模块9　新型燃料发动机简介(课件）-《汽车发动机构造与维修》同步教学（机械工业版）

模块9　新型燃料发动机简介 【学习目标】 1.了解发动机新型燃料的开发和使用现状。 2.掌握天然气(CNG)发动机的燃料供给系统的组成和工作特点。 3.掌握液化石油气(LPG)发动机的燃料供给系统的组成和工作特点。 4.掌握蒸发调压器、混合器、电磁阀等部件的结构和工作原理。 5.了解改装内容及故障诊断。 【本节目标】 了解目前国内外新型燃料发动机开发和应用现状 9.1　概述 【基本理论知识】 目前世界汽车保有量约8亿辆，预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆，主要增量来自发展中国家。国际能源机构（IEA）的统计数据表明，2001年全球57%的石油消费在交通领域（其中美国达到67%）。预计到2020年交通用油占全球石油总消耗的62%以上。美国能源部预测，2020年以后，全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口，2050年的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产量的两倍。与此同时，交通能源消耗也是造成局部环境污染和全球温室气体排放的主要来源之一。为此，全球已达成共识：交通能源转型势在必行。 9.1　概述 综合国外各种研究预测和各大国际汽车公司与能源公司的技术发展路线图，结合我国具体国情和发展现状，可初步展望我国汽车能源动力系统的转型趋势： 1)2010年左右，随着石油价格的上涨和燃油税的征收以及排放法规与国际接轨，我国汽车能源动力系统技术转型的转折点将会出现。以混合动力和混合燃料为主体的新能源动力系统车辆产业化高潮将会到来。 2)2020年左右，随着常规石油供需缺口的出现和CO2政策法规的实施以及燃料电池、动力电池等新型能源动力技术的进步，我国汽车能源动力系统技术转型将取得进一步突破，燃料电池轿车产业化可望兴起。 3)21世纪上半叶，基于各种液体燃料及其基础设施的先进内燃机与混合动力车、基于各种气体燃料及其基础设施的燃气与燃料电池车、基于电燃料及其基础设施的纯电动车将会长期并存。 由于最近几年发展燃气汽车是我国清洁汽车行动的重要内容，液化石油气和压缩天然气在降低汽车排放污染方面有一定的潜力，本模块主要介绍天然气发动机和液化石油气发动机的应用。 9.1　概述 天然气和液化石油气作为内燃机燃料有以下优势: 1)尾气排放中不含铅和苯，硫含量极微。 2)抗爆燃性好，辛烷值达103~110，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)燃料以气态进入气缸，燃烧较充分，热效率高，积炭少，这使发动机的大修期延长30%~40％，使润滑油更换周期延长50％，降低了维护费用和运行成本。 4)采取了多项有效的技术措施和设施，使燃气在完全密闭的系统中运行，比汽油安全，LPG汽车从投入使用至今未见爆炸记录。 5)比使用汽油便宜，具体经济指标须视当地天然气或LPG供应价与汽油价格之差而定。 9.1　概述 【本节目标】 1.了解压缩天然气(CNG)物化特性。 2.记住压缩天然气(CNG)发动机的燃料供给系统的组成，理解其工作特点。 3.会进行简单的改装，熟悉改装步骤。 4.了解常见天然气发动机故障现象及排除方法。 9.2　车用天然气发动机 【基本理论知识】 1.天然气发动机的特点 天然气是指地下多孔地质构造中发现的自然形成的烃类气体和蒸气的混合气体。CNG是压缩天然气(Compressed Natural Gas)的英文缩写。作为汽车燃料CNG和汽油比较有以下特点： 1)热效率高。 2)经济性好。 3)发动机的安全可靠性能得到保证。 4)对环境的污染少。 9.2　车用天然气发动机 图9-1　CNG型机电控制式压缩天然气汽车的油、气、电路系统示意图 1—高压钢瓶　2—高压截止阀　3—压力表　4—高压电磁阀　5—减压阀总成 6—气量显示灯　7—混合器　8—空气滤清器　9—化油器　10—压力传感器 11—汽油电磁阀　12—汽油泵　13—断电器　14—点火线圈 15—点火时间转换器　16—油气转换开关　17—充气阀 2.天然气发动机分类 (1)按燃料供给系统分 (2)按控制方式分　按照控制方式，CNG汽车分机械控制式和机电控制式两大类，后者使用最多。机电控制式车用压缩天然气汽车的油、气、电路系统及电气原理如图9-1和图9-2所示。 (3)按燃料供给方式分 9.2　车用天然气发动机 图9-2　CNG型机电控制式压缩天然气汽车电气原理图 1—点火开关　2—气量显示灯　3—燃料转换开关　4—点火线圈　5—汽油电磁阀 6—怠速电磁阀　7—减压阀　8—压力传感器　9—高压电磁阀 9.2　车用天然气发动机 图9-3　CNG两用燃料汽车燃料供给流程图 3.压缩天然气(CNG)发动机的燃料供给系统的组成 (1)预混合点燃式CNG/汽油两用燃料发动机　预混合点燃式CNG/汽油两用燃料发动机可以使用CNG，也可通过