汽车节能原理第五章代用燃料汽车

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1、第五章代用燃料汽车汽车在新能源方面的应用：代用燃料：气体燃料<天然气、液化石油气>、生物燃料<生物柴油>、煤基燃料<醇类燃料、二甲醚>纯电动汽车混合动力汽车太阳能汽车代用燃料汽车的目的：通常是基于传统汽车的改造，在一定程度上缓解对石油燃料的依赖，并降低环境污染。5.1天然气汽车5.1.1概述天然气作为清洁能源和原料，世界各国把推广利用天然气，提高天然气在一次能源消费的比重，作为优化能源结构，实现经济、社会和环境协调发展的重要途径，使天然气成为仅次于石油的第二大能源.天然气NG——天然气是一种无色、无味的气体，主要成分是甲烷，另外还含有少量的其它烃类，

2、例如丁烷、乙烷和丙烷。天然气的主要成分是烷烃中的轻组分，基本由甲烷CH4(82%～98%)和不多的乙烷C2H6(6%)、丙烷C3H8(1.5%)和丁烷C4H10(约1%)组成。一般油、气田的天然气中的甲烷含量差别相当大。我国四川气田天然气中的甲烷含量多在95%以上，而油田的伴生天然气中的甲烷含量则为70%～80%。有的甲烷含量更低，并且含有较重的烃类，如丁烷、戊烷和已烷等。天然气主要有以下几个用途：（1）天然气发电（2）天然气化工工业（3）城市燃气事业（4）天然气汽车按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可以分为：压缩天然气（CNG）汽车压缩天然

3、气是指压缩到20.7—24.8MPa的天然气，储存在车载高压气瓶中。液化天然气（LNG）汽车液化天然气是指常压下、温度为-162度的液体天然气，储存于车载绝热气瓶中。按照燃料使用状况的不同，天然气汽车可分为：专用燃料天然气汽车发动机只使用天然气作为燃料。两用燃料天然气汽车既可以使用天然气也可以使用汽油作为燃料。双燃料天然气汽车可以同时使用液体燃料和天然气。1.天然气的资源情况：世界天然气资源十分丰富。全球常规天然气储备量为327万亿立方米。除了常规天然气之外还有大量非常规天然气资源，按目前的生产开发水平足够全世界使用几个世纪。我国天然气资源也十分丰富

4、。我国常规天然气资源量为38万亿立方米，其中陆地为29.9万亿立方米。另外渤海、东海和南海都有天然气资源。除了常规天然气资源，我们还有丰富的非常规天然气资源，如煤层气和天然气水合物等。中国天然气探明储量集中在10个大型盆地,依次为：渤海湾、四川、松辽、准噶尔、莺歌海-琼东南、柴达木、吐-哈、塔里木、渤海、鄂尔多斯。2.天然气汽车的应用现状近二十多年来，世界天然气需求持续稳定增长，平均增长率保持在2%，专家预计2020年其在世界能源组成中的比重将会增加到30%。21世纪天然气在世界能源结构中的比重将超过石油，成为世界第一大能源，21世纪将是一个天然气世

5、纪。3.天然气汽车的优缺点：优点：（1）可以替代石油的新燃料（2）减少对大气的污染。燃用天然气与汽油相比，CO可降低70%，NOx和非甲烷类可降低80%，CO2可降低30%，HC可降低70%。（3）燃料经济性好。从热能含量上看，1立方米的天然气相当干1.13升汽油的当量。（4）使用压缩天然气比石油安全（5）使用性能好（6）具有良好的抗爆性缺点：（1）天然气携带型差。（2）发动机功率有所下降。（3）改车投资较大。（4）加气站的建设需一定周期。（5）储气瓶占用空间较大，携带不便。目前，提高天然气汽车输出功率的主要措施：（1）提高充气效率；（2）适当提高发

6、动机压缩比；（3）使用专用天然气汽车发动机润滑油。5.1.2天然气汽车技术天然气技术在汽车的应用包括以下几方面：加气站技术：气体燃料在汽车上的充加要比液体燃料复杂。它需要技术含量极高的加气站设备，且投资也较高。气瓶技术：由于汽车的移动性，气体燃料气瓶的质量是一重要的技术问题。气瓶在各种苛刻条件下的安全性问题是气体燃料汽车技术研究中不可忽视的问题。发动机技术：气体燃料的性质决定了它不同于汽、柴油，因此在气体燃料的棍合、燃烧方式、发动机燃烧室结构、点火系统等方面都需要研究开发。混合与控制技术：汽车的速度和负荷总是变化，且气体燃料相对于液体燃料又难以控制，

7、因此按照汽车运行工况要求提供合适量、质的混合气给发动机是混合与控制系统的技术问题。1.加气站技术天然气加气站分为：压缩天然气加气站液化天然气加气站（1）压缩天然气加气站CNG天然气加气站是指以压缩天然气（CNG）形式向天然气汽车（NGV）和大型CNG子站车提供燃料的场所。天然气管线中的气体一般先经过前置净化处理，除去气体中的硫份和水份，再由压缩机组将压力由0.1-1.0Mpa压缩到25Mpa，最后通过售气机给车辆加气。天然气加气站一般根据站区规模或附近是否有管线天然气，可分为常规站、母站和子站。常规站→常规站是建在有天然气管线能通过的地方，从天然气管

8、线直接取气，天然气经过脱硫、脱水等工艺，进入压缩机进行压缩，然后进入储气瓶组储存或通过售气机给车辆加气。通常