第7章-燃氣汽車ppt課件

1、1,第7章 燃氣汽車,7.1 燃氣汽車的發(fā)展 7.2 燃氣汽車發(fā)動機的結構與原理 7.3 燃氣汽車的供氣方式及其特點 7.4 預混合點燃式壓縮天然氣汽車 7.5 預混合壓燃式天然氣柴油雙燃料汽車 7.6 液化石油氣汽車 7.7 液化天然氣汽車,2,7.1 燃氣汽車的發(fā)展,天然氣汽車與燃油車比較： CO2比燃油車低25，CO減少89.73， HC化臺物低80，非甲烷烴類減少52.8； SO2低70.5，SO低99.99； Pb減少到零； 顆粒雜質減少1.67； 噪聲降低40,3,有兩套燃料供應系統(tǒng)；需點火裝置，兩種燃料點火時間不同,有兩套燃料供應系統(tǒng)，但不需點火裝置； 天然氣與柴油混合燃料的汽車

2、,燃氣汽車分類 據(jù)燃氣種類、使用形態(tài)、使用方法分,吸附天然氣汽車：以中壓狀態(tài)儲存在吸附罐內活性炭中的天然氣為燃料的汽車,4,國外燃氣汽車發(fā)展歷程 1872發(fā)明了天然氣發(fā)動機。 第一次世界大戰(zhàn)期間，天然氣開始用在汽車上。 20世紀30年代，天然氣燃料汽車由意大利人率先采用。 1938年，前蘇聯(lián)就研制出兩種壓縮天然氣汽車。1996年，獨聯(lián)體國家天然氣汽車已達47萬輛。 1969年，天然氣汽車改裝系統(tǒng)引入美國。 到1998年，日本全國共有LPG汽車45萬輛。 近年來，各國對天然氣的燃燒和排放特性、天然氣供給的計量和控制系統(tǒng)、理想配比發(fā)動機技術、稀薄燃燒技術、柴油天然氣雙燃料發(fā)動機技術、天然氣噴射發(fā)動

3、機技木及輕質儲氣瓶等開展了大量的試驗研究,5,我國燃氣汽車的發(fā)展歷程 50年代，開展了有關天然氣汽車的研究 80年代中期，四川省率先在國內提出“以氣代油”，發(fā)展天然氣汽車。 1988年從新西蘭和澳大利亞引進50套車用裝置和一套高壓充氣站設備進行示范，隨后在四川南充石油機械廠開始了天然氣汽車專用裝置的研發(fā)工作。 截止到2000年10月，12個示范城市燃氣汽車保有量約7.12萬輛，CNG和LPG加氣站約240個。 預計到2010年，CNG汽車l00萬輛、LPG汽車50萬輛,6,7.2 燃氣汽車發(fā)動機的結構與原理,發(fā)動機形式及其特點 油、汽雙燃料發(fā)動機：據(jù)負荷變化控制氣體燃料調節(jié)閥，并保持一定的柴油

4、噴射量(約占滿負荷油量的10)作為引燃油量。 純氣體燃料發(fā)動機：利用節(jié)氣門根工況要求實現(xiàn)對混合氣量的控制，可燃混合氣一般用火花塞點火,7,天然氣發(fā)動機工作原理,減壓混合進氣缸點燃,8,內燃機的一個工作循環(huán)： 進氣過程：向氣缸供給足夠的可燃混合氣； 壓縮過程：將進入氣缸的可燃混合氣壓縮，提高其壓力和溫度； 燃燒膨脹過程：用電火花點燃被壓縮的可燃混合氣，燃燒的氣體溫度、壓力升高而膨脹，推動活塞運行； 排氣過程：燃燒后的廢氣排出氣缸。 一個作循環(huán)完成時間： 在活塞上下一次(曲軸轉一圈) 內完成的二沖程發(fā)動機； 在活塞上下二次的時間內(曲軸轉兩圈)完成的四沖程發(fā)動機,9,概念 氣缸排量（氣缸工作容積）

5、Vs：活塞從上止點到下止點所掃過的氣缸容積。 發(fā)動機排量（發(fā)動機工作容積）：多缸發(fā)動機各氣缸工作容積的總和。 燃燒室容積(氣缸余隙容積)Vc：當活塞在上止點時，活塞頂上方的容積。 氣缸總容積：Va= Vs+Vc 點燃式、壓燃式與燃料性質密切相關 汽油：沸點低，易汽化和點燃空氣和汽油混合氣點燃做功； 柴油：比重大，不易汽化和點燃，但在高溫高壓下自燃溫度低壓縮空氣，使其溫度超過柴油的自燃溫度，這時噴入柴油，經短暫混合后自行著火燃燒做功,10,壓縮比 定義：壓縮前氣缸中氣體的最大容積Va與壓縮后的最小容積Vc之比。 經濟壓縮比： 越大：氣體的壓力、溫度越高混合氣燃燒速度越快、作功膨脹越充分發(fā)動機功率

6、越大、循環(huán)熱效率越高經濟性越好。 過大：爆燃和表面點火（熾熱點火或早燃） 天然氣發(fā)動機：由于天然氣辛烷值高(辛烷值為130)，適宜的壓縮比范圍較高，為l012，極限壓縮比可達15天然氣既適宜點燃式發(fā)動機又適宜壓燃式發(fā)動機,11,12,13,燃氣汽車與燃油汽車的差異： 燃氣系統(tǒng)的專用裝置元件的安裝位置上。 燃氣供給系統(tǒng)元件(減壓調節(jié)器，混合器等)均安裝在發(fā)動機艙內。 不同車型的主要差異：儲氣瓶數(shù)量和安裝位置不同，或加氣口、主控閥、手動截止閥等元件安裝位置有所不問,14,7.3 燃氣汽車的供氣方式及其特點,供氣方式 意義：運行發(fā)動機的動力性、經濟性、安全可靠性、排放性能,方式： 缸外：進氣道混合器

7、預混合供氣對發(fā)動機供氣； 缸外進氣閥處噴射供氣對每一個缸定時、定量供氣。 空氣量受供（燃）氣的影響。 缸內：高壓噴射供氣大型或高速發(fā)動機（壓縮比大） 低壓噴射供氣壓縮比小的點燃式發(fā)動機,15,16,17,18,工作原理 氣體燃料通過調壓器按一定比例在混合器中與空氣混合，由發(fā)動機吸入氣缸點燃做功適宜改裝車。 機外混合方式 形成的混合氣較均勻，控制系統(tǒng)較簡單，但安全性差,7.4 預混合點燃式壓縮天然氣汽車,兩用車,19,油氣兩用車改裝系統(tǒng) 儲氣部件：儲氣瓶、充氣閥、高壓線及高壓接頭，手動截止閥、氣壓顯示裝置。 燃氣供給部件：天然氣過濾器、減壓調節(jié)器、混合器、低壓氣軟管及循環(huán)水軟管、 燃料轉換部件：

8、燃料轉換開關。 控制部件：天然氣電磁閥、汽油電磁閥、空燃比調節(jié)器、點火時間轉換器、電控單元,20,5-減壓閥（總成）；7-混合器；9-壓力傳感器；10-化油器； 15-點火時間轉換器；16-油氣轉換開關,21,TP：設計壓力 FP：工作壓力,儲氣裝置,22,7.5 預混合壓燃式汽車天然氣柴油雙燃料,工作原理 以壓燃少量柴油噴入氣缸作“引燃燃料”，以壓縮天然氣為主燃料，通過混合器同空氣混合進入氣缸，在壓縮行程的活塞接近上止點時，被壓燃的柴油點燃。 特點 雙燃料：柴油作引燃燃料，天然氣為主燃料； 柴油為主燃料。 節(jié)約改裝費：柴油車易改裝為雙燃料壓燃式汽車；與改裝成火花點燃的發(fā)動機汽車比，節(jié)約大量改

9、裝費。 污染少、噪聲低、發(fā)動機維修簡單、發(fā)動機機油使用壽命長、發(fā)動機低速時扭矩大、氣缸零件磨損少,23,發(fā)動機控制保護系統(tǒng)：天然氣供給控制閥門的傳動裝置；發(fā)動機從用柴油轉換為使用雙燃料工況的轉換系統(tǒng)；發(fā)動機不工作時，排除兩種燃料同時供給發(fā)動機可能性的天然氣供給閉鎖裝置；天然氣氣瓶壓力不足時，能自動轉換發(fā)動機燃用柴油的自動轉換裝置,系統(tǒng)組成 燃料供給系統(tǒng)：天然氣混合器、天然氣供氣量控制閥、柴油供給系統(tǒng)(與柴油機相同,24,天然氣儲存系統(tǒng)：壓縮天然氣氣瓶、壓力表、氣瓶供氣閥等。 天然氣的調節(jié)和供給系統(tǒng)：壓縮天然氣的高壓減壓閥、低壓減壓閥、天然氣過濾器及開關閥；天然氣加熱器（熱源：發(fā)動機冷卻水）。

10、其他部件： 限壓閥：防止高壓減壓閥失常造成中壓管路壓力超過允許值 中壓管路壓力不足報警裝置：防止壓力過低而使后端系統(tǒng)元器件損壞、中壓管路斷裂或供氣不正常,25,7.6 液化石油氣汽車,分類按燃料供給系統(tǒng)分 單燃料汽車：液化石油氣。 兩用燃料汽車：液化石油氣、汽油轉換使用，設兩套燃料供給系統(tǒng)。 雙燃料汽車：液化石油氣、柴油：壓燃柴油引燃液化石油氣和空氣的混合物。 特點 污染少：液化石油氣燃燒更完全，積碳少，噪聲??； 使用壽命長：減少發(fā)動機磨損； 熱值高發(fā)動機動力性好； 改裝費用低,26,27,28,29,7.7 液化天然氣汽車,特點 與汽油汽車比：辛烷值高抗爆性好、燃燒安全、運輸成本低。 與壓縮天然氣比：儲存效率高、鋼瓶壓力低、質量輕 制氣加工與儲存技術復雜、成本高。 必須采用可靠的蒸發(fā)氣化系統(tǒng)。 發(fā)動機運行時，天然氣液態(tài)和氣態(tài)并存（工作壓力0.2MPa時，氣瓶上部氣態(tài)天然氣流出；反之，下部液