新能源汽车运用技术 天然气汽车

案例引入
目前，全球天然气汽车驶入发展快车道，我国天然气汽车 产业也得到迅猛发展，加气站和天然气汽车总量均有大幅 增长。2013年，在北京举办的第十四届中国国际天然气汽 车、加气站设备展览会暨高峰论坛上获悉，近一年来，我 国新增加气站446座，总量达到2784座，比上年增加19%； 天然气汽车新增47.3万辆，总保有量已达到157.7万辆， 比上年增长40%。
案例引入
据资料报道，目前世界上拥有压缩天然气汽车和高压加 气站主要分布在意大利、阿根廷、俄罗斯、美国、加拿 大和新西兰等国，此外，在欧洲、南亚和拉丁美洲都有 一定数量的天然气汽车。
我国的天然气汽车技术在20世纪50年代就开始研究。20 世纪80年代中期，我国引进了部分CNG加气站设备，在四 川建立了我国第一个CNG加气站；1993年中国石油天然气 总公司系统引进国外有关技术并于1996年将加气站装置 和汽车改装部件引进技术国产化、技术标准规范化。 1999年全国清洁汽车行动协调领导小组成立，启动了北 京、天津、上海、西安、深圳等12个试点城市地区的清 洁能源推广应用工作，在CNG汽车的推广应用和加气站建 设方面取得了前所未有的成效。2002年北京建成投产的 我国首座LNG示范加气站并引进LNG公交汽车。
天然气汽车与同功率的传统燃油汽车相比，天然气汽车尾气中的碳氢排放量可减少 90%，一氧化碳可减少约80%，二氧化碳可减少约15%，氮氧化物可下降约40%，并且 没有含铅物质排出。天然气汽车与普通燃油汽车相比，在结构上主要增加了天然气 供给系统。天然气供给系统由储气部件、供气部件、控制部件和燃料转换部件组成。
情景1 天然气汽车的发展
2.天然气汽车的发展现状
汽车尾气排放是造成城市空气污染的一个主要原因。与汽油相比，天然气汽车尾气 中，CO减少90%以上，HC减少约20%，CO2减少24%，且基本不含硫化物。。
近十年来，世界天然气汽车年均增长超过25%，中国天然气汽车保有量按照年均增长 10%~15%。
不仅在中国，全世界的天然气汽车保有量也在直线式上升。
模块四 天然气汽车
1
天然气汽车概述
2
天然气汽车的结构与原理
3
天然气汽车的检测与维护
模块四 天然气汽车
本章主要需要理解并学会运用以下知识：
天然气汽车的发展与组成分类 天然气汽车的结构与原理 天然气汽车的检测与维护
学习任务1 天然气汽车概述
情景1 天然气汽车的发展ห้องสมุดไป่ตู้
1.车用天然气
我国天然气资源储量约38万亿m3，相对石油来说也是比较丰富的。天然气主要成分 是甲烷。然气的体积低热值和质量低热值略高于汽油、柴油，但理论混合气热值比 汽油、柴油低。 供应汽车使用的燃气必须进行加工处理。 根据天然气的燃烧特性，按照国际上最常用的判别天然气互换性的华白数，将天然 气分为10T、12T、13T三类。
情景2 天然气汽车的组成分类
天然气汽车是以天然气为燃料的一种气体燃料汽车，天然气汽 车可以按照以下方法进行分类。
1、按燃料状态分类 按照所使用天然气燃料状态的不同，天然气汽车可以分为： （1）压缩天然气汽车（CNGV），储气瓶内的天然气以高压（通
常是20MPa）气态储存，工作时经降压、计量和混合后进入 气缸，也可以直接喷入气缸或进气管。 （2）液化天然气汽车（LNGV），储气瓶内的天然气以液态储存， 工作时液化天然气经升温、计量和混合后进入气缸，也可以 直接喷入气缸或进气管。由于天然气液化后的体积仅为标准 状况下体积的1/625，储带方便，应用潜力较大。
图4.1 梅赛德斯—奔驰B170 NGT天然气汽车
图4.2 通用CAPTⅣA天然气汽车
情景1 天然气汽车的发展
2.天然气汽车的发展现状
图4.3 2008蒙迪欧天然气汽车
图4.4 帕萨特B6天然气汽车
国内汽车业界也紧跟国际的发展走向，越来越注重对新能源的应用。
图4.5 全新爱丽舍天然气双燃料汽车
图4.6 比亚迪F3天然气双燃料汽车
天然气汽车国际协会主席约翰·里昂在巴西举行的第11届 天然气汽车大会上表示，在未来几年内，国际市场上天然 气的供应量将大幅增加，从而促使汽车公司转而生产以天 然气作为动力的汽车，取代目前大多以汽油作为动力的汽 车。他指出，到2020年，预计全球将有6500万辆汽车使用 天然气作为动力，占全球汽车保有量的80%。
情景2 天然气汽车的组成分类
（2）CNG—汽油两用燃料汽车，一般是指具有两套燃料供应系 统，一套供给天然气，另一套供给天然气之外的燃料，两套 燃料供给系统可分别但不可同时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。此类汽车与单一燃 料汽车相比，由于要兼顾两种燃料的物化特性，发动机结构 参数几乎不作改造，因此燃烧热效率不高、经济性一般。
情景2 天然气汽车的组成分类
（3）吸附天然气汽车（ANGV），储气瓶内的天然气以吸附方式 （压力通常为3.5～6MPa）储存，工作时经降压、计量和混 合后进入气缸，也可以直接喷入气缸或进气管。
2、按燃料供给系统特征分类 （1）单燃料（CNG）汽车，仅使用CNG作为发动机的燃料，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的物化特性进行了专门设计，因此燃烧 热效率较高、经济性好。
新能源汽车运用技术 天然气汽车
天然气汽车 目录
1
天然气汽车概述
2
天然气汽车结构与原理
3
天然气汽车的检测与维护
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天然气汽车
1860年道依茨发动机厂制造出世界上第一台气体燃料发动 机，1872年天然气发动机问世。20世纪30年代，意大利推 出第一辆天然气汽车。到1939年，意大利已有1万辆汽车 燃用天然气。前苏联早在1938年就研制出了两种压缩天然 气汽车。二战后从1947年开始批量生产吉斯—156和嘎斯 —51B型压缩煤气瓶汽车（燃用以天然气为主的城市煤气 ）。欧洲法、荷等国为补充其液体燃料不足，相继采用了 压缩煤气汽车。但到50—60年代发展都很缓慢，直到1973 年世界第一次石油危机以后，全世界范围内各国才对把天 然气作为汽车燃料表现出了极大的兴趣，人们逐渐认识到 汽车燃用天然气既经济又清洁且安全的优点。与此同时， 各国都加强了天然气汽车的试验和研究。