汽车动力新技术
新能源汽车动力系统的优化与节能技术
新能源汽车动力系统的优化与节能技术随着环保意识的增强和能源紧缺问题的日益突出,新能源汽车逐渐成为全球汽车行业的重要发展方向。
新能源汽车动力系统的优化与节能技术是提高新能源汽车性能和推动其市场普及的关键。
本文将重点探讨新能源汽车动力系统优化与节能技术的现状和未来趋势。
一、动力系统优化新能源汽车动力系统的优化是实现高效能量转换和提升整车性能的关键步骤。
主要包括电动机技术的改进、电池系统的优化以及能量管理系统的完善。
1. 电动机技术改进电动机作为新能源汽车的核心动力装置,其效率和性能对整车性能产生直接影响。
通过提高电动机的效率、降低损耗和提升动力响应速度,可以实现动力系统的优化。
例如,采用高效磁钢材料和减少铜损耗的电机设计,可提高动力转换效率。
2. 电池系统优化电池系统是新能源汽车动力来源的重要组成部分。
为了提高电池能量密度和延长电池寿命,需要对电池材料、结构和管理系统进行优化。
研发更为先进的电池材料,如锂电池和固态电池,可以提高能量密度和充放电效率。
同时,建立智能化电池管理系统,合理控制电池的充放电过程,可以提升电池的寿命和稳定性。
3. 能量管理系统完善新能源汽车的能量管理系统是整个动力系统的大脑,通过智能化控制和协调各个子系统的运行,实现能量的高效利用。
通过优化能量管理算法和控制策略,可以最大程度地提高能量转化效率和减少能量损耗。
例如,采用智能预测控制策略,根据驾驶条件和路线规划,合理分配动力输出和能量回收,进一步提高新能源汽车的续航里程。
二、节能技术应用除了动力系统的优化,新能源汽车的节能技术应用也是提高能源利用效率和降低污染排放的关键。
主要包括车身轻量化技术、动力总成能量回收利用以及智能能源管理系统的应用等。
1. 车身轻量化技术采用轻量化材料和优化设计,降低车身重量是提高新能源汽车能效的重要手段。
例如,使用高强度钢材、铝合金和碳纤维等轻量化材料,可以减轻车身质量,并优化车身结构,提高整车刚度和安全性。
福特最新EcoBoost动力技术介绍
燃 油 计 量阀 I M V。燃 油 计 量阀安 装 在 高压油泵上,是一个占空比控制电磁阀,由 PCM通过PWM信号控制电磁阀的搭铁。 燃油计量阀的作用是保证进入到油轨中的 燃油压力与需要的油压保持一致。燃油计 量阀与高压燃油压力传感器一起构成闭环 控制系统。燃油计量阀在不通电状态下处
1. 低压油路
TNBA发动机的低压燃油管路采用无 回油系统,电子油泵在不同的工况下只是 把所需的燃油输送给高压油泵,因此无回 油。在油 箱上 安 装了一 个单 独 的 油 泵 控 制 模块FPDM控制低压油路的压力。TNBA发 动机的低压油路组成如图2所示。
低压油路的工作原理如下: P C M 根 据 的 发 动 机 不 同 工 况 ,将 目标 油 压 的控 制 信息传 递 给 F P D M,这 个信号是一个低频的PWM信号(大约 3 0 0 ~ 5 0 0 H z),占空比在10%~ 8 5%之 间。F PD M 在收到P C M发 送 过 来的目标 油 压 控 制 信 息 后,又 以 高 频 信 号 ( 大 约 1 0 K H z ) 驱 动 电 动 油 泵 ,此 时占 空 比 在 0 ~10 0%之间。P W M 信号改变时,电 动油 泵的速 度 就 会 随 之 改变,从而改变 低 压 油路的燃油压力。 低压管路的燃油压力传感器把当前的 低压管路油压值反馈给PCM,如此就实现 了对低压燃油压力的闭环控制。由于PCM 对低压管路油压进行控制,所以输入到高 压油泵上的油压只有0.38~0.62MPa。 泄放阀。电子油泵在长时间高速运转 时会产生很高的热量,当燃油通过油泵加 热 后 会 使 燃 油的温 度 升高,容 易形成气 泡,严重情况下可能产生“气阻”,会导致 发动机停 机 或 难以启动故 障。使 用泄 放阀 (直径为0.55mm)可以除去油管中的燃油蒸 汽,提高低 压管的燃 油 流 速,从而在任 何 工况下避免产生气阻的可能性。
汽车发动机新技术的开发与展望
汽车发动机新技术的开发与展望随着科学技术的发展,交通技术方面的追求也随着人们的生活水平提高而提高。
汽车作为社会的主要交通工具,给人们带来的方便时有目共睹的。
其中,作为汽车的核心部件——发动机,是提供汽车动力的重要结构,也是提高汽车运行效率高地的重要问题。
本文通过对汽车发动机工业发展状况的简述,分析现有的发动机新技术,从而浅析汽车发动机新技术的未来展望。
标签:发动机;新技术;开发;展望1 前言随着汽车工业的发展以及汽车的保有数量的增加,石油紧缺、空气污染等一系列问题都已经逐渐浮现出来。
发动机作为汽车的重要部件,是汽车运行的动力源泉。
汽车的发展主要还是依靠发动机的技术革新,动力、经济、可靠等性能需求催生了发动机新技术的出现。
2 汽车发动机的发展状况进入本世纪以来,汽车发动机并未因其他的动力竞争而逐渐淡出历史舞台,发动机技术的发展使得其仍处于主体地位。
通过高强度低密度的复合型材料的应用,使得发动机的在整体硬度不断变大的同时还能够兼顾重量。
与传统的铸铁材料的发动机气缸相比,现在的合金材料的缸体不仅导热性有所提高,更重要的是材质重量大大减少。
但由于本身制造成本的问题,所以合金缸体并没有完全取代铸铁钢铁。
1998年,由巴斯夫公司与丰田用聚酰胺6合作开发制造的进气歧管,取代了铸铁、铸铝等金属材料。
其特征是一种经玻璃纤维强化的聚酰胺,并已成为众多车型的“首选材料”。
此种材质比金属在质量方面减少了近40%,比起其他材质的缸体,阻力更低,更有利的空气动力设计,使他实现起来更加容易。
在燃烧模式和燃烧系统也发生重大变革,由于稀燃技术在汽油机上的成功应用。
使得缸内直喷式汽油机、缸内直喷分层燃烧发动机、双模直喷发动机三种燃烧系统成为主流的发动机燃烧模式。
在燃料方面,由于空气污染逐渐成为公众关注的主要问题,因此使用哪种燃油,改善燃油本身的经济成本,降低发动机对燃油的依赖已成为世界各国针对发动机技术研发的主要方向。
不管是压缩天然气、乙醇汽油都是在根本上增加燃油的燃烧效率,从而间接的降低发动机对燃油的依赖程度,并在合理范围内减少废气的排放。
汽车新技术分类
汽车新技术分类随着科技的不断发展,汽车行业也正在经历前所未有的变革。
本文将分类介绍汽车新技术,主要包括节能技术、动力技术、底盘技术、电子技术、智能驾驶、轻量化技术和安全技术。
1.节能技术节能技术是汽车技术的重要发展方向之一,旨在降低汽车的能源消耗,提高燃油效率。
以下是节能技术的几种分类:(1)燃油节能技术:燃油节能技术主要通过改进发动机设计和制造工艺,提高燃油利用率和减少燃油消耗。
例如,缸内直喷技术、可变气门正时技术、涡轮增压技术等。
(2)新能源节能技术:新能源节能技术包括电动汽车、混合动力汽车、氢燃料电池汽车等。
这些技术利用电池、燃料电池或其他可再生能源来减少对传统燃油的依赖。
(3)节能材料技术:节能材料技术主要通过采用轻质、高强度、高效率的材料来降低汽车的质量和能源消耗。
例如,高强度钢、铝合金、碳纤维复合材料等。
2.动力技术动力技术是汽车技术的核心领域之一,直接影响汽车的的动力性和经济性。
以下是动力技术的几种分类:(1)内燃机技术:内燃机技术是传统的汽车动力技术,主要通过改进内燃机设计和制造工艺来提高动力和经济性能。
例如,缸内直喷技术、可变气门正时技术、涡轮增压技术等。
(2)新能源动力技术:新能源动力技术包括电动汽车、混合动力汽车、氢燃料电池汽车等。
这些技术利用电池、燃料电池或其他可再生能源来提供汽车的动力。
(3)动力系统技术:动力系统技术包括自动变速器、无级变速器、混合动力系统等。
这些技术的应用可以提高汽车的动力和经济性能。
3.底盘技术底盘技术是汽车技术的重要组成部分,直接影响汽车的操控性和舒适性。
以下是底盘技术的几种分类:(1)悬挂系统:悬挂系统的设计和材料能够影响车辆的操控性和舒适性。
例如,双叉臂式悬挂、麦弗逊式悬挂等。
(2)制动系统:制动系统的性能和稳定性直接影响了汽车的安全性能。
例如,盘式制动器、鼓式制动器等。
(3)转向系统:转向系统的精确性和稳定性决定了汽车的操控性能。
例如,机械转向系统、液压助力转向系统、电动助力转向系统等。
新能源汽车动力电池有哪些最新技术
新能源汽车动力电池有哪些最新技术
高镍正极材料:高镍正极材料具有高比能量、高容量和低成本的优点,是目前主流的正极材料之一、其中,NCM (Nickel-Cobalt-Manganese)
811(即镍钴锰比例为8:1:1)技术是近年来较为热门的技术之一固态电池技术:与传统的液态电解液不同,固态电池采用了具有高离
子导电性的固态电解质。
相较于传统电池,固态电池具有更高的能量密度、更长的使用寿命和更高的安全性。
智能化管理系统:动力电池管理系统(BMS)是新能源汽车的核心部
件之一,它不仅负责监测电池的状态和性能,还能根据用户的需求进行电
池的优化管理,从而延长电池的寿命和提高车辆的性能。
快速充电技术:目前的新能源汽车快速充电技术主要包括直流快速充
电和无线充电。
直流快速充电可以在较短时间内为电池充电,提高了充电
效率和便利性;无线充电则可以消除充电线缆的使用,提高了充电的便携
性和安全性。
二次利用技术:随着新能源汽车的普及,废旧动力电池的处理和回收
成为了一个亟待解决的问题。
目前,一些企业正在研究开发二次利用技术,将废旧动力电池进行回收、拆解和再利用,从而实现对资源的有效利用和
节约。
汽车工程中的新技术突破
汽车工程中的新技术突破随着科技的迅猛发展,汽车工程领域也开始出现了一系列创新和突破。
这些新技术的出现不仅改变了汽车的设计和功能,同时也提升了其安全性、可靠性和环保性。
本文将介绍几项在汽车工程中的新技术突破。
首先,智能驾驶技术是当前汽车工程中最引人注目的技术突破之一。
智能驾驶技术能够通过激光雷达、摄像头、雷达、红外传感器等感知设备获取车辆周围的信息,实现自动化驾驶。
这项技术的出现,不仅提高了驾驶的安全性和舒适性,同时也降低了交通事故的风险。
智能驾驶还可以减少交通堵塞和能源消耗,对于城市交通拥堵问题具有重要意义。
其次,电动汽车技术也是近年来取得重大突破的领域之一。
电动汽车以电能作为动力源,代替传统的汽油或柴油发动机。
它通过电池储存电能,带动电动机驱动车辆。
与传统内燃机相比,电动汽车具有零排放、低噪音和高效能等优势。
随着电池技术的不断进步,电动汽车的续航里程得到显着提升,对于环境保护和减排也贡献了重要力量。
第三,混合动力技术的发展也是汽车工程中的新突破之一。
混合动力汽车是将传统内燃机与电动机相结合的一种车辆。
它既能使用内燃机提供的动力,又能利用电动机带动车辆,从而实现燃油的更有效利用。
混合动力汽车既能在城市拥堵时使用电动机,又能在长途行驶时使用内燃机,兼具了经济性和环保性。
此外,混合动力汽车还能通过回馈能量来充电,提高了能量的利用效率。
第四,智能交通系统也是汽车工程中的一项重要突破。
智能交通系统通过将车辆、道路和交通管理机构相互连接,实现交通信息的共享和协调,以提高交通运输的效率和安全性。
这项技术利用了无线通信、卫星导航、车辆识别和交通信号控制等技术手段,可以实现实时导航、智能交通信号灯、车辆间通信等功能。
智能交通系统的开发,不仅有助于减少交通事故和拥堵,还能提高路网的运输能力和交通效率。
最后,先进材料技术在汽车工程中也取得了一系列的突破。
传统汽车使用的钢材被越来越多地替代为轻质材料,如铝合金、碳纤维和塑料等。
汽车动力系统的发展与创新趋势
汽车动力系统的发展与创新趋势随着科技的不断进步和人们对出行的需求日益增加,汽车动力系统的发展和创新趋势也变得愈发重要。
本文将探讨汽车动力系统的发展历程以及当前的创新趋势,并分析未来可能的发展方向。
一、汽车动力系统的发展历程汽车动力系统的发展可以追溯到工业革命时期。
最早的汽车动力系统采用内燃机,其中最具代表性的是蒸汽机和汽油发动机。
蒸汽机虽然能够提供相当的动力,但由于操作复杂以及煤炭和水的需求,逐渐被淘汰。
而汽油发动机由于其节能、高效以及便捷的特点,得到了广泛应用并逐渐成为主流动力系统。
然而,汽油发动机也存在一些问题,比如燃油消耗和污染产生等,这促使着对动力系统的持续改进和创新。
为了降低燃油消耗和环境污染,人们开始尝试使用混合动力系统,如将汽油发动机与电动机结合使用。
混合动力系统的出现不仅提高了燃油经济性,还降低了尾气排放,成为当今汽车动力系统的一个重要发展方向。
二、当前的汽车动力系统创新趋势当前的汽车动力系统创新主要围绕能源效率、环境友好和智能化方面展开。
1. 改进内燃机:尽管电动汽车的发展势头迅猛,但内燃机仍然是主要的动力选择。
为了提高燃油经济性和降低尾气排放,汽车制造商不断改进和优化传统的汽油和柴油发动机技术。
例如,采用涡轮增压和直喷技术,提高发动机的热效率和动力输出。
2. 发展电动汽车:随着环保意识的提高和电池技术的进步,电动汽车逐渐成为一种重要的选择。
在电动汽车方面,续航里程、充电时间和充电基础设施等问题是创新的重点。
为了解决这些问题,研究人员致力于开发更高能量密度和更快充电速度的电池技术,同时也在建设更便捷的充电网络。
3. 探索新能源:除了电动汽车,人们还在探索其他新能源,如燃料电池和太阳能等。
燃料电池汽车利用氢气和氧气进行反应产生电能,并且只排放水蒸气,具有零尾气排放的优点。
太阳能汽车则通过太阳能电池板将太阳能转化为电能,是一种非常环保的选择。
4. 智能化技术的应用:智能化技术的快速发展为汽车动力系统带来了更多创新机会。
汽车新结构与新技术
汽车新结构与新技术一、本文概述1、汽车工业的发展趋势和挑战随着科技的飞速发展和全球化趋势的推进,汽车工业正面临着前所未有的机遇和挑战。
在新能源汽车、智能化驾驶、互联网+等新兴技术的推动下,汽车工业的发展趋势呈现出多种面貌。
一方面,传统汽车制造商纷纷加大投入,研发新能源汽车,以满足环保和可持续发展的要求。
另一方面,智能化驾驶技术逐渐成为汽车工业的新宠,为驾驶者提供了更加安全、舒适和智能的驾驶体验。
此外,互联网+思维模式的引入,正在深刻改变汽车行业的生态和商业模式,共享经济、定制化生产等新型商业模式应运而生。
然而,汽车工业的发展也面临着诸多挑战。
首先,新能源汽车的推广和应用仍面临技术、成本、基础设施等方面的制约。
其次,智能化驾驶技术的研发和应用需要跨学科、跨领域的合作和协同,涉及到复杂的软硬件整合、传感器技术、高精度地图等多个方面。
此外,随着智能化驾驶技术的发展,相关法律法规和道德规范也需要进行调整和完善,以确保自动驾驶技术的安全性和公平性。
最后,互联网+时代的汽车产业链需要更加开放和协同,制造商需要与互联网企业、金融机构等各方紧密合作,共同推动汽车产业的创新发展。
综上所述,汽车工业的发展趋势呈现出多元化、智能化的特点,同时也面临着技术、法规、道德等多方面的挑战。
未来,汽车行业需要不断探索和创新,以应对日益激烈的市场竞争和环保、安全等方面的压力,推动汽车行业的可持续发展。
2、汽车新结构与新技术对提高汽车性能和安全性的重要性汽车新结构与新技术在汽车工业的发展过程中起着至关重要的作用,不仅提升了汽车的性能,还有助于提高汽车的安全性。
随着科技的进步,汽车制造商不断探索和创新,以设计出更安全、更高效、更环保的汽车。
2.1 汽车新结构的应用汽车新结构包括如悬挂系统、制动器、车身和底盘等机械部分,以及电气和智能驾驶等新技术。
这些新结构能够显著提升汽车的舒适性、燃油效率、安全性和驾驶体验。
例如,悬挂系统能够吸收和分散路面冲击,提高车辆的稳定性和舒适性。
新能源汽车动力系统的技术及发展趋势
新能源汽车动力系统的技术及发展趋势随着气候变化日益严峻、能源稀缺和污染越来越严重,新能源汽车作为一种绿色环保的交通工具,得到了广泛的关注和发展。
而新能源汽车的动力系统是新能源汽车的核心部件,决定着新能源汽车的性能和使用寿命。
本文将探讨新能源汽车动力系统的技术及发展趋势。
一、技术发展1. 电动汽车电动汽车的动力系统是由电机、电池组和电控系统组成。
电机作为电动汽车的“发动机”,必须具有高效率、高功率密度和可靠性。
现阶段电机有永磁同步电机、异步电机和交流同步电机等。
电池组是电动汽车的“油箱”,目前主要有铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池和钠离子电池等。
电控系统则是电动汽车的“大脑”,用于控制电机、电池组和整车电子系统,实现汽车的动态控制和能量管理等功能。
2. 混合动力车混合动力车的动力系统是由内燃机、电机、电池组和控制系统组成。
内燃机和电机分别驱动汽车的前、后轮,电池组则用于储存和释放电能。
控制系统则通过内燃机和电机的智能控制,使汽车在不同情况下实现最佳能量利用。
二、发展趋势1. 电动汽车:以高能量密度、长寿命、低成本和安全的锂离子电池为主要电池型号,同时研发更高效、更小巧的电机以及更加智能化的电控系统。
2. 混合动力车:研发更高效、更轻量化的内燃机以及更为强大且成本更低的电机和电池。
定位为中高端市场,提高技术水平,拓宽市场占有面。
3. 燃料电池汽车:采用氢气作为燃料,通过燃料电池产生电能,发动机通过转换能量驱动汽车行驶。
其具有零排放、快速加油,数百公里续航等特点,正在成为新的发展方向。
4. 轻量化:随着新能源汽车技术的不断发展,轻量化成为新能源汽车发展的必然趋势。
三、总结新能源汽车是未来发展的趋势,新能源汽车动力系统是决定新能源汽车性能的关键。
目前,电动汽车、混合动力车和燃料电池汽车是新能源汽车的主要发展方向。
随着科技的不断革新和突破,新能源汽车动力系统将会更加智能化和高效化,达到更加优质的用户体验。
汽车行业中的新能源技术创新与应用案例分析
汽车行业中的新能源技术创新与应用案例分析随着环境保护和可持续发展的重要性日益凸显,汽车行业对新能源技术的需求不断增长。
本文将从多个角度对汽车行业中新能源技术创新与应用的案例进行分析,并探讨其对环境和交通领域的影响。
一、混合动力技术的创新与应用混合动力技术是将燃油发动机和电动机结合起来,实现燃油和电力的双重驱动。
丰田的普锐斯是混合动力技术的先驱和典型代表。
普锐斯采用了新型的镍氢电池和电动机,通过回收制动能量并将其转化为电能来供电,大大提高了燃油效率,减少了尾气排放。
混合动力技术的应用不仅仅局限于小型轿车。
世界各大商用车制造商也在积极探索混合动力技术的应用,如日本的日野汽车公司推出了采用混合动力技术的城市客车,有效减少了城市交通的污染和能源消耗。
二、电动汽车技术的创新与应用电动汽车是直接使用电动机驱动的汽车,通过蓄电池存储电能,并通过充电桩进行充电。
特斯拉是电动汽车技术的引领者,其采用了锂离子电池技术,提供了更长的续航里程和更高的性能表现。
电动汽车的应用不再局限于个人交通工具,还涉及到公交车及出租车等公共交通领域。
例如,中国深圳市推出了大规模的电动巴士计划,通过购买大量的电动巴士替代传统燃油巴士,有效改善了城市空气质量。
三、燃料电池技术的创新与应用燃料电池汽车利用氢气与氧气在电化学反应中产生电能,驱动电动机工作。
丰田的Mirai是燃料电池技术的典型代表。
Mirai采用了先进的聚合物电解质质子交换膜燃料电池系统,实现了零排放和长续航里程。
燃料电池汽车的应用还面临一些挑战,例如氢气供应不足和储存技术的问题。
然而,一些国家和城市已经开始建设氢气站,并推动燃料电池汽车的发展。
日本已经建设了多个氢气站,并鼓励企业和个人购买燃料电池汽车。
新能源技术的创新与应用不仅带来了环境效益,还催生了汽车产业链的升级和转型。
例如,锂离子电池和燃料电池的需求推动了电池制造业的发展,同时也提升了相关技术和材料产业的水平。
综上所述,汽车行业中的新能源技术创新与应用案例众多,其中混合动力、电动汽车和燃料电池技术是主要的创新方向。
新能源汽车动力电池技术的研究与应用
新能源汽车动力电池技术的研究与应用一、引言随着全球对气候变化和环境保护的日益关注,新能源汽车作为一种低排放、环保的交通工具逐渐走入人们的生活。
其中,动力电池作为新能源汽车的关键部件,其技术的研究与应用显得至关重要。
本文将对新能源汽车动力电池技术的研究与应用进行深入探讨。
二、动力电池技术的发展与现状动力电池技术的发展经历了多个阶段,从最早的镍氢电池、锂离子电池到目前的磷酸铁锂电池、磷酸锰锂电池等。
随着科技的进步,新能源汽车动力电池的能量密度和续航里程也在不断提高。
目前,磷酸铁锂电池被广泛应用于新能源汽车,其具有较高的安全性和稳定性。
三、新能源汽车动力电池技术的研究进展1. 动力电池材料的研究:新能源汽车动力电池的材料是影响其性能的重要因素。
目前,人们致力于研究新型材料,如硅基负极材料、高能量密度正极材料等,以提升电池的能量密度和循环寿命。
2. 动力电池充电技术的研究:充电技术的研究对于提高电池的充电效率、延长电池的使用寿命具有重要意义。
目前,快速充电和无线充电技术备受关注,这些技术可以提高充电效率并方便用户的使用。
3. 动力电池管理系统的研究:动力电池管理系统是保证电池正常运行和延长电池寿命的关键。
通过研究电池的状态估计、电池平衡控制和故障诊断等方面,可以提高电池的使用性能和安全性。
四、新能源汽车动力电池技术的应用案例1. 特斯拉公司的动力电池技术:特斯拉公司作为全球新能源汽车市场的代表企业,其动力电池技术一直处于领先地位。
特斯拉的动力电池具有高能量密度、长续航里程和较快的充电速度等优势。
2. BYD 公司的动力电池技术:BYD 公司是全球领先的新能源汽车制造商之一,其动力电池技术在中国市场具有广泛应用。
BYD 的动力电池具有高性能和高安全性,并实现了电池的尺寸紧凑化和能量密度的提高。
五、新能源汽车动力电池技术面临的挑战和发展趋势1. 安全性挑战:由于动力电池的复杂性,其安全性一直是新能源汽车发展面临的挑战之一。
能源与动力工程新能源汽车技术的发展与应用
能源与动力工程新能源汽车技术的发展与应用在过去的几十年里,全球范围内对于环境保护的关注度持续增加。
其中,能源与动力工程领域的新能源汽车技术备受瞩目。
本文将深入探讨新能源汽车技术的发展与应用。
一、新能源汽车技术的定义与分类新能源汽车技术是指利用非传统能源替代传统燃油动力,实现汽车动力来源多样化的技术体系。
根据动力来源和工作原理的不同,新能源汽车可以分为电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等。
1. 电动汽车电动汽车使用电池储存电能,并通过电动机驱动车辆运行。
电动汽车不产生尾气污染,具有零排放的特点。
目前,电动汽车的核心技术主要包括电池技术、电机技术和充电技术等。
2. 混合动力汽车混合动力汽车结合了传统燃油发动机和电动机的优势,以提高燃油利用率和减少排放为目标。
混合动力汽车可以通过发动机直接驱动车辆,同时也可以利用电池驱动。
3. 燃料电池汽车燃料电池汽车采用氢气和氧气发生化学反应产生电能,驱动电动机运行。
燃料电池汽车具有零排放、能源高效利用的特点。
燃料电池技术、氢气储存和供应技术是燃料电池汽车的核心技术。
二、新能源汽车技术的发展历程新能源汽车技术的发展离不开科技进步和政策支持。
以下是新能源汽车技术发展的三个重要阶段。
1. 初期发展阶段(1990年代至2005年)1990年代至2005年是新能源汽车技术初期发展的阶段。
在这一阶段,电动汽车和混合动力汽车的技术逐渐成熟,并开始商业化应用。
虽然市场需求不高,但这一时期为后续的技术发展奠定了基础。
2. 迅猛发展阶段(2006年至2016年)2006年至2016年是新能源汽车技术迅猛发展的阶段。
在这一阶段,各国政府相继出台了一系列扶持政策,推动新能源汽车的发展。
电动汽车销量不断增长,部分国家开始推广纯电动汽车,并建设充电桩基础设施。
3. 多元发展阶段(2017年至今)2017年至今是新能源汽车技术多元发展的阶段。
在这一阶段,燃料电池汽车开始崭露头角,且陆续有新能源汽车技术涌现。
汽车混合动力技术的分类及其工作原理-概述说明以及解释
汽车混合动力技术的分类及其工作原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分:汽车混合动力技术是一种结合传统燃油发动机和电动机的创新技术,旨在提高汽车的燃油经济性和环境友好性。
随着环境保护意识的增强和能源问题的日益突出,混合动力技术已成为汽车行业的一个热点领域。
混合动力技术的分类主要包括串联式混合动力、并联式混合动力和增程式混合动力。
串联式混合动力系统是通过燃油发动机驱动发电机,再由发电机提供电能驱动电动机,电动机带动车轮运动。
并联式混合动力系统则是燃油发动机和电动机同时带动车轮运动,从而实现动力的协同作用。
增程式混合动力系统则是在车辆使用纯电动模式下,电动机的电能耗尽后,通过发动机驱动发电机为电动机提供电能,从而提供额外的续驶里程。
混合动力技术的工作原理主要是通过燃油发动机和电动机的协同工作来实现动力输出。
燃油发动机负责提供额外的动力和充电发电机的驱动力,同时也为电动机提供电能;而电动机正好可以利用废气能量等方式减轻燃油发动机的负荷,实现动力的平衡和优化。
总之,混合动力技术作为一种环保节能的新型汽车动力技术,具有很大的发展潜力。
通过对不同分类的混合动力技术的研究和应用,可以推动汽车行业向更加环保、高效的方向发展,并为解决能源和环境问题做出积极贡献。
1.2文章结构文章结构的部分是为了给读者提供一个清晰的预览,让他们了解文章的框架和内容。
在本文中,文章的结构如下:2. 正文:2.1 混合动力技术的分类2.2 混合动力技术的工作原理在这个部分,我们将首先对混合动力技术进行分类,然后详细介绍每种分类的工作原理。
这样的结构有助于读者理解混合动力技术的概念、分类和工作原理。
接下来,我们将重点介绍每个部分的内容。
1.3 目的:混合动力技术作为汽车工业发展的重要方向之一,具有节能环保、减少尾气排放和提高燃油利用率等优势。
本文旨在通过对混合动力技术的分类及工作原理的介绍,深入探讨不同类型混合动力技术的工作原理,了解其在实际应用中的优劣势,以期为我们更好地理解和应用混合动力技术提供指导和借鉴。
燃油增程式电动汽车动力系统关键技术综述
燃油增程式电动汽车动力系统关键技术综述一、本文概述随着全球能源危机和环境污染问题的日益严重,新能源汽车已成为汽车产业发展的必然趋势。
燃油增程式电动汽车作为一种结合了传统燃油汽车和纯电动汽车优势的新型动力汽车,受到了广泛关注。
本文旨在对燃油增程式电动汽车动力系统的关键技术进行综述,以期为相关研究和开发提供参考。
燃油增程式电动汽车,即在保留传统燃油发动机的基础上,增加一套电驱动系统,以提供额外的动力来源和能量回收。
这种设计既可以利用燃油发动机的长距离续航能力,又可以发挥电驱动系统在起步加速、低速行驶以及能量回收等方面的优势。
燃油增程式电动汽车在续航里程、燃油经济性以及排放控制等方面均表现出色。
本文将从燃油增程式电动汽车动力系统的基本结构、工作原理出发,深入探讨其关键技术,包括发动机与电动机的协同控制策略、能量管理优化、动力系统集成设计等方面。
本文还将分析当前燃油增程式电动汽车动力系统存在的技术挑战与发展趋势,以期为未来该领域的研究与开发提供借鉴和启示。
二、燃油增程式电动汽车动力系统的组成与特点燃油增程式电动汽车(Extended Range Electric Vehicle, EREV)的动力系统主要由电池组、电动机、发电机、燃油发动机以及相关的控制单元组成。
这种动力系统的设计理念旨在结合传统燃油汽车与纯电动汽车的优势,实现续航里程的增加以及更低的排放。
电池组:作为EREV的主要能量来源,电池组负责为电动机提供直流电能,驱动车辆行驶。
同时,电池组还需要为车载电子设备供电。
电动机:电动机是EREV的动力输出端,负责将电能转化为机械能,驱动车辆前进或后退。
发电机:发电机通常与燃油发动机相连,当电池电量不足或需要更多动力时,燃油发动机启动并驱动发电机发电,为电池组充电或直接为电动机供电。
燃油发动机:燃油发动机作为EREV的辅助动力源,主要作用是在电池电量低时,通过发电机为电池充电,延长车辆的行驶里程。
控制单元:控制单元是EREV动力系统的“大脑”,负责监测电池电量、控制电动机和燃油发动机的工作状态,以及优化能量分配,确保车辆在各种工况下的高效运行。
汽车发动机技术的最新突破
汽车发动机技术的最新突破近年来,随着科技的不断进步,汽车发动机技术取得了许多令人瞩目的突破和创新。
这些新技术的应用改变了汽车行业的格局,提高了车辆性能、燃油效率和环保性能。
本文将介绍汽车发动机技术的最新突破,并探讨其对未来汽车发展的影响。
一、直喷汽油发动机技术直喷汽油发动机技术是汽车发动机技术的一项重要突破。
传统汽油发动机采用简单的多点喷射系统,燃油在进气道中与空气混合,然后进入汽缸燃烧。
而直喷技术将燃油直接喷射到汽缸中,在燃烧室内与空气混合,燃烧更加高效。
这种技术能够提高燃烧效率,降低燃料消耗和排放,使发动机性能更为优越。
二、涡轮增压技术涡轮增压技术是现代汽车发动机技术的又一重要突破。
通过使用涡轮增压器将发动机排气推入涡轮,再通过涡轮带动压气机压缩进气,增加了进气量和气缸充气效果。
这一技术使得发动机在较低转速下就能提供更多的扭矩和动力,提高了车辆的加速性能和爬坡能力。
同时,涡轮增压技术还能够降低发动机的排气温度,减少废气的排放,使发动机更为节能。
三、混合动力技术随着低碳环保理念的普及,混合动力技术逐渐成为汽车发动机技术的热点。
混合动力技术将传统燃油发动机与电动机相结合,通过电力系统的辅助驱动,减少了传统燃油发动机的负荷,提高了燃油利用率和环保性能。
此外,混合动力技术还可以利用电动机的回馈制动将车辆制动过程中产生的能量转化为电能存储,实现能量的再利用。
混合动力汽车具有节能环保、续航能力强等优势,为未来的汽车发展提供了重要的方向。
四、电动化技术随着电池技术的不断进步,电动化技术已经成为汽车发动机技术的重要发展方向之一。
纯电动汽车利用电池储存电能,使用电动机驱动车辆。
相比传统燃油车,纯电动汽车更为环保,无尾气排放,对空气质量没有直接污染。
此外,电动汽车还具有噪音低、维护成本低等优势。
随着电动汽车技术的不断发展,电池的续航里程和充电速度不断提高,电动汽车的市场前景非常广阔。
总结起来,随着技术的不断进步,汽车发动机技术也在不断创新和突破。
汽车发动机的发展与新技术分析
汽车发动机的发展与新技术分析摘要:发动机作为汽车的核心部件,是汽车的动力来源,发动机的质量就是汽车的质量,在一定程度上,发动机的设计主要代表了一个国家的工业发展情况,发动机的研究对于推动我国的工业发展有着重要的意义。
基于此,本文针对汽车发动机的发展与新技术进行探讨分析,以供参考。
关键词:汽车;发动机;发展;新技术引言一个国家汽车品牌的发展在一定程度上能能够反应整个国家的工业水平,而发动机作为汽车的核心部件,发动机的主要设计水平能偶代表整个汽车行业的发展。
发动机的工作原理主要是能量的转换过程,通过发动机把燃油的热能转换成机械能,用以驱动汽车前进。
根据发动机不同的功能,发动机也分为不同的类型。
国家对于发动机的设计研究透入了很多的精力和人力,旨在发展新型的发动机,实现节能减排的主要目标。
1汽车发动机1.1化油器发动机化油器发动机主要是以柴油和汽油为主要燃料的发动机,根据不同的情况为发动机提供不同的燃油,燃料经过雾化器雾化之后,通过与空气的接触实现燃烧放热,最终驱动发动机进行工作。
这种发动机在热转换效率上面有着强大的优势,燃油的性能越好,发动机的性能就越好,通过提高燃油燃烧效率,能够很好地提高发动机的动力。
1.2缸内直喷发动机缸内直喷发动机是使用最为常见的一种发动机,利用气缸中的燃油发射喷嘴,把燃油送到燃烧气缸中进行燃烧,实现能量的转换。
缸内直喷发动机也分为不同的种类,主要是按照喷嘴的位置和流量大小进行分类,在节油效果上有明显的增强,因此,缸内直喷发动机在市场中得到了广泛地使用。
和其他的发动机不同的是,缸内直喷发动机主要是通过喷嘴的位置不是固定的,一男的汽油发动机都是使用电控喷射系统来实现喷射油量的控制,但是缸内直喷发动机可以直接通过喷射燃油实现燃料的喷射,然后与空气混合燃烧产生动力[1]。
目前,这个类型的发动机是国内节能效果较好的发动机之一。
1.3电喷发动机电喷发动机主要是利用电子燃油喷射装置来控制整个系统的,在发动机的不同位置通过安转不同的感应器来确定发动机在工作过程中的各项参数,在通过相应的程序控制实现燃油的喷射,这种发动机的主要优点是能够精准的控制燃油的喷射量,实现燃油的最大化燃烧。
新能源汽车技术解析
新能源汽车技术解析随着环保意识的增强和能源危机的加剧,新能源汽车成为了人们关注的焦点。
新能源汽车是指采用新型能源替代传统石油燃料的汽车,主要包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车等。
本文将从技术角度对新能源汽车的一些关键技术进行解析。
纯电动汽车是新能源汽车中的一种重要类型。
纯电动汽车的特点是完全依靠电池储能,并通过电动机驱动车辆。
其中,电池技术是纯电动汽车的核心技术。
目前,锂离子电池是纯电动汽车最常用的电池技术,它具有能量密度高、重量轻、寿命长等优点。
此外,快速充电技术也是纯电动汽车的重要技术之一。
快速充电技术能够在短时间内将电池充电至高电量,显著提高了充电效率,缩短了充电时间。
插电式混合动力汽车是新能源汽车的另一种重要类型。
插电式混合动力汽车不仅可以通过燃油驱动,还可以通过电池驱动。
这种车型一般配备有内燃机和电动机,内燃机主要用于长途行驶,而电动机主要用于短途行驶。
插电式混合动力汽车的核心技术是电动机和发动机的协同工作控制技术。
通过合理的控制策略,将两种动力系统进行智能切换和协同工作,以达到最佳的能源利用效率。
燃料电池汽车是新能源汽车的一种前沿技术。
燃料电池汽车利用氢气与氧气发生化学反应产生电能,通过电动机驱动车辆。
燃料电池汽车具有零排放、高效能的特点,是一种非常环保的交通工具。
燃料电池技术是燃料电池汽车的核心技术,其中最常用的是质子交换膜燃料电池技术。
此外,氢气供应设施的建设也是燃料电池汽车推广应用的关键支撑技术。
除了上述几种新能源汽车技术,还有一些其他技术也对新能源汽车的发展起到了重要的促进作用。
例如,智能驾驶技术可以提高新能源汽车的安全性和便利性;车联网技术可以实现新能源汽车之间的互联互通;轻量化技术可以提高新能源汽车的能源利用效率等等。
新能源汽车技术的发展是实现汽车可持续发展的关键。
纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车等技术的不断创新和突破,将为人类提供更加清洁、高效的出行方式。
汽车动力传动装置的新技术与发展方向
汽车动力传动装置的新技术与发展方向摘要:针对现阶段汽车动力装置的研究重点主要在如何降低废弃排放量、提高传动效率以及燃油的经济性。
本文主要对动力传动装置中变速器的发展趋势进行了阐述,探讨未来新技术、新结构、新设计在手动变速器、无极变速器、自动变速器以及混合动力车专用转速器的应用情况,并指出其发展的趋势。
关键词:动力传动装置;新技术;研发动向;设计理念前言随着世界各国开始关注环保问题,相关的法律法规政策也越来越严格,由此推动了插电式混合动力车辆、零排放车辆的发展;进而加快了传统动力传动装置的变革和创新,以满足整个市场环境及政策环境的需求。
由此进一步提高传动部件的性能成为了汽车企业需要面对的难题。
本文主要对汽车行业的动力传动装置所用到的技术进行了分析,并探讨其未来发展的趋势。
1传动装置参数与动力性和燃油经济性之间关系通过汽车的传动系可以解决车辆行驶功率与发动机工作特性曲线相匹配的问题。
传动系的参数设置直接影响着汽车的燃油消耗量、行驶功率等;以往在设计传动系统时,行驶动力边界条件要求会对其产生一定的约束。
若是能够将这些条件达成,适度地更改传动系的传动比,以使汽车的常用工况契合于发动机特征曲线,那么汽车的耗油量也会大降。
传动分配比例、驱动桥传动比、档位数、传动比分配规律等均为传动系的关键参数。
在实际选取的时候,需对下述要求加以满足:适宜的传动比、比较高的传动销量、合适的档位数、性价比高、易于安装和拆卸、振动和噪声较小,维修方便。
1.1 传动比范围的影响结合车辆的最大速度、最低稳定速度、使用条件以及发动机特性,由此确定传动系的范围。
最大传动比的确定需要从三个方面予以考虑,即为附着力、汽车最低稳定速度、最大爬坡度。
最小传动比的确定,不仅要考虑车辆的最大速度,还要考虑车辆要有足够的动力在最高档位行驶,简而言之需要有充足的最高档动力因数。
1.2变速器档位数的影响增加车辆的档位数,可以提高发动机最大功率的概率,进而提升车辆的动力性能;同时让发动机处于最佳经济区工作的概率大幅度提高,使得车辆的燃油经济性能得到显著提升。
新能源汽车动力电池技术发展趋势
新能源汽车动力电池技术发展趋势说起新能源汽车动力电池技术的发展趋势,嘿,那可是个热闹非凡、充满未知与惊喜的领域!我这个汽车迷,可是时常关注着这些新鲜事儿,每次看到新技术问世,都像是看到了未来的曙光,心里那叫一个激动啊!记得去年,我和几个朋友聚在一起,聊起了新能源汽车的未来。
那时候,我还是个“液态锂电池”的忠实粉丝,觉得那玩意儿已经够牛了,续航、安全性都不错。
结果,朋友小李一脸神秘地告诉我:“你out啦!现在固态电池才是潮流!”“固态电池?”我眨巴眨巴眼睛,一脸疑惑。
小李嘿嘿一笑,解释道:“固态电池啊,就是用电固态电解质替代传统的液态电解质,这样一来,电池的安全性和能量密度都能得到显著提升!”我一听,嘿,这不就是传说中的“黑科技”嘛!赶紧上网查了查,果然,固态电池是个热门话题,各大车企和电池厂商都在争先恐后地研发呢!这不,最近我又看到了个新闻,说太蓝新能源和长安汽车合作,推出了无隔膜固态锂电池技术。
你说这技术牛不牛?直接减掉了隔膜,还减少了部分电解液,成本降低了,安全性能还大幅提升了!我这心里啊,那叫一个痒痒,恨不得立马买辆搭载这种电池的新能源汽车来试试!不过话说回来,新能源汽车动力电池技术的发展可不是一帆风顺的。
就像我之前说的液态锂电池,虽然性能不错,但续航和安全性方面还是有短板。
而固态电池呢,虽然前景广阔,但目前还面临着成本高昂、技术不成熟等挑战。
不过,我可不担心这些。
你看啊,现在全球汽车电动化转型趋势愈演愈烈,各国都在加速布局新能源汽车产业。
咱们中国啊,更是走在了前列,宁德时代、比亚迪这些企业那可是响当当的名字!他们可都在不遗余力地研发新技术,推动新能源汽车的发展呢!而且啊,我还听说了个小道消息,说未来新能源汽车的动力电池可能会实现“零碳”制造。
你说这牛不牛?这样一来,新能源汽车就真正做到了绿色环保、可持续发展了!每次想到这些新技术、新趋势,我都觉得未来充满了希望。
你想象一下啊,未来满大街都是新能源汽车,空气清新、噪音小、环境整洁,那可真是个美好的世界啊!当然啦,新能源汽车动力电池技术的发展还需要时间。
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• 1939年,在瑞士制成了四兆瓦发电用燃气轮机,
效率达18%。同年,在德国制造的喷气式飞机试 飞成功,从此燃气轮机进入了实用阶段,并开始 迅速发展。 在燃气轮机获得广泛应用的同时,还出现了燃气 轮机与其他热机相结合的复合装置。最早出现的 是与活塞式内燃机相结合的装置;50~60年代, 出现了以自由活塞发气机与燃气轮机组成的自由 活塞燃气轮机装置,但由于笨重和系统较复杂, 到70年代就停止了生产。此外,还发展了柴油机 燃气轮机复合装置;另有一类利用燃气轮机排气 热量供热(或蒸汽)的全能量系统,可有效地节约 能源,已用于多种工业生产中。
能源短缺和环境污染
能源危机与汽车能源转型
• 随着机动车保有量的激增,机动车尾气排放已逐
渐成为城市空气的主要污染源之一,且近年来呈 现出不断恶化的势头。1998年,全国140个城市 (占全国城市总量的43.5%)的空气质量超过国 家三级标准,属于严重污染城市。按照国家环保 中心预测,2010年我国汽车尾气排放量将占空气 污染物总量的64%。城市空气环境的恶化已对我 国国民经济持续发展和人民身体健康产生了极大 的负面影响。 为缓解我国石油资源匮乏和需求之间的矛盾及有 利于我国长期可持续稳定的发展和环境保护,需 要规划与发展内燃机燃用清洁代用燃料以替代石 油基燃料即汽油和柴油。
• •
(2)甲醇的主要缺点是:
• 有毒、不可饮入口中或溅入眼中,须对甲醇燃料加强管理
• •
并严格遵守操作规程。 排气中有未燃醇和醛有害气体排放物,需进行排气后处理。 其中未燃醇在环境中存在的时间短,可以被带氧微生物分 解。 甲醇对有色金属、橡胶有腐蚀作用,需对燃油系统在结构 上与材料上采取措施,如采用耐溶胀的硫化橡胶、不锈钢 制油箱及聚四氟乙烯燃油管道等。
•
II. 内燃机的代用燃料
•内燃Βιβλιοθήκη 的代用燃料可分为液体和气体两种,此 外也可用电能来代替燃料,驱动汽车。
1. 液体代用燃料
醇类燃料
•
醇类燃料主要包括甲醇和乙醇。低分子醇容易吸水而 造成使用困难。如果把甲醇和异丁烯转化成甲基叔丁 基醚或合成为汽油,就可与汽油互溶,也可以成为汽 油的组分。乙醇因具有原料广泛、使用简便等特点, 可以在基本上不改变发动机结构的情况下掺烧或者单 烧。
汽车动力新技术
主讲:邓亚东 汽车工程学院
一、内燃机发展史
• •
内燃机是燃料在机器内部燃烧而将能量释放做功的, 它的工质在燃烧前是燃油和空气的混合气,在燃烧 后则是燃烧产物。 内燃机以其热效率高、结构紧凑,机动性强,运行 维护简便的优点著称于世。一百多年以来,内燃机 的巨大生命力经久不衰。目前世界上内燃机的拥有 量大大超过了任何其它的热力发动机,在国民经济 中占有相当重要的地位。现代内燃机更是成为了当 今用量最大、用途最广、无一与之匹敌的的最重要 的热能机械。
③ 第三阶段是从20年代后期到40年代早期,主要是在汽油机上
装备增压器。废气涡轮增压可使气压增至1.4—1.6大气压, 他的应用为提高汽油机的功率和热效率开辟了一个新的途径。 但是其真正的广泛应用,却是在50年代后期才普及的。 ④ 第四阶段从50年代至今,汽油机技术在原理重大变革之前发 展已近极致。它的结构越来越紧凑,转速越来越高。其技术 现状为:缸内喷射;多气门技术;进气滚流,稀薄分层燃烧; 电子控制点火正时、汽油喷射及空燃比随工况精确控制等全 面电子发动机管理;废气在循环及三元催化等排气净化技术 等。其集中体现在近年来研制成功并投产的缸内直喷分层充 气稀燃汽油机(GDI)。 • 但是随着70年代开始的电子技术在发动机上的应用,为内燃 机技术的改进提供了条件,使内燃机基本上满足了目前世界 各国有关排放、节能、可靠性和舒适性等方面的要求。内燃 机电子控制现已包括电控燃油喷射、电控点火、怠速控制、 排放控制、进气控制、增压控制、警告提示、自我诊断、失 效保护等诸多方面。
乙醇作为车用燃料的优缺点 (1)乙醇作为内燃机代用燃料有以下优点:
• 辛烷值高(110左右),可以代替目前正在使用的无铅抗爆
添加剂甲基叔丁基醚(MTBE)。乙醇无毒,对环境无危害, 而MTBE则被怀疑会污染地下水和致膀胱癌等,在美国一 些州已被禁用,2004年全面禁用。 乙醇是含氧燃料,蒸发潜热高,发动机燃用乙醇可以实现 无烟排放,并能大幅度降低CO排放,HC, NOx也可以有 不同程度的降低(取决于发动机结构及其调整状态)。火花 点火发动机可以燃用纯乙醇或乙醇和汽油的混合燃料(掺 烧比例大时需加助溶剂),压燃式发动机也可以燃用乙醇, 但需有助燃措施。
•
① 第一阶段是上世纪最初二十年,为适应交通运输
的要求,以提高功率和比功率为主。采取的主要 技术措施是提高转速、增加缸数和改进相应辅助 装置。这个时期内,转速从上世纪的500— 800r/min提高到1000—1500r/min,比功率从 3.68W/Kg提高到441.3—735.5W/Kg,对提高飞 机的飞行性能和汽车的负载能力具有重大的意义。 ② 第二阶段时间在20年代,主要解决汽油机的爆震 燃烧问题。当时汽油机的压缩比达到4时,汽油机 就发生爆震。美国通用汽车公司研究室的米格雷 和鲍义德通过在汽油中加入少量的四乙基铝,干 扰氧和汽油分子化合的正常过程,解决了爆震的 问题,使压缩比从4提高到了8,大大提高了汽油 机的功率和热效率。
最早的内燃机——煤气机
• 最早出现的内燃机是以煤气为燃料的煤气机。1860年,法国
发明家莱诺制成了第一台实用内燃机(单缸、二冲程、无压 缩和电点火的煤气机,输出功率为0.74—1.47KW,转速为 100r/min,热效率为4%)。1876年,德国人奥托制成了第 一台四冲程往复活塞式内燃机(单缸、卧式、以煤气为燃料、 功率大约为2.21KW、180r/min)。在这部发动机上,奥托 增加了飞轮,使运转平稳,把进气道加长,又改进了气缸盖, 使混合气充分形成。这是一部非常成功的发动机,其热效率 相当于当时蒸汽机的两倍。 • 煤气机虽然比蒸汽机具有很大的优越性,但在社会化大生产 情况下,仍不能满足交通运输业所要求的高速、轻便等性能。 因为它以煤气为燃料,需要庞大的煤气发生炉和管道系统。 而且煤气的热值低,故煤气机转速慢,比功率小。到19世纪 下半叶,随着石油工业的兴起,用石油产品取代煤气作燃料 已成为必然趋势。
内燃机家族的另一个明星——柴油机
• 1892年,德国工程师R.狄塞尔受面粉厂粉尘爆炸的启发,
设想将吸入气缸的空气高度压缩,使其温度超过燃料的自 燃温度,再用高压空气将燃料吹入气缸,使之着火燃烧。 他首创的压缩点火式内燃机(柴油机)于1897年研制成功, 为内燃机的发展开拓了新途径。狄塞尔开始力图使内燃机 实现卡诺循环,以求获得最高的热效率,但实际上做到的 是近似的等压燃烧。其热效率达26%。压缩点火式内燃机 的问世,引起了世界机械业的极大兴趣。压缩点火式内燃 机也以发明者而命名为狄塞尔引擎 (Diesel engine)。这种 内燃机以后大多用柴油为燃料,故又称为柴油机。1898年, 柴油机首先用于固定式发电机组,1903年用作商船动 力,1904年装于舰艇,1913年第一台以柴油机为动力的内燃 机车制成,1920年左右始用于汽车和农业机械。
•
二、内燃机代用燃料
I. 发展代用燃料的重要性
70年代初,由于石油危机导致原油价格成 倍上涨,引起对发动机燃油经济性的重视,但 由于要控制排气污染,因而增加了改进燃油经 济性的困难。为了减少内燃机对日益短缺的石 油基燃料的依赖,各国正在进行内燃机燃用代 用燃料的研究工作,以逐步取代汽油和柴油, 如燃用天然气、甲醇、乙醇、合成汽油、合成 柴油以及二甲基醚(CH3OCH3)等。
• 近百年来,柴油机的热效率提高近80%,比功率提
•
高几十倍,空气利用率达90%。当今柴油机的技术 水平表现为:优良的燃烧系统;超高压喷射;增压 和增压中冷;可控废气再循环和氧化催化器;降 低噪声的双弹簧喷油器;全电子发动机管理等,集 中体现在以采用电控共轨式燃油喷射系统为特征 的新一代柴油机上。 增压技术在柴油机上的应用要比汽油机晚一些。 早在20年代就有人提出压缩空气提高进气密度的 设想,直到1926年瑞士人A.J.伯玉希才第一次设 计了一台带废气涡轮增压器的增压发动机。由于 当时的技术水平和工艺、材料的限制,还难以制 造出性能良好的涡轮增压器,加上二次大战的影 响,增压技术为能迅速普及,直到大战结束后, 增压技术的研究和应用才受到重视。1950年增压 技术才开始在柴油机上使用并作为产品提供市场。
燃气轮机
• 燃气轮机全称为燃气涡轮发动机,燃气轮机可以是一个广泛
的称呼,基本原理大同小异,包括涡轮喷射引擎等等都包含 在内。而一般所指的燃气涡轮引擎,通常是指用于船舶、车 辆、发电机组等的。 • 1791年,英国人巴伯首次描述了燃气轮机的工作过程;1872 年,德国人施托尔策设计了一台燃气轮机,并于1900~1904 年进行了试验,但因始终未能脱开起动机独立运行而失败; 1905年,法国人勒梅尔和阿芒戈制成第一台能输出功的燃气 轮机,但效率太低,因而未获得实用。 • 1920年,德国人霍尔茨瓦特制成第一台实用的燃气轮机,其 效率为13%、功率为370千瓦,按等容加热循环工作,但因 等容加热循环以断续爆燃的方式加热,存在许多重大缺点而 被人们放弃。
•
(2)乙醇作为内燃机代用燃料的缺点是:
• 乙醇生产成本高,虽然利用阶段性过剩、存放期过长甚至
霉变的粮食制取酒精可以在一定程度上缓解粮食过剩和燃 料不足的矛盾。但我国可耕地面积少(为世界的7% ),人口 多(占全世界人口的22% ),粮食来源不稳定,生产乙醇过 程中耗能大(生产乙醇的耗能量接近乙醇发出的能量)、耗 粮大,生产乙醇过程中有大量CO2排放,利用粮食生产乙 醇,只能适度开展。此外利用乙醇作为燃料或辛烷值添加 剂时,政府要考虑给予补贴,否则在市场经济条件下难以 推广应用。 的,生产成本比粮食制乙醇低1000元/t左右,秸秆制酒精 是将秸秆通过酶水解成单糖,然后发酵成乙醇。由于酶成 本高,秸秆收集比较困难,世界上未大规模生产。秸秆比 较适宜在汽化生成沼气后,作为民用燃料。