、车用乙醇汽油 （1）车用乙醇汽油的组成 （2）车用乙醇汽油的牌号 （3）车用乙醇汽油的正确选用 2、车用甲醇汽油,学习