新能源汽車結(jié)構(gòu)與維修 課件 任務(wù)15 液化石油氣汽車燃?xì)庀到y(tǒng)的使用維護(hù)、任務(wù)16 其他新能源汽車的結(jié)構(gòu)原理認(rèn)識(shí)

任務(wù)15液化石油氣汽車燃?xì)庀到y(tǒng)的使用維護(hù)模塊8燃?xì)馄嚨慕Y(jié)構(gòu)與使用維護(hù)學(xué)習(xí)目錄1任務(wù)接受2學(xué)習(xí)目標(biāo)3任務(wù)準(zhǔn)備4任務(wù)實(shí)施5任務(wù)總結(jié)任務(wù)14壓縮天然氣汽車燃?xì)庀到y(tǒng)的使用維護(hù)

客戶培訓(xùn)：出租車公司將一批燃油車改裝成了LPG雙燃料汽車，針對(duì)LPG汽車燃?xì)庀到y(tǒng)的使用維護(hù)，改裝工程師將為公司車隊(duì)維護(hù)技師進(jìn)行技術(shù)培訓(xùn)。任務(wù)接受1.能夠描述液化石油氣汽車的特點(diǎn)。2.能夠解釋液化石油氣汽車燃料供給系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理。3.能夠進(jìn)行液化石油氣汽車燃料供給系統(tǒng)的正確使用和維護(hù)。4.培養(yǎng)合作實(shí)訓(xùn)、嚴(yán)謹(jǐn)工作的職業(yè)道德與安全、環(huán)保意識(shí)。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)準(zhǔn)備信息收集1.液化石油氣汽車及其特點(diǎn)2.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理3.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)主要零部件結(jié)構(gòu)原理4.CNG發(fā)動(dòng)機(jī)主要零部件結(jié)構(gòu)原理5.LPG汽車燃?xì)庀到y(tǒng)使用維護(hù)準(zhǔn)備信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集

使用液化石油氣（LiquefiedPetroleumGas，簡(jiǎn)稱LPG）的汽車稱為液化石油氣汽車，使用液化石油氣和汽油的汽車稱為液化石油氣雙燃料汽車。LPG汽車的特點(diǎn)與CNG汽車類似。1.液化石油氣汽車及其特點(diǎn)2.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與工作原理

（1）LPG汽車燃料供給系統(tǒng)的總體組成LPG汽車燃料供給系統(tǒng)為電控多點(diǎn)噴射系統(tǒng)，其總體組成如圖15-1所示。

圖15-1LPG汽車燃料系統(tǒng)的總體組成信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集

該系統(tǒng)主要由燃料供給系統(tǒng)和電控系統(tǒng)兩大部分組成。前者主要由儲(chǔ)氣瓶、充氣閥、高壓電磁閥、汽化調(diào)節(jié)器、油氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、LPG噴氣嘴以及氣軌等組成，實(shí)現(xiàn)燃料液化石油氣的隨車儲(chǔ)存、在各種管路內(nèi)輸送、充裝和向發(fā)動(dòng)機(jī)噴射等功能；后者主要由各種傳感器、控制器和執(zhí)行器組成，與原車的ECU配合，實(shí)現(xiàn)燃料LPG的定時(shí)定量噴射。

（1）LPG汽車燃料供給系統(tǒng)的總體組成圖15-1LPG汽車燃料系統(tǒng)的總體組成信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集

圖15-2為L(zhǎng)PG燃料供給工作原理示意圖。液化石油氣以液態(tài)儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣瓶中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，儲(chǔ)氣瓶和供液管截止閥打開(kāi)，由儲(chǔ)氣瓶流出的液化石油氣經(jīng)汽化調(diào)節(jié)器調(diào)壓、計(jì)量后以氣態(tài)輸送到LPG燃?xì)鈿廛?，LPG噴氣嘴開(kāi)啟時(shí)，噴射LPG燃?xì)馀c空氣在進(jìn)氣歧管混合后被吸入氣缸，經(jīng)火花塞點(diǎn)火燃燒。（2）LPG汽車燃料供給系統(tǒng)工作原理圖15-2LPG燃料供給系統(tǒng)工作原理示意圖信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集

圖15-2為L(zhǎng)PG燃料供給工作原理示意圖。液化石油氣以液態(tài)儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣瓶中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，儲(chǔ)氣瓶和供液管截止閥打開(kāi)，由儲(chǔ)氣瓶流出的液化石油氣經(jīng)汽化調(diào)節(jié)器調(diào)壓、計(jì)量后以氣態(tài)輸送到LPG燃?xì)鈿廛?，LPG噴氣嘴開(kāi)啟時(shí)，噴射LPG燃?xì)馀c空氣在進(jìn)氣歧管混合后被吸入氣缸，經(jīng)火花塞點(diǎn)火燃燒。1）加氣過(guò)程2）LPG工作過(guò)程3）汽油工作過(guò)程4）LPG的閉環(huán)控制（2）LPG汽車燃料供給系統(tǒng)工作原理圖15-2LPG燃料供給系統(tǒng)工作原理示意圖信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集

圖15-2為L(zhǎng)PG燃料供給工作原理示意圖。液化石油氣以液態(tài)儲(chǔ)存在儲(chǔ)氣瓶中，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，儲(chǔ)氣瓶和供液管截止閥打開(kāi)，由儲(chǔ)氣瓶流出的液化石油氣經(jīng)汽化調(diào)節(jié)器調(diào)壓、計(jì)量后以氣態(tài)輸送到LPG燃?xì)鈿廛?，LPG噴氣嘴開(kāi)啟時(shí)，噴射LPG燃?xì)馀c空氣在進(jìn)氣歧管混合后被吸入氣缸，經(jīng)火花塞點(diǎn)火燃燒。1）加氣過(guò)程2）LPG工作過(guò)程3）汽油工作過(guò)程4）LPG的閉環(huán)控制（2）LPG汽車燃料供給系統(tǒng)工作原理圖15-2LPG燃料供給系統(tǒng)工作原理示意圖信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集

（1）儲(chǔ)氣瓶

儲(chǔ)氣瓶是一種高壓容器，額定壓力2.2MPa。轎車的儲(chǔ)氣瓶安裝在后行李艙內(nèi)（圖15-3）。3.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)主要零部件結(jié)構(gòu)原理圖15-3

儲(chǔ)氣瓶

儲(chǔ)氣瓶由瓶體、防護(hù)盒、支架和組合閥組成，在燃料加注閥上設(shè)有過(guò)量安全裝置，當(dāng)加注燃料至規(guī)定液面高度時(shí)，安全裝置自動(dòng)關(guān)閉，以防止燃料加注過(guò)量，為保證安全，規(guī)定燃料加注極限為儲(chǔ)氣瓶容量的85%。

液體輸出閥具有自動(dòng)限流功能，當(dāng)輸出流量超過(guò)規(guī)定值或壓差超過(guò)50kPa時(shí)，輸出閥將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。

鋼瓶與組合閥組裝后，已按規(guī)定進(jìn)行氣密性檢測(cè)，不允許自行拆卸或更換。信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集

儲(chǔ)氣瓶組合閥由進(jìn)氣口單向閥、自動(dòng)限充閥、出氣口手動(dòng)閥、超流閥、安全閥（限壓閥）、氣量表及電子顯器接頭組成，有些還裝有電磁閥（圖15-4）。組合閥用于顯示氣瓶LPG容量，還具有限量充裝、流量過(guò)度控制、安全卸荷等功能。

3.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)主要零部件結(jié)構(gòu)原理

a）組合閥頂部

b）組合閥結(jié)構(gòu)

圖15-4儲(chǔ)氣瓶組合閥信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集

（2）高壓電磁閥（圖15-5）高壓電磁閥是發(fā)動(dòng)機(jī)燃?xì)饪刂葡到y(tǒng)的第一個(gè)部件，從液化氣瓶過(guò)來(lái)的液態(tài)LPG首先到高壓電磁閥下部的濾清器，濾清器內(nèi)部有一個(gè)紙質(zhì)濾芯，需要定期清洗，使用滿一定周期后要進(jìn)行更換。3.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)主要零部件結(jié)構(gòu)原理圖15-5高壓電磁閥

電磁閥的開(kāi)閉受發(fā)動(dòng)機(jī)ECU控制，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)起動(dòng)轉(zhuǎn)速超過(guò)200r/min時(shí)才打開(kāi)，高壓電磁閥出口通過(guò)銅管聯(lián)接到汽化調(diào)節(jié)器的入口，LPG經(jīng)高壓電磁閥進(jìn)入汽化調(diào)節(jié)器。在液化石油氣LPG供氣管路中，通常安裝有2～3個(gè)電磁閥。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，它切斷燃?xì)夤?yīng)管路。有的電磁閥還具有限制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速作用。信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集

（3）汽化調(diào)節(jié)器汽化調(diào)節(jié)器（圖15-6）又稱蒸發(fā)調(diào)壓器，其功能有:1)將高壓燃?xì)鈮毫φ{(diào)整至工作壓力。2)利用發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)熱水，提供液態(tài)燃?xì)膺M(jìn)行氣化所需的氣化熱。3)依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，提供適量的氣態(tài)燃?xì)狻?）緊急狀態(tài)或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，自動(dòng)切斷燃?xì)夤?yīng)。3.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)主要零部件結(jié)構(gòu)原理

圖15-6汽化調(diào)節(jié)器信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集（4）油/氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)（圖15-7）油/氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)安裝在儀表板上，其功能是駕駛員通過(guò)此開(kāi)關(guān)來(lái)選擇使用LPG或汽油，有的還能夠顯示鋼瓶中存氣量的多少。3.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)主要零部件結(jié)構(gòu)原理圖15-7油/氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集（5）LPG噴氣嘴及氣軌（圖15-8）LPG噴氣嘴安裝在燃?xì)鈿廛壣希蒃CU控制，電路接通時(shí)，LPG噴氣嘴電磁閥打開(kāi)，LPG經(jīng)噴氣嘴噴入進(jìn)氣歧管內(nèi)，與空氣混合后進(jìn)入氣缸燃燒。3.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)主要零部件結(jié)構(gòu)原理

圖15-8LPG噴氣嘴及氣軌信息收集15.1液化石油氣汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的信息收集（6）LPG電控系統(tǒng)（圖15-9）LPG電控系統(tǒng)配合發(fā)動(dòng)機(jī)的電控系統(tǒng)工作，也是由各種傳感器采集LPG的溫度、壓力、流量等各種參數(shù)，送給ECU進(jìn)行分析計(jì)算和判斷，再去控制執(zhí)行器動(dòng)作，對(duì)于LPG主要是控制噴氣量的多少和安全控制，以適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)要求。3.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)主要零部件結(jié)構(gòu)原理

圖15-9LPG控制系統(tǒng)任務(wù)實(shí)施15.2LPG汽車燃?xì)庀到y(tǒng)使用維護(hù)準(zhǔn)備1.維修設(shè)備與材料準(zhǔn)備（表15-1）名稱數(shù)量名稱數(shù)量汽車萬(wàn)用表1臺(tái)/組LPG汽車燃?xì)庀到y(tǒng)零部件1臺(tái)/組常規(guī)拆裝工具1套/組手套、抹布等1批/組滅火器1個(gè)/組工作臺(tái)、零部件盆1套/組表15-1LPG汽車維修設(shè)備與材料任務(wù)實(shí)施15.3LPG汽車燃?xì)庀到y(tǒng)的使用維護(hù)

1.使用注意事項(xiàng)

1）用汽油起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，只要將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)置于“汽油”位置即可，但用LPG起動(dòng)時(shí)應(yīng)首先將油路中的汽油燃盡。為此，必須先將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)放在中間位置（即既不供氣也不供油的位置），待油路中的汽油燃盡后再將它換到“LPG”位置。2）每天至少用汽油工作20min，以保持汽油機(jī)的良好狀態(tài)，否則，氣門(mén)座的壽命會(huì)由于長(zhǎng)期得不到潤(rùn)滑而降低。3）必須注意車用LPG的質(zhì)量，無(wú)論是進(jìn)口LPG還是國(guó)產(chǎn)LPG，其丁二烯和硫的含量都應(yīng)分別小于0.5%和0.015%（重量百分比）。任務(wù)實(shí)施15.3LPG汽車燃?xì)庀到y(tǒng)的使用維護(hù)

1.使用注意事項(xiàng)

4）在汽車行駛中如果發(fā)現(xiàn)LPG泄露，應(yīng)立即靠邊停車，關(guān)閉電源和LPG儲(chǔ)氣瓶組合閥上的手動(dòng)截止閥，然后進(jìn)行處理。在故障未排除的情況下，汽車應(yīng)用汽油行駛。

如果有大量燃?xì)庑孤┗驘o(wú)法關(guān)閉組合閥上的手動(dòng)截止閥，應(yīng)立即切斷電源，隔離現(xiàn)場(chǎng)，隔離人員和火源。如發(fā)生火災(zāi)，應(yīng)用滅火器進(jìn)行滅火或報(bào)119等待消防部門(mén)來(lái)處理。

5）如果準(zhǔn)備長(zhǎng)期不用LPG，則必須將管道和汽化調(diào)節(jié)器中的LPG燃盡或排進(jìn)，還要將汽化調(diào)節(jié)器排液孔打開(kāi)，放出污液，再對(duì)汽化調(diào)節(jié)器做必要的清洗；否則LPG中不易揮發(fā)的物質(zhì)會(huì)沉淀在密封件和膜片上，腐蝕密封件和膜片。6）雙燃料汽車停駛后重新使用的處置。LPG供給系統(tǒng)應(yīng)經(jīng)常使用，如果長(zhǎng)期停用，應(yīng)將LPG儲(chǔ)氣瓶?jī)?nèi)燃?xì)庥猛?；停用半年后再次使用時(shí)，應(yīng)到有資質(zhì)的LPG汽車維護(hù)企業(yè)進(jìn)行LPG供給系統(tǒng)安全檢測(cè)和調(diào)試，確定安全可靠后才可投入使用。任務(wù)實(shí)施15.3LPG汽車燃?xì)庀到y(tǒng)的使用維護(hù)

2.燃?xì)庀到y(tǒng)的維護(hù)

（1）日常維護(hù)

1）檢查L(zhǎng)PG各管路及接頭，有無(wú)破損、泄漏、松動(dòng)和堵塞。要求：管路無(wú)損傷、擠壓變形和堵塞，接頭牢周且無(wú)泄漏；管路與其他物件無(wú)摩擦，不干涉，無(wú)老化和裂紋，連接可靠，與車體裝卡牢同，無(wú)脫落，必要時(shí)進(jìn)行管路通透、清洗，乃至更換管路；拆裝高壓管路時(shí)應(yīng)更換管接頭的環(huán)形卡箍。

2）檢視燃?xì)鈱Ｓ醚b置各功能部件及系統(tǒng)的工作狀態(tài)。要求系統(tǒng)的工作狀態(tài)正常且連接無(wú)松動(dòng)、泄漏和損壞。3）檢查L(zhǎng)PG壓力或LPG儲(chǔ)氣瓶的儲(chǔ)氣量，不足時(shí)應(yīng)立即加充，加充最大容量不要超過(guò)儲(chǔ)氣瓶容量的80％。

任務(wù)實(shí)施15.3LPG汽車燃?xì)庀到y(tǒng)的使用維護(hù)

2.燃?xì)庀到y(tǒng)的維護(hù)

（1）日常維護(hù)

4）每天出車和收車時(shí)要進(jìn)行兩種燃料的轉(zhuǎn)換運(yùn)行，確保LPG供給系統(tǒng)和油氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的工作正常。5）車輛使用LPG時(shí)，電動(dòng)汽油泵仍在工作，汽油箱中應(yīng)保留10L以上的汽油，以防止電動(dòng)汽油泵損壞。6）行車中要隨時(shí)觀察燃?xì)庀到y(tǒng)的工作狀況，要特別注意燃?xì)庀到y(tǒng)是否出現(xiàn)過(guò)熱、異響、異味、碰撞（包括車輛底盤(pán)）、漏電和打火現(xiàn)象，如出現(xiàn)異常情況，應(yīng)及時(shí)關(guān)閉LPG儲(chǔ)氣瓶閥門(mén)，并及時(shí)到有資質(zhì)的LPG汽車維護(hù)企業(yè)進(jìn)行維修。任務(wù)實(shí)施15.3LPG汽車燃?xì)庀到y(tǒng)的使用維護(hù)

2.燃?xì)庀到y(tǒng)的維護(hù)

（2）定期維護(hù)

1）LPG含有非揮發(fā)性物質(zhì)，很容易損壞膜片和密封件，所以每月要將汽化調(diào)節(jié)器排液口打開(kāi)一次，清除掉LPG沉積物。

2）汽車每行駛3000~5000km后應(yīng)更換燃?xì)鉃V芯，同時(shí)檢漏，消除燃?xì)庑孤峨[患。每10000km后清洗燃?xì)鈿廛壟c汽化調(diào)節(jié)器，發(fā)動(dòng)機(jī)其他部件正常保養(yǎng)。1.使用液化石油氣（LPG）的汽車稱為液化石油氣汽車。2.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)主要由儲(chǔ)氣瓶、充氣閥、高壓電磁閥、汽化調(diào)節(jié)器、油氣轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、LPG噴氣嘴等和各種傳感器、控制器和執(zhí)行器組成。3.LPG汽車燃料供給系統(tǒng)基本原理是：當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，儲(chǔ)氣瓶和供液管截止閥打開(kāi)，由儲(chǔ)氣瓶流出的液化石油氣經(jīng)汽化調(diào)節(jié)器調(diào)壓、計(jì)量后以氣態(tài)輸送到燃?xì)鈿廛?，LPG噴氣嘴開(kāi)啟時(shí)，噴射LPG燃?xì)馀c空氣在進(jìn)氣歧管混合后被吸入氣缸，經(jīng)火花塞點(diǎn)火燃燒。4.儲(chǔ)氣瓶組合閥由進(jìn)氣口單向閥、自動(dòng)限充閥、出氣口手動(dòng)閥、超流閥、安全閥（限壓閥）、氣量表及電子顯示器接頭組成，有些還裝有電磁控制閥。任務(wù)總結(jié)5.汽化調(diào)節(jié)器用于將高壓燃?xì)鈮毫φ{(diào)整至工作壓力、利用發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)熱水，提供液態(tài)燃?xì)膺M(jìn)行氣化所需的氣化熱、依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷，提供適量的氣態(tài)燃?xì)?，并能在緊急狀態(tài)或發(fā)動(dòng)機(jī)熄火時(shí)，自動(dòng)切斷燃?xì)夤?yīng)。6.檢查L(zhǎng)PG各管路及接頭，應(yīng)無(wú)破損、泄漏、松動(dòng)和堵塞。7.注意LPG汽車的使用和維護(hù)與傳統(tǒng)汽車不同，應(yīng)嚴(yán)格按照使用說(shuō)明書(shū)要求進(jìn)行。任務(wù)總結(jié)感謝聆聽(tīng)！任務(wù)16其他新能源汽車的結(jié)構(gòu)原理認(rèn)識(shí)模塊9其他新能源汽車的結(jié)構(gòu)原理學(xué)習(xí)目錄1任務(wù)接受2學(xué)習(xí)目標(biāo)3任務(wù)準(zhǔn)備4任務(wù)實(shí)施5任務(wù)總結(jié)任務(wù)16其他新能源汽車的結(jié)構(gòu)原理認(rèn)識(shí)

為了拓展學(xué)生的新能源汽車知識(shí)，學(xué)校邀請(qǐng)廣州市科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)一些熱心科普、擁有豐富科普理論研究及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專家，給學(xué)生進(jìn)行“其他新能源汽車的結(jié)構(gòu)原理”的講座，并要求學(xué)生課外檢索一種“其他新能源汽車的結(jié)構(gòu)原理和發(fā)展動(dòng)態(tài)”，在小組或班級(jí)交流。任務(wù)接受1.能夠描述太陽(yáng)能汽車、生物燃料汽車、飛輪儲(chǔ)能裝置汽車、壓縮空

氣汽車等結(jié)構(gòu)與優(yōu)缺點(diǎn)。2.能夠解釋太陽(yáng)能汽車、生物燃料汽車、飛輪儲(chǔ)能裝置汽車、壓縮空

氣汽車等的工作原理3.學(xué)會(huì)檢索其他新能源汽車的結(jié)構(gòu)原理和發(fā)展動(dòng)態(tài)，發(fā)表自己看法，

撰寫(xiě)檢索報(bào)告。4.培養(yǎng)寒窗苦讀少年志，韶華不負(fù)正當(dāng)時(shí)的品質(zhì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)準(zhǔn)備信息收集1.太陽(yáng)能汽車的結(jié)構(gòu)原理2.生物燃料汽車的結(jié)構(gòu)原理3.超級(jí)電容汽車的結(jié)構(gòu)原理4.飛輪儲(chǔ)能汽車的結(jié)構(gòu)原理5.壓縮空氣汽車的結(jié)構(gòu)原理信息收集16.1太陽(yáng)能汽車的結(jié)構(gòu)原理

太陽(yáng)能汽車是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的汽車。圖16-1為“天津號(hào)”太陽(yáng)能汽車，也是一款高等級(jí)智能駕駛汽車。1.太陽(yáng)能汽車定義

2.太陽(yáng)能汽車特點(diǎn)

1）汽車能量來(lái)自于太陽(yáng)，太陽(yáng)是取之不盡、用之不竭的能源

聚寶盆。

2）沒(méi)有任何有害排放，屬于零污染。

3）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，沒(méi)有復(fù)雜的內(nèi)燃機(jī)、離合器、變速箱、傳動(dòng)軸、散熱器、排氣管等零部件，而是由電池板、儲(chǔ)電器和電機(jī)組成。

4）缺點(diǎn)是依賴太陽(yáng)，續(xù)行里程較短。

圖16-1“天津號(hào)”太陽(yáng)能汽車信息收集16.1太陽(yáng)能汽車的結(jié)構(gòu)原理太陽(yáng)能汽車一般由太陽(yáng)能電池組、自動(dòng)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制器等組成。3.太陽(yáng)能汽車的基本組成

（1）太陽(yáng)能電池組

太陽(yáng)能單體電池由半導(dǎo)體材料制成，當(dāng)太陽(yáng)光照射在該半導(dǎo)體材料時(shí)，半導(dǎo)體的電子-空穴對(duì)被激發(fā)，形成“勢(shì)壘”，也就是P-N結(jié)（圖16-2）。

由于勢(shì)壘的存在，在P型層產(chǎn)生的電子向N型層移動(dòng)而帶正電，而在N型層產(chǎn)生的空穴向P型層移動(dòng)而帶負(fù)電，于是在半導(dǎo)體元件的兩端產(chǎn)生P型層為正的電壓，即形成了太陽(yáng)能電池。

圖16-2太陽(yáng)能電池的工作原理信息收集16.1太陽(yáng)能汽車的結(jié)構(gòu)原理（2）向日自動(dòng)跟蹤器太陽(yáng)能電池能量的多少取決于太陽(yáng)電池板接收太陽(yáng)輻射能量的數(shù)量，由于相對(duì)位置的不斷變化，太陽(yáng)電池板接受太陽(yáng)輻射能量也在不斷變化。向日跟蹤器的作用就是保持太陽(yáng)電池板正對(duì)著太陽(yáng)，最大限度提高太陽(yáng)電池板接受太陽(yáng)輻射能的能力。（3）驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)太陽(yáng)能汽車采用的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)主要有交流異步電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與純電動(dòng)汽車基本相同。（4）控制器控制器主要實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能電池組進(jìn)行管理和對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制，其作用與純電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)相同。

信息收集16.1太陽(yáng)能汽車的結(jié)構(gòu)原理4.太陽(yáng)能汽車的工作原理太陽(yáng)能汽車由太陽(yáng)能電池板在向日自動(dòng)跟蹤器的控制下始終正對(duì)太陽(yáng)，接受太陽(yáng)光，并轉(zhuǎn)換成電能，向電動(dòng)機(jī)供電，再由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛，它實(shí)際上是一種電動(dòng)汽車，其工作原理與串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車基本相同。信息收集16.2

生物燃料汽車的結(jié)構(gòu)原理1.生物燃料與生物燃料汽車

生物燃料又稱生態(tài)燃料，泛指由有機(jī)物組成或者制成的燃料，它不同于石油等傳統(tǒng)燃料，屬于可以再生的燃料。2.醇燃料汽車（1）醇燃料汽車定義

使用醇基燃料（甲醇、乙醇等）的汽車統(tǒng)稱為醇燃料汽車。使用甲醇燃料的汽車叫甲醇汽車，使用乙醇燃料的汽車叫乙醇（酒精）汽車，同時(shí)使用甲醇或乙醇與汽油的汽車稱為靈活燃料汽車（FlexibleFuelVehicle，簡(jiǎn)稱FFV）。圖16-4為吉利汽車集團(tuán)生產(chǎn)的英倫SC7甲醇燃料汽車，在2013年4月上海車展亮相。圖16-4英倫SC7甲醇燃料汽車信息收集16.2

生物燃料汽車的結(jié)構(gòu)原理（2）醇燃料汽車特點(diǎn)

汽車醇燃料主要是甲醇（或叫木醇、木酒精、甲基氫氧化物）和乙醇（酒精），它們的一些理化指標(biāo)與汽油機(jī)比較見(jiàn)表16-1。表16-1汽油、甲醇和乙醇理化指標(biāo)比較信息收集16.2

生物燃料汽車的結(jié)構(gòu)原理（2）醇燃料汽車特點(diǎn)

1）燃燒充分，排放少。2）原料來(lái)源廣泛。3）抗爆性好。4）燃油消耗率會(huì)增加。5）冷起動(dòng)困難。6）容易產(chǎn)生氣阻。7）發(fā)動(dòng)機(jī)磨損大。8）醇類燃料對(duì)人體有害。甲醇燃燒方程式：（3）醇燃料在汽車上的應(yīng)用方式

1）摻燒。2）純燒3）變性燃料。4）靈活燃料（FFV）信息收集16.2

生物燃料汽車的結(jié)構(gòu)原理（4）醇燃料汽車燃料供給系統(tǒng)組成與基本結(jié)構(gòu)原理

1）醇燃料汽車電控燃料供給系統(tǒng)主要由油箱、燃油泵總成（燃油泵、粗細(xì)濾清器等）、油管、噴油器等組成（圖16-5），與傳統(tǒng)汽油汽車電控燃料供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理基本相同。區(qū)別是：1）油箱需用采用與甲醇或乙醇相容的材料制造2）需要增加一個(gè)燃料切換控制器3）噴油器采用電磁閥式圖16-5醇燃料汽車電控燃料供給系統(tǒng)組成信息收集16.2

生物燃料汽車的結(jié)構(gòu)原理

3.二甲醚燃料汽車（1）二甲醚醇燃料汽車定義以二甲醚為燃料的汽車稱為二甲醚燃料汽車。圖16-7為上海申沃客車有限公司生產(chǎn)的SWB6116DME二甲醚燃料城市客車。圖16-7二甲醚燃料城市客車（2）二甲醚燃料汽車特點(diǎn)

二甲醚(又稱木醚、甲醚，英文Dimethyl

ether，簡(jiǎn)稱DME)，可以從天然氣、煤、石油焦碳或生物質(zhì)為原料制取。其理化特性見(jiàn)表16-2。信息收集16.2

生物燃料汽車的結(jié)構(gòu)原理表16-2二甲醚理化特性信息收集16.2

生物燃料汽車的結(jié)構(gòu)原理二甲醚燃料汽車特點(diǎn)1)十六烷值大于55。2)污染少。3)熱值高。4)按等放熱量計(jì)算，二甲醚的汽化潛熱為柴油的2.53倍。5）低沸點(diǎn)。6）資源較為豐富。7）熱值低。8）儲(chǔ)氣瓶占用空間大、攜帶不便、潤(rùn)滑性較差。信息收集16.2

生物燃料汽車的結(jié)構(gòu)原理（3）二甲醚燃料汽車燃料供給系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理二甲醚燃料汽車燃料供給系統(tǒng)主要由二甲醚罐、輸油泵、濾清器、壓力表、蓄能器、噴油泵、噴油器、冷卻器和各種閥門(mén)等組成（圖16-8），與傳統(tǒng)柴油汽車燃料供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理基本相同。區(qū)別是：圖16-8二甲醚燃料供給系統(tǒng)組成

1）專門(mén)的二甲醚罐加壓儲(chǔ)存，如圖16-9所示2）二甲醚的熱值低3）由于二甲醚的粘度低4）二甲醚的爆炸極限范圍比較寬

圖16-9二甲醚燃料罐信息收集16.2

生物燃料汽車的結(jié)構(gòu)原理（3）二甲醚燃料汽車燃料供給系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理二甲醚燃料汽車燃料供給系統(tǒng)主要由二甲醚罐、輸油泵、濾清器、壓力表、蓄能器、噴油泵、噴油器、冷卻器和各種閥門(mén)等組成（圖16-8），與傳統(tǒng)柴油汽車燃料供給系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與工作原理基本相同。區(qū)別是：圖16-8二甲醚燃料供給系統(tǒng)組成

1）專門(mén)的二甲醚罐加壓儲(chǔ)存，如圖16-9所示2）二甲醚的熱值低3）由于二甲醚的粘度低4）二甲醚的爆炸極限范圍比較寬

圖16-9二甲醚燃料罐信息收集16.3超級(jí)電容汽車的結(jié)構(gòu)原理1.超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置與超級(jí)電容汽車（1）超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置

至少有一個(gè)電極主要是通過(guò)電極/電解液界面形成的雙電層電容或電極表面快速氧化還原反應(yīng)形成的贗電容實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能的電化學(xué)儲(chǔ)能器件稱為超級(jí)電容。利用超級(jí)電容儲(chǔ)能的裝置就稱為超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置。

圖16-10所示的超級(jí)電容，直徑60mm，電容量1200F，電壓2.7V，能量1.22wh。圖16-10超級(jí)電容器

（2）超級(jí)電容汽車

使用超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置的汽車稱為超級(jí)電容汽車。圖16-11是我國(guó)第一輛超級(jí)電容公交車，2006年8月28日在上海投入運(yùn)營(yíng)。

圖16-11我國(guó)第一輛超級(jí)電容公交車信息收集16.3超級(jí)電容汽車的結(jié)構(gòu)原理2.超級(jí)電容汽車特點(diǎn)1）超高電容量2）充電速度快。3）使用壽命長(zhǎng)。4）免維護(hù)。5）工作溫度范圍寬。6）經(jīng)濟(jì)環(huán)保。7）改善汽車起動(dòng)性能。8）耐壓偏低。9）價(jià)格方面還沒(méi)有優(yōu)勢(shì)可言。信息收集16.3超級(jí)電容汽車的結(jié)構(gòu)原理3.超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置的基本結(jié)構(gòu)與工作原理

超級(jí)電容汽車與傳統(tǒng)汽車不同主要集中在超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置方面。

（1）超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置的基本結(jié)構(gòu)

圖16-12為超級(jí)電容器的模型，主要由多孔化電極、電解液和隔膜等組成。

其中，多孔化電極采用多孔性的活性碳等材料制成，有極大的表面積，可以在電解液中吸附大量電荷，因而具有極大的電容量并可以存儲(chǔ)很大的靜電能量。圖16-12超級(jí)電容器的結(jié)構(gòu)

信息收集16.3超級(jí)電容汽車的結(jié)構(gòu)原理3.超級(jí)電容儲(chǔ)能裝置的基本結(jié)構(gòu)與工作原理

（2）超級(jí)電容器儲(chǔ)能裝置的工作原理

雙電層電容器的儲(chǔ)能是基于電極/電解液界面上的電荷轉(zhuǎn)移。充電時(shí)，在外電源的作用下電解液中的陽(yáng)離子向負(fù)極移動(dòng)，陰離子向正極移動(dòng)，從而形成一層在電極上，另一層在溶液中的兩個(gè)電荷層，稱為雙電層，如圖16-13所示；放電時(shí)，反向過(guò)程發(fā)生，電極板的電子從負(fù)極運(yùn)動(dòng)至正極，電解液中的陰陽(yáng)離子被釋放，電容器恢復(fù)到原來(lái)的狀態(tài)，雙電層消失。圖16-13超級(jí)電容器的工作原理信息收集16.3超級(jí)電容汽車的結(jié)構(gòu)原理4.超級(jí)電容器的分類

通常，超級(jí)電容器可根據(jù)其電極材料和電解質(zhì)材料進(jìn)行分類，不同的超級(jí)電容具有不同的特性。（1）根據(jù)電極材料分類

炭電極雙電層超級(jí)電容器、金屬氧化物電極超級(jí)電容器和有機(jī)聚合物材料電極超級(jí)電容器。

（2）根據(jù)電解液的類型分類

有機(jī)電解液和水基溶液。信息收集16.3超級(jí)電容汽車的結(jié)構(gòu)原理5.超級(jí)電容器蓄能裝置汽車配置與控制

（1）超級(jí)電容器組件（圖16-15）（2）充電系統(tǒng)（3）電車集電弓系統(tǒng)（圖16-16）（4）變頻調(diào)速交流驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)（圖16-17）

圖16-15

超級(jí)電容組件

圖16-16

電車集電弓系統(tǒng)圖16-17

超級(jí)電容儲(chǔ)能變頻驅(qū)動(dòng)汽車工作原理信息收集16.4飛輪儲(chǔ)能汽車的結(jié)構(gòu)原理1.飛輪儲(chǔ)能裝置與飛輪儲(chǔ)能汽車（1）飛輪儲(chǔ)能裝置

利用飛輪的慣性儲(chǔ)存能量的裝置稱為飛輪儲(chǔ)能裝置，也稱為飛輪電池。（2）飛輪儲(chǔ)能汽車

安裝有飛輪儲(chǔ)能裝置的汽車就稱為飛輪儲(chǔ)能汽車。圖16-18所示汽車為2011年英國(guó)的Flybus集團(tuán)在其Optare牌midibus客車上安裝的飛輪儲(chǔ)能裝置，它通過(guò)與一臺(tái)CVT相結(jié)合（圖16-19）來(lái)在車輪和飛輪之間傳輸能量。

圖16-18

飛輪儲(chǔ)能汽車

其工作原理如圖16-20所示，當(dāng)踩下制動(dòng)踏板后，制動(dòng)能量將帶動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，飛輪轉(zhuǎn)速可達(dá)60000r/min。當(dāng)松開(kāi)制動(dòng)踏板，踩下加速踏板時(shí)，高速旋轉(zhuǎn)的飛輪通過(guò)CVT將動(dòng)能輸送到后輪。

圖16-19飛輪儲(chǔ)能裝置與CVT連接圖16-20飛輪儲(chǔ)能汽車基本原理信息收集16.4飛輪儲(chǔ)能汽車的結(jié)構(gòu)原理2.飛輪儲(chǔ)能汽車特點(diǎn)（1）轉(zhuǎn)換效率高。（2）比功率高。（3）壽命長(zhǎng)。（4）能量進(jìn)出反應(yīng)快。（5）節(jié)能減排。（6）重量輕，維護(hù)少。（7）安全性要求高。（8）目前成本還較高。信息收集16.4飛輪儲(chǔ)能汽車的結(jié)構(gòu)原理3.飛輪儲(chǔ)能裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理

（1）飛輪儲(chǔ)能裝置基本結(jié)構(gòu)原理

飛輪儲(chǔ)能電源系統(tǒng)主要由飛輪、電機(jī)、電力轉(zhuǎn)換器、真空室、轉(zhuǎn)軸和軸承等組成，整個(gè)系統(tǒng)置于真空容器（外殼）內(nèi)。飛輪儲(chǔ)能電源系統(tǒng)中的電機(jī)，既是電動(dòng)機(jī)也是發(fā)電機(jī)（圖16-21）。充電時(shí)，電機(jī)以電動(dòng)機(jī)形式運(yùn)轉(zhuǎn)，在外電源的驅(qū)動(dòng)下，電機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn)，增加了飛輪的轉(zhuǎn)速，從而增大其動(dòng)能；放電時(shí)，電機(jī)則以發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，在飛輪的帶動(dòng)下對(duì)外輸出電能，完成動(dòng)能到電能的轉(zhuǎn)換。當(dāng)飛輪電池輸出電能時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速逐漸下降。而當(dāng)飛輪空閑運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，飛輪儲(chǔ)能裝置的運(yùn)行損耗非常小。圖16-21

飛輪儲(chǔ)能裝置基本結(jié)構(gòu)原理

信息收集16.4飛輪儲(chǔ)能汽車的結(jié)構(gòu)原理3.飛輪儲(chǔ)能裝置的結(jié)構(gòu)與工作原理

（2）飛輪儲(chǔ)能裝置具體結(jié)構(gòu)

以美國(guó)宇航局（NASA）設(shè)計(jì)的飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)（圖16-22）為例，主要由轉(zhuǎn)子系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)、電力轉(zhuǎn)換器、真空室和輔助設(shè)施等部分組成。

圖16-22

飛輪儲(chǔ)能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

信息收集16.4飛輪儲(chǔ)能汽車的結(jié)構(gòu)原理4.飛輪儲(chǔ)能裝置在電車中的應(yīng)用

飛輪儲(chǔ)能裝置除了在電動(dòng)汽車中的應(yīng)用以外，還可以用于電車、載重汽車、城鐵、鐵路交通等許多領(lǐng)域。圖16-25是基于三菱PLC控制的飛輪儲(chǔ)能在電車中應(yīng)用的原理示意圖。通過(guò)PLC、CC-Link現(xiàn)場(chǎng)總線和F700變頻器的控制系統(tǒng)，依據(jù)一定的控制算法，把電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能儲(chǔ)存在飛輪的機(jī)械系統(tǒng)中，電機(jī)處于發(fā)電機(jī)狀態(tài)時(shí)，再釋放這部分能量。圖16-25

飛輪儲(chǔ)能裝置在電車中的應(yīng)用信息收集16.5壓縮空氣汽車的結(jié)構(gòu)原理1.壓縮空氣汽車定義

壓縮空氣汽車（AirPoweredVehicle，簡(jiǎn)稱APV），也叫氣動(dòng)汽車，是一種利用高壓壓縮空氣為動(dòng)力源的汽車。

圖16-26為法國(guó)標(biāo)致-雪鐵龍汽車公司在2013年的日內(nèi)瓦車展和上海車展推出的壓縮空氣混合動(dòng)力汽車，被命名為HybridAir。圖16-26標(biāo)致-雪鐵龍公司的APV外觀信息收集16.5壓縮空氣汽車的結(jié)構(gòu)原理2.壓縮空氣汽車特點(diǎn)

1）無(wú)排放污染。

2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕，維護(hù)少。

3）壓縮空氣的壓力會(huì)隨著行駛里程加長(zhǎng)而衰減。

4）存在高壓氣體的安全性問(wèn)題。信息收集16.5壓縮空氣汽車的結(jié)構(gòu)原理3.壓縮空氣汽車的基本結(jié)構(gòu)與工作原理

APV在整車結(jié)構(gòu)上與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力汽車差別不大，同樣由車身、底盤(pán)、動(dòng)力系統(tǒng)和輔助設(shè)備等部分組成，但因?yàn)槭褂玫膭?dòng)力與傳統(tǒng)汽車不同，在整車的集成技術(shù)上與內(nèi)燃機(jī)汽車有一定的差異，主要差異如下：（1）壓縮空氣存儲(chǔ)（圖16-27）（2）動(dòng)力系統(tǒng)

1）壓縮空氣動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系統(tǒng)

2）氣動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)（圖16-28

）

3）輔助設(shè)備圖16-27

鋁合金內(nèi)膽碳纖維纏繞的超高壓儲(chǔ)氣罐圖16-28

APV氣動(dòng)回路示意圖信息收集16.5壓縮空氣汽車的結(jié)構(gòu)原理（3）法國(guó)標(biāo)致-雪鐵龍汽車公司HybridAir汽車具體結(jié)構(gòu)原理該車將一臺(tái)傳統(tǒng)的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)、自動(dòng)變速箱與一個(gè)由壓縮空氣提供動(dòng)力的液壓泵和馬達(dá)結(jié)合在一起（圖16-29），總體組成如圖16-30所示，壓縮空氣系統(tǒng)則包括高壓儲(chǔ)氣罐和低壓儲(chǔ)氣罐，里面裝的是活性穩(wěn)定的氮?dú)狻８邏簝?chǔ)氣罐位于車身底部的中央通道位置，而低壓儲(chǔ)氣罐則布置在行李艙區(qū)域。

圖16-29

標(biāo)致-雪鐵龍公司的APV系統(tǒng)

圖16-30

標(biāo)致-雪鐵龍汽車公司的APV總體組成信息收集16.5壓縮空氣汽車的結(jié)構(gòu)原理

工作原理如圖16-31所示。壓縮空氣能量的釋放，是利用液壓油推動(dòng)液壓機(jī)構(gòu)（液壓泵與液壓馬達(dá)），進(jìn)而將動(dòng)力傳遞到驅(qū)動(dòng)橋。而制動(dòng)能量的回收，也是通過(guò)液壓機(jī)構(gòu)，通過(guò)液壓油來(lái)壓縮空氣進(jìn)行存儲(chǔ)能量。

該空氣混合動(dòng)力系統(tǒng)與油電混合動(dòng)系統(tǒng)類似，包含了四種行駛驅(qū)動(dòng)模式：純空氣驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)、混合驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)能量回收。