课题七 汽车的未来（课件）- 《汽车文化》同步教学（北京理工大学）

课题七 汽车的未来 学习任务 1.知道汽车代用燃料的种类； 2.叙述汽车的未来发展趋势 ； 3.知道实现汽车轻量化的途径； 4.叙述汽车电子化、智能化新技术。 任务一 新燃料汽车 液化石油气 以液化石油气（ LPG）为燃料的液化石油气汽车早已问世，目前全世界已有超过54个国家使用LPG汽车，总数接近1 500万辆。液化石油气是石油开采和炼制过程中的伴随产物，受石 油危机的影响不可能 成为汽油、柴油的稳 定代替燃料。 液化石油气汽车——现代伊兰特 天然气 汽车用天然气的主要成分是甲烷，其余为乙烷、丙烷、丁烷及少量其他物质。天然气汽车使用的天然气种类有压缩天然气（CNG）和液化天然气（INC）两种。两者相比较，在汽车上更具有推广价值的是压缩天然气。天然气汽车始于20世纪30年代，首先在意大利实用化。我国在汽车上应用压缩天然气始于20世纪80年代。1988年在原石油部和四川省政府的支持 下，四川省石油管理局从 国外引进了第一套压缩天 然气充气装置和汽车改装 技术及设备，在南充建立 了全国第一座天然气汽车 充气试验站。 压缩天然气汽车 生物柴油 生物柴油( Biodiesel)是清洁的可再生能源，它是以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物，以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的 石油柴油代用品。美国是世界上 最早研究生物柴油的国家，目前 生物柴油总生产能力为130万t， 能够加注生物柴油的加油站，遍 布美国所有州。欧洲是目前全球 生物柴油的主要生产地。 生物柴油加油站 醇 类 醇类燃料是指甲醇和乙醇，都属于含氧燃料。与汽油相比，醇类燃料具有较高的输出效率，能耗折合油耗量较低，由于燃烧充分，有害气体排放较少，属于清洁能源。 甲醇俗称“木醇”或“木精”。用甲醇代替石油燃料在国外已经应用多年，20世纪80年代，我国开始了甲醇燃料的开发。目前，包括我国在内世界上已有70多个国家不同程度地使用甲醇汽车。燃料乙醇是由有机物（粮食、植物纤维） 制成的液态燃料。乙醇汽油是燃料 乙醇和普通汽油按一定比例混配而 成的新型替代能源。巴西和美国是 目前世界上两个乙醇汽油消耗大国。 20世纪20年代巴西开始了乙醇汽车 的使用，20世纪30年代美国在内布 拉斯加州首次上市了乙醇汽油。从 20世纪90年代末开始，乙醇汽油汽 车成为各国新能源规划项目之一， 逐步步入人们视野。 乙醇汽油加油站 二甲醚 二甲醚又称甲醚，简称DME，能从煤、煤气层、天然气、生物质等多种资源中提取。以二甲醚为燃料的二甲醚汽车的进一步发展将有效地解决原油危机和能源安全问题。 二甲醚城市公交车 氢 气 氢气汽车指用氢气直接作为燃料的汽车，它是传统汽车最理想的替代方案。氢气的来源主要是电解水、碳氢化合物的裂解和工业废氢。 1807年，Isaac de Rivas制造了首辆氢内燃车；1990年，日本武藏工业大学展出了使用液氢储罐的燃氢轿车；1996年，宝马汽车公司推出 了新式氢能源汽车，被称为 “汽车发展史上的一个里程 碑”；2008年，中国长安汽 车在北京车展上展出了自主 研发的中国首款内燃氢动力 概念跑车“氢程” 。 氢 程 空 气 目前，科学家们正在研究一种以空气为动力源的汽车。空气动力汽车的发动机采用空气压缩技术，把压缩空气储存在空气罐里。压缩空气可来源于充气站，亦可通过电能等其他方式自行在车上储备，然后缓慢释放并推动汽车前进。 MDI公司的AIRPod空气动力汽车 任务二 汽车轻量化 汽车轻量化材料创新的瓶颈 我们知道，汽车的各个零部件的原材料都有与其相对应的应用领域。对于汽车轻量化的新型材料来说，首先要考虑其大规模生产的可能性，其次要看它的成本是否低廉，另外还要综合考虑它的应用价值。 现在制造汽车的主流材料之一是铸铁，它的延展性和塑形性非常好，适合制作汽车的各种零部件，也适合同其他金属一起合成一些有特定属性的合金。另外一种常用的材料是铝，由于它很适合注入模型来塑形，所以它一般用来制造变速箱、发动机等零部件。塑料也是很容易塑形的材料，而且它很轻，所以很适合在温度低且压强不大的时候制作汽车零部件，例如保险杠。 每种材料都有它的用武之地，我们在选择材料时首先会看它的灵活应用性，同时也要考虑能否以很低的成本进行大规模生产。 现代汽车轻量化的实施途径 通过使用新型合金材料、改进产品设计及改善生产流程来减轻产品重量。拿铸铁制造的零部件来说，通过制造更薄的铁板来减重，同时提升它的坚实度。此外，在实心铸铁上还可以设计很多洞，在不影响其抗压能力的前提下，实心变空心，减重不减质。 另一个零部件创新设计的例子是，通过高精尖的设计，将原本15个焊接在 一起的零部件集合 成1个零件，减重 50