替代燃料汽车课件

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1、替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页1 燃气汽车燃气汽车替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页2引言引言 新能源汽新能源汽车车 我国我国2009年年7月月1日正式实施了新能源汽车生产企日正式实施了新能源汽车生产企业及产品准入管理规则，明确指出：业及产品准入管理规则，明确指出：新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力来源（或使用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构技术，形成的技术原理先进、

2、具有新技术、新结构的汽车。的汽车。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页3世界能源资源状况世界能源资源状况世界一次能源的资源量（世界一次能源的资源量（以2009年的开采速度）石油：45.7年天然气：62.8年煤炭：119年替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页4发展新能源汽车是实现汽车工业可持续发展新能源汽车是实现汽车工业可持续发展的必由之路发展的必由之路替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页5规格严格 功夫到家（威海）（威海）HARBIN INSTITUTE OF TECHNOLOGYSCHOOL OF AUTOMOBILE ENGINEERING汽车工程学院汽车工程学院替代燃料汽车 第*页 第*

3、页 第*页 第 6 页 天然气 （NG）液化石油气（LPG）醇类 氢气 生物柴油等替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页7 汽车新能源的选择标准汽车新能源的选择标准 1.1.储量丰富储量丰富 2.2.热值高，能量密度大热值高，能量密度大 3.3.安全、无毒、污染小安全、无毒、污染小 4.4.价格便宜，来源广，容易制取价格便宜，来源广，容易制取 5.5.便于携带、储存和使用便于携带、储存和使用 6.6.最好可与现在的汽车供油系统兼容或只需进行简单最好可与现在的汽车供油系统兼容或只需进行简单 的改装即可使用。的改装即可使用。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页8新课 燃气汽车燃气汽车替代燃料汽车 第

4、*页 第*页 第*页9一 燃燃气气汽汽车车的定的定义与义与分类分类 1.燃气汽车燃气汽车的的定定义义利用可燃气体作能源驱动的汽车利用可燃气体作能源驱动的汽车。l气体燃料是能源的一个重要气体燃料是能源的一个重要组成部分，被称为继煤组成部分，被称为继煤炭和石油之后的第三大能源。炭和石油之后的第三大能源。l汽车的气体代用燃料种类很多，常见的有汽车的气体代用燃料种类很多，常见的有天然气天然气和和液化石油气液化石油气。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页102 2、燃气汽车的分类、燃气汽车的分类种类种类如何定义如何定义压缩天然气汽车（压缩天然气汽车（CNGVCNGV）指以储存在车载高压气瓶中的高压气态天

5、然气为燃指以储存在车载高压气瓶中的高压气态天然气为燃料的汽车料的汽车液化天然气汽车（液化天然气汽车（LNGVLNGV）指以储存在车载绝热气瓶中的低温液化天然气为燃指以储存在车载绝热气瓶中的低温液化天然气为燃料的汽车料的汽车液化石油气汽车液化石油气汽车（LPGVLPGV）指指以储存在车载以储存在车载压力容器压力容器中的液化石油气为燃料的中的液化石油气为燃料的汽车汽车按使用的燃气分：按使用的燃气分：替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页11燃气汽车的分类燃气汽车的分类种类种类如何定义如何定义单燃料燃气汽车单燃料燃气汽车仅使用仅使用CNGCNG、LPGLPG、LNGLNG中的一种中的一种两用燃料燃气汽

6、车两用燃料燃气汽车有两套燃料供应系统，可分别但不可共同向气缸供给有两套燃料供应系统，可分别但不可共同向气缸供给燃料的汽车燃料的汽车双燃料汽车双燃料汽车指具有两套燃料供应系统，一套供给天然气或液化石指具有两套燃料供应系统，一套供给天然气或液化石油气，一套供给天然气或液化石油气之外的燃料，两油气，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，在气套燃料供给系统按预定的配比向气缸供给燃料，在气缸混合燃烧的汽车，如缸混合燃烧的汽车，如CNGCNG柴油，或柴油，或LPGLPG柴油柴油 按燃料种类分为：按燃料种类分为：替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页12 二二 天然

7、气天然气、液化石油气液化石油气概述概述 1.1.天然气（天然气（Natural GasNatural Gas，简称为，简称为NGNG）天然气是地表下岩石中自然存在的以轻质碳氢化合天然气是地表下岩石中自然存在的以轻质碳氢化合物为主体的气体混合物的统称，主要成分是甲烷，其体物为主体的气体混合物的统称，主要成分是甲烷，其体积一般占天然气的积一般占天然气的80809999，另有少量的乙烷、丙烷，另有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，和丁烷，此外一般还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气，以及微量的惰性气体，如氦和氩等。天然气主要存在于以及微量的惰性气体，如氦和氩等。天然气主要

8、存在于油田和天然气田，也有少量存在于煤层。比重约油田和天然气田，也有少量存在于煤层。比重约5 5，比空，比空气轻，具有无色、无味、无毒之特气轻，具有无色、无味、无毒之特性。天然气公司皆遵性。天然气公司皆遵照政府规定添加臭剂（四氢噻吩），以资用户嗅辨。天照政府规定添加臭剂（四氢噻吩），以资用户嗅辨。天然气在空气中含量达到一定程度后会使人窒息。然气在空气中含量达到一定程度后会使人窒息。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页13 2.2.液化石油气液化石油气 液化石油气（液化石油气（Liquefied Petroleum GasLiquefied Petroleum Gas，简称，简称LPGLPG）是

9、炼）是炼 油厂进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品，是由炼厂油厂进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品，是由炼厂 气或天然气气或天然气(包括油田伴生气包括油田伴生气)加压或降温液化得到的一种无色加压或降温液化得到的一种无色 或黄棕色油状挥发性液体。其主要成分是丙烷和丁烷，含量达或黄棕色油状挥发性液体。其主要成分是丙烷和丁烷，含量达 到爆炸极限（到爆炸极限（1.71.71010）时，遇到火星或电火花就会发生爆）时，遇到火星或电火花就会发生爆 炸。为了提醒人们及时发现液化气是否泄漏，加工厂常向液化炸。为了提醒人们及时发现液化气是否泄漏，加工厂常向液化 气中混入少量有恶臭味的硫醇或硫醚类化合物

10、。气中混入少量有恶臭味的硫醇或硫醚类化合物。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页14 三三.天然气在汽车上的使用天然气在汽车上的使用 天然气根据其存在形式不同，分天然气根据其存在形式不同，分为：为：压缩天然气（压缩天然气（Compressed Natural GasCompressed Natural Gas，简称，简称CNGCNG）液化天然气（液化天然气（Liquefied Natural GasLiquefied Natural Gas，简称，简称LNGLNG）两种。）两种。1 1）压缩天然气（）压缩天然气（CNGCNG）压缩天然气是将天然气经过脱水、脱硫）压缩天然气是将天然气经过脱水、脱

11、硫 净化处理后，经多级压缩至净化处理后，经多级压缩至25MPa25MPa左右存贮在气瓶中，使用时经左右存贮在气瓶中，使用时经 减压器减压后供给发动机燃烧即可。减压器减压后供给发动机燃烧即可。2 2）液化天然气（）液化天然气（LNGLNG）液化天然气是经过一定工艺将天然气在）液化天然气是经过一定工艺将天然气在 -162 -162（112K112K）左右时，压力为）左右时，压力为0.1MPa0.1MPa时变为液态，存贮在储时变为液态，存贮在储 存罐内。存罐内。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页15 1.天然气汽车类型天然气汽车类型 以以CNGCNG为燃料的车辆叫做为燃料的车辆叫做CNGVCNGV

12、（CompressedNatural Gas CompressedNatural Gas VehicleVehicle），以），以LNGLNG为燃料的车辆叫做为燃料的车辆叫做LNGVLNGV（Liquefied Liquefied Natural Gas Vehicle Natural Gas Vehicle 简称为简称为LNGV)LNGV)。1 1）压缩天然气汽车）压缩天然气汽车 目前国内外发展较快的是压缩天然气汽车。压缩天然气目前国内外发展较快的是压缩天然气汽车。压缩天然气是一种理想的车用替代能源，其应用技术经数十年发展已日趋是一种理想的车用替代能源，其应用技术经数十年发展已日趋成成 熟。

13、熟。2 2）液化天然气汽车）液化天然气汽车 是将液化天然气储存在温度为是将液化天然气储存在温度为112K112K压力为压力为0.1MPa0.1MPa左右的储左右的储 存罐内，其密度为标准状态下的存罐内，其密度为标准状态下的600600多倍，能量密度约为汽油多倍，能量密度约为汽油的的 72%72%，已接近汽油。由于液化天然气对贮存技术要求较高，使，已接近汽油。由于液化天然气对贮存技术要求较高，使得得 贮存容器的成本高，这从一定程度上限制了液化天然气汽车的贮存容器的成本高，这从一定程度上限制了液化天然气汽车的 发展。发展。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页16LNG燃气汽车车载燃料供气核心部件系

14、统替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页17大众Passat TSI EcoFuel替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页18替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页19继新爱丽舍CNG车型在市场获得成功之后，东风雪铁龙推出了新世嘉CNG车型，并于1月15日正式上市，其售价为11.78万元。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页20北京现代伊兰特双燃料CNG，售价8.88万元C:Userswlg123Desktop2013-2014新建文件夹2013双燃料车(2)北京现代伊兰特双燃料_.hlv替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页21 目前原装双燃料的车是爱丽舍，捷达，比亚迪，丰田普锐斯等，其他改装的车型

15、较多。原装双燃料车在行车证上能体现出来，在全国都可以行驶。而改装车，虽然有很多车具备了各种各样的证明，但是，在全国很多地方，交警还是会对该车以改型的理由予以处罚。额度一般在两千左右。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页22 2.天然气汽车技术天然气汽车技术 天然气汽车技术，是指汽天然气汽车技术，是指汽车用天然气贮存、加注以及合理车用天然气贮存、加注以及合理运用等方面的技术，主要包括以运用等方面的技术，主要包括以下几方面。下几方面。1 1）加气站技术）加气站技术 无论是压缩天然气还是液无论是压缩天然气还是液化天然气，它们向汽车上加注时，化天然气，它们向汽车上加注时，所需加气设备都比汽油、柴油等所

16、需加气设备都比汽油、柴油等传统燃料的加注设备复杂一些，传统燃料的加注设备复杂一些，必须保证压缩天然气的压力和液必须保证压缩天然气的压力和液化天然气的低温，这需要较高的化天然气的低温，这需要较高的技术水平。天然气加气站一般分技术水平。天然气加气站一般分为三个基本类型，即快速充为三个基本类型，即快速充装型，普通（慢速）充装及两者装型，普通（慢速）充装及两者的混合型。的混合型。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页23 2 2）发动机技术）发动机技术 天然气燃料的性质不同于汽、柴油，因此天然气发动机的天然气燃料的性质不同于汽、柴油，因此天然气发动机的结结构也不同于汽油机和柴油机，应对其燃料混合、发动机

17、燃烧室结构也不同于汽油机和柴油机，应对其燃料混合、发动机燃烧室结构、点火系统等方面的独特之处进行研究与开发。构、点火系统等方面的独特之处进行研究与开发。3 3）气瓶技术）气瓶技术 由于汽车具有的由于汽车具有的流动性，燃料必须时流动性，燃料必须时刻携带。绝大多数天刻携带。绝大多数天然气汽车都把气瓶布然气汽车都把气瓶布置在行李箱里，置在行李箱里，如右图。如右图。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页243.3.天然气汽车的安全性天然气汽车的安全性 1 1）、天然气燃点和爆炸极限比汽油高，那么相同温度下、天然气燃点和爆炸极限比汽油高，那么相同温度下不易发生失火和爆炸事故。不易发生失火和爆炸事故。2 2

18、）、天然气密度远远小于空气，发生泄漏易扩散，不易、天然气密度远远小于空气，发生泄漏易扩散，不易积聚着火。积聚着火。3 3）、天然气气瓶生产经过特批和各种安全测试。、天然气气瓶生产经过特批和各种安全测试。4 4）、气瓶温度或压力超过标准（、气瓶温度或压力超过标准（100100或或26mpa26mpa）自动）自动卸压，确保安全。卸压，确保安全。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页25 四四.压缩天然气和液化石油气作为内燃机燃料压缩天然气和液化石油气作为内燃机燃料的主要的主要特点：特点：1.1.它们的污染都较小；它们的污染都较小；2.2.天然气的资源丰富天然气的资源丰富 3.3.天然气储运不便（低温

19、天然气储运不便（低温-162-162或高压或高压202025Mpa25Mpa时才会液时才会液 化），液化石油气储运方便（常温化），液化石油气储运方便（常温690Kpa690Kpa时会液化）；时会液化）；4.4.汽车动力性都有所下降；汽车动力性都有所下降；5.5.纯甲烷的理论混合气热值比汽油低纯甲烷的理论混合气热值比汽油低1010左右，液化石油气左右，液化石油气 介于天然气和汽油之间；介于天然气和汽油之间；6.6.LPGLPG汽车的特点是技术上成熟，安全可靠性好、能量密度大汽车的特点是技术上成熟，安全可靠性好、能量密度大一次充气的行程与汽油接近），一次充气的行程与汽油接近），LPG的供应方便；的

20、供应方便；替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页26 7.7.抗爆性好，甲烷的研究法辛烷值为抗爆性好，甲烷的研究法辛烷值为130130，液化石油，液化石油气的辛烷值在气的辛烷值在100100110110之间。之间。采用提高压缩比的方法，从采用提高压缩比的方法，从而大幅度提高汽车的动力性和经济性的潜力。而大幅度提高汽车的动力性和经济性的潜力。8.8.混合气发火界限宽，通过采用稀薄燃烧技术可进一混合气发火界限宽，通过采用稀薄燃烧技术可进一步提高汽车的经济效益和环保效益；步提高汽车的经济效益和环保效益；9.9.天然气和液化石油气都是比汽油更天然气和液化石油气都是比汽油更“清洁清洁”的燃料。的燃料。替代

21、燃料汽车 第*页 第*页 第*页 第 27 页2009日内瓦车展上的欧宝雅特LPG液化石油气车.欧宝雅特LPG液化石油气车有180马力水平，且可以轻松地在传统汽油与LPG两种燃料间切换。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页28五.CNG汽车结构及原理 替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页29多点系统替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页30替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页31CNGCNG汽车装置汽车装置三大系统三大系统组成部分组成部分储气系统储气系统指储存指储存CNGCNG的装置，主要由天然气储气瓶、气量显示器（压力表的装置，主要由天然气储气瓶、气量显示器（压力表、充气阀、压力传感器、高压管

22、线等组成。、充气阀、压力传感器、高压管线等组成。供给系统供给系统主要由天然气滤清器、减压调节器、动力调节器、混合器等组成主要由天然气滤清器、减压调节器、动力调节器、混合器等组成。控制系统控制系统指根据用户需求随时切换燃料，并能根据发动机工况调整指根据用户需求随时切换燃料，并能根据发动机工况调整CNGCNG供供给量的装置，主要由油气燃料转换开关、给量的装置，主要由油气燃料转换开关、ECUECU电子控制单元、燃电子控制单元、燃油及油及CNGCNG电磁阀、喷射阀共轨及相关线束组成。电磁阀、喷射阀共轨及相关线束组成。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页32 燃气喷嘴数量等同于发动机气缸数量，装燃气喷嘴

23、数量等同于发动机气缸数量，装于燃气喷嘴导轨内部，于燃气喷嘴导轨内部，CNGCNG（气态）经过减（气态）经过减压器流至燃气导轨，并到达燃气喷嘴。燃气压器流至燃气导轨，并到达燃气喷嘴。燃气经喷嘴通过发动机进气气管进入发动机，燃经喷嘴通过发动机进气气管进入发动机，燃气喷嘴的开启及关闭受气喷嘴的开启及关闭受ECUECU电控单元的控制电控单元的控制。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页33 燃气燃气ECUECU（电脑）（电脑）ECUECU电控单元具有电控单元具有自诊断及自适应功能，自诊断及自适应功能，在监测发动机工作状况在监测发动机工作状况后，根据车辆行驶要求后，根据车辆行驶要求提供适合的燃料供给的提供

24、适合的燃料供给的装置，其工作温度为：装置，其工作温度为：-40-10040-100，并具有，并具有可用可用PCPC机编程的功能。机编程的功能。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页34 油气转换开关油气转换开关 转换开关的主要功能转换开关的主要功能是进行油气转换、气是进行油气转换、气量显示、启动方式的量显示、启动方式的选择。选择。替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页35六六 长安长安CNG双燃料车双燃料车 对于原厂生产的CNG车辆，各地区均没有限制政策；据统计，目前，所有微车企业中，仅长安有CNG双燃料车型国家公告。原厂原厂CNG车型凭以下资料可直接办理加气证，不受各车型凭以下资料可直接办理加气

25、证，不受各地限额的限制：气瓶合格证、厂家的安装监督检验证地限额的限制：气瓶合格证、厂家的安装监督检验证书、行驶证、登记证书书、行驶证、登记证书以以C系列的长安之星系列的长安之星2为例：为例：替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页36CNG双燃料汽车省钱省钱环保环保替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页37核心优势“省钱”如何体现？替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页38使用汽油和天然气的数据对比：以以C系列的长安之星系列的长安之星2为例：为例：替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页39CNG双燃料其他优势：替代燃料汽车 第*页 第*页 第*页40作业 1.CNGCNG、LPGLPG、LNGLNG代表什么含义？代表什么含义？2.CNGVCNGV、LNGVLNGV代表什么含义？代表什么含义？3.压缩天然气和液化石油气作为内燃机燃料压缩天然气和液化石油气作为内燃机燃料的主的主要要特点特点是什么？是什么？