项目八 其他清洁能源汽车（课件）-《汽车文化》同步教学（北京理工大学出版社）

项目八 其他清洁能源汽车 项目八 其他清洁能源汽车 任务8.1 气体燃料汽车 任务8.2 太阳能汽车 任务8.3 二甲醚汽车 任务一 气体燃料汽车 学习目标 1.理解天然气汽车的基本概念； 2.熟悉不同类型天然气汽车的结构组成与原理。 3.了解东风雪铁龙爱丽舍CNG双燃料车基本参数。 【建议完成本任务的时间为2课时】 任务描述 图8-1 全新奥迪A5g-tron 资讯分析 A5 Sportback g-tron天然气罐和油箱位于后备箱地板下方，天然气罐由三层材料构成：聚酰胺基体、碳纤维增强聚合物和玻璃纤维增强聚合物、玻璃纤维层。可携带19kg天然气（200bar压力），在NEDC循环下，A5 Sportbackg-tron可以用天然气跑500公里。气罐内部压力低于10bar，即天然气含量低于0.6kg时，系统会自动切换到燃油模式。外界温度较低时，系统会优先使用汽油启动，发动机达到一定温度后再烧天然气。 全新奥迪A5g-tron的最大马力是170hp，最大扭矩270Nm，极速226km/h，和燃油版A5Sportback（230hp、350Nm、250km/h）相比有所下降。A5g-tron的百公里加速，则达到了8.5秒。 活动1.气体燃料汽车的概念和分类 气体燃料汽车又称为燃气汽车，主要分为液化石油气汽车和天然气汽车两种。根据汽车使用可燃气体的形态不同可分为三种：压缩天然气CNG（Compressed Natural Gas），主要成分为甲烷；液化天然气LNG（Liquefied NaturalGas），主要成分为甲烷，经深度冷冻液化；液化石油气LPG（Liquefied Petroleum Gas），主要成分是丙烷和丁烷的混合物。燃气汽车的发动机在燃料供应系统、工作循环的参数、配气机构参数等方面，针对燃气的物化特性进行了专门设计，因此，燃料的热效率高，经济性好。 按照燃料使用状况的不同，天然气汽车可分为以下种类。 专用燃料天然气汽车 发动机仅使用CNG或LPG中的一种作为发燃料，不再使用其他燃油或代用燃料的汽车。此类车辆的发动机在燃料供应系统、工作循环参数、配气机构参数等方面一般都针对CNG或LPG的物理化学特征进行了专门设计，因此燃烧热效率较高、经济性好。 活动1.气体燃料汽车的概念和分类 两用燃料天然气汽车 一般是指具有两套燃料供应系统，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。使用中可以在两种燃料之间进行灵活切换。此类车辆在燃用汽油时，不能同时使用CNG或LPG作为发动机的燃料；反之，燃用CNG或LPG时，也不能混烧汽油。此类汽车与单一燃料汽车相比，由于要兼顾两种燃料的物化特征，发动机结构参数几乎不做改造，因此燃烧热效率不高，经济性较差。 双燃料天然气汽车 一般具有两套燃料供应系统，系统一套供给天然气或液化石油气，另一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，两套燃料供给系统按预定的配比向气缸供给燃料，在缸内混合燃烧的汽车，如CNG柴油双燃料的汽车，或LPG柴油双燃料的汽车。此类车辆燃用CNG（或LPG）为主燃料，柴油起引燃作用。此类发动机结构参数也几乎不作改动，可以在单纯燃烧柴油和CNG与柴油同时混烧两种工况灵活切换，因此这种类型天然气汽车得到较大的推广，相比之下技术亦相对成熟。 活动2.天然气汽车的优缺点 1.优势分析 （1）天然气汽车是清洁燃料汽车 天然气汽车的排放污染大大低于汽车为燃料的汽车，尾气中不含硫化物和铅，一氧化碳降低80%，碳氢化合物降低60%，氮氧化合物降低70%，CO2减少20%~30%，噪声降低40%，尾气中不含硫化物、铅和苯，大大减轻了对环境的污染，因此，许多国家已将发展天然气汽车作为一种减轻大气污染的重要手段。 （2）天然气汽车有显著的经济效益可降低汽车营运成本。 目前天然气的价格比汽油和柴油低得多，燃料费用一般节省50%左右，使营运成本大幅降低。可节省维修费用。燃料以气态进入气缸，燃烧较充分，热效率高，运行平稳，噪声低，积炭少，不需经常更换机油和火花塞，可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。 （3）比汽油汽车更安全 与汽油比，压缩天然气本身就是比较安全的燃料，主要表现在以下方面。 1）燃点高。天然气燃点在650℃以上，比汽油燃点（427℃）高出223℃，所以与汽油相比不易点燃。 2）密度低。与空气的相对密度为0.48，泄漏气体很快在空气中散发，很难形成遇火燃烧的浓度。 3）辛烷值高。可达130，比目前最好的96号汽油辛烷值高得多，抗爆性能好。释放过程是一个吸热过程。当压缩天然气从容器或管路中泄出时，泄孔周围会迅速形成一个低温区，使天然气燃烧困难。 2.缺点分析 （1）续驶里程有限，由于