中职教育-《汽车新能源与节能技术》(第二版)课件：第二章 替代能源汽车(邵毅明 主编 人民交通出版社).ppt
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汽车新能源与节能技术
第二章 替代能源汽车
第一节 概述 第二节 天然气汽车 第三节 液化石油气汽车 第四节 醇类燃料汽车 第五节 氢气汽车 第六节 电动汽车
第一节 概述
1 替代能源汽车的概念及基本要求
所谓替代能源汽车，是指不以或者不全以汽油、柴油为动力能源的汽车。 替代能源汽车应满足一下基本要求： （1）替代能源汽车的性能不低于石油燃料汽车，包括动力性、经济性、安全 性等； （2）替代能源汽车对环境的影响尽可能小。替代能源汽车的排放污染少，最 好能实现零排放； （3）替代能源汽车的价格不应过高。 （4）替代能源资源丰富。 （5）使用方便。
三级减压阀的阀口处于常闭状态，阀的开闭由发动机进气真空度控制，输出压力 可通过压力弹簧的预紧力进行调节。当阀室内真空度为零时，在压力弹簧的作用下， 阀口处于关闭状态。当阀室处于负压时，由于膜片上方与大气相通，膜片两边出现压 力差，膜片向阀里运动，带动杠杆克服弹簧压力，使阀口打开供气。当减压室负压减 小时，在压力弹簧作用下，阀口又处于关闭状态，如此反复，就使减压阀出口压力稳 定在一定数值内。
２)DDEC天然气—柴油喷射器 DDEC天然气—柴油喷射器是国外近几年开发 的天然气喷射器装置,它主要利用原来DDEC电控 柴油泵喷嘴改造研制而成，实现了天然气—柴油 双燃料工作过程的油气燃料缸内电控喷射，是一 个典型的天然气高压喷射装置，喷气压力在1216MPa，其喷射装置结构如图2-8所示。
图2-11 DDEC天然气—柴油喷射器
为了与此减压调节阀相匹配，混合器应该设计为文丘里管结构，安装在空气滤清器与化 油器之间，该混合器由壳体和芯子两部分组成，芯子喉径最小处均匀分布一圈小孔，壳 体上有天然气进气道，其结构如图2-2所示。
这种混合器一方面要使喉管处产生真空度来调 节减压调节阀的天然气流量，另一方面又要将天然 气与空气均匀混合，该混合器结构虽然简单，但其 设计参数直接影响发动机的性能，混合器喉径过大， 真空度小，不灵敏，过小，吸入空气量少，影响空 燃比，发动机功率下降，通气小孔总截面积应与天 然气进气道截面积相匹配。
2020/5/7
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（4）比例调节混合器 比例调节混合器工作原理如下：当发动机起动运行时(图2-4ａ)，发动机进气歧
管产生真空，进而化油器上部形成真空，当真空度大于0.2kPa时，混合器气室B的 空气通过管道E进入发动机化油器进气管，气室B产生真空，而气室A与大气相通， 混合器膜片在大气的压力作用下克服膜片组的重力和混合器弹簧的弹力上行，打开 天然气进气管和混合器空气阀座，天然气和空气通过混合器进入发动机，发动机开 始工作，混合器膜片根据发动机化油器进气管的真空度变化上下运动，天然气进气 管开度的大小也随着变化，从而向发动机提供不同数量的天然气，与空气形成空燃 比合理的混合气，当发动机停止工作时(图2-4b)，发动机化油器进气管压力与大气相 等、气室B通过管道E进入空气，气压达到大气压力，这样混合器膜片就不承受向上 的压力.。在混合器弹簧的压力下，关闭天然气进气管道，天然气不再进入发动机， 当发动机回火时，回火的气体一部分通过混合器空气阀口向进气管泄出，一部分通 过管道E进入气室B，在气室中膨胀，通过混合器防爆皮碗N向大气排出，保护混合 器膜片不受损坏。
机电控制式车用压缩天然气装置工作原理如图2-5所示。
2020/5/7
充气站将压缩天然气通过充 气阀充入储气瓶至20MPa，当使用 天然气作燃料时，手动截止阀打 开，安装在驾驶室内的油气燃料 转换开关扳到“气”的位置，此 时天然气电磁阀打开，汽油电磁 阀关闭,储气瓶内的20MPa高压天 然气通过高压管路进入减压调节
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（3）正压输出的减压调节器 图2-3为输出压力大于零的减压调节器结构原理图。其基本工作原理是：每级减压器 由进气阀、减压室及阀门开闭调节装置、出气阀等组成，本级出气阀为下一级减压 室的进气阀，高压气体由进气阀进入减压室，体积膨胀ꎬ当气体作用于膜片组的推力 与进气阀门开启力相等时，进气阀又被关闭，使减压室压力不再增高，以达到减压 的目的，等气体从出气阀流出时，减压室压力降低，气体对膜片组的作用力小于进 气阀门开启力，进气阀又被打开，如此周而复始，使本级减压室压力稳定在额定压 力，以达到减压的目的。
图2-7 HSV型电控气体燃料喷射阀工作原理及安装布置 １-CNG管路接头；２-密封垫；３-阀座；４-球阀；５-阀体；６-极靴；７-推杆；８-电 磁线圈；９-导线；10-衔铁；11-隔热垫；12-缸盖
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此外，由于该喷射器在火花塞点火之前就已完全关闭，做功行程时缸内燃气的高 压可使喷射器出气口处的压力高于喷射器进气口，这个压差和电磁推力一起使钢球阀 更紧密地靠在密封座上，从而可确保高压燃气不会反流到CNG供气管道内，这种结构 布置消除了高温高压燃气反流的现象。
2 天然气汽车的类型
（1）按储存天然气的压力和形态：压缩天然气汽车、常压天然气汽车、液 化天然气汽车、吸附天然气汽车；
（2）按燃料的组成与应用：单燃料汽车、CNG-汽油两用燃料汽车、CNG-柴油 双燃料汽车；
（3）按燃料供给的控制方式：机械控制式天然气汽车、机电联合控制式天然 气汽车、电控式天然气汽车（开环和闭环）
2020/5/7
第二节 天然气汽车
1 天然气汽车概述
天然气的体积和质量低热值都比汽油柴油高，因为密度低，所以理论混合气热 值比汽油柴油抵。天然气只能点燃不能压燃，而且具有很高的抗爆性能，通过提高 压缩比，可以大幅度地提高天然气汽车的动力性和燃料经济性。天然气与空气混合 后具有很宽的着火界限，这种性能为发动机稀燃技术提供了保证，从而进一步提高 燃料经济，降低排放。总的来说，天然气与汽油和柴油相比较，它们的特性有很大 差异。
一级减压阀在未通入高压气体时，在压力弹簧的作用下，使膜片向下运动，带动 杠杆转动，使阀芯与阀口保持一定间间隙，阀口处于常开状态。当通入高压气体时， 减压室的压力逐步增高，达到额定输出压力时，气体作用在膜片下方的压力克服弹簧 的弹力，使膜片向上动作，从而带动杠杆转动，使阀口关闭。当减压室的气体向二级 阀输出后，压力降到额定输出压力以下时，在压力弹簧的作用下又使阀口打开，如此 反复，使一级减压阀在保证流量的基础上，出口压力稳定在一定数值内。
器减压,再通过低压管路、动力阀进入混合器,并与经空气滤清器进入的空气混合,经化 油器通道进入发动机汽缸燃烧,减压调节器与混合器相匹配,根据发动机的各种不同工 况产生不同的真空度,自动调节减压调节器的供气量并使天然气与空气均匀混合,满足 发动机不同工况的使用要求。
当使用汽油作燃料时,将油气燃料转换开关扳到“油”的位置,此时天然气电磁阀 关闭,汽油电磁阀打开,汽油通过汽油电磁阀进入化油器,并吸入汽缸燃烧, 有的CNG汽 车用晶体管电动油泵代替汽油电磁阀,其性能基本相同。
经过三级减压调节器减压后，输出的天然气流量岁发动机工况变化而变化，完全 由发动机进气真空度调节，发动机转速高吸力大时，减压器各阀开度变大，输出流量 增大，反之则减少。因而能满足发动机各种工况的供气量。
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ห้องสมุดไป่ตู้
（2）文丘里管结构混合器 混合器的结构与类型应与所使用的减压阀相匹配，由于三级减压阀出口压力为负压，
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图2-6 天然气电控缸内喷射系统示意图
1）HSV型电控气体燃料喷射阀 HSV电控气体燃料喷射阀工作原理及安装布置如图2-7所示，当电磁线圈8 断电时， 球阀4在进气口和出气口处气体压差的作用下向右运动，使CNG通道打开，实现供气。 当电磁线圈8通电时，衔铁10产生电磁推力，通过推杆7使球阀4向左运动，靠在其密封 座上，从而关闭燃料气道，停止供气。
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2、CNG-汽油两用燃料汽车 所谓CNG-汽油两用燃料汽车，就是将原来的燃料供给系统保留不变，增加一套
“车用压缩天然气装置”， 改装后的汽车油气两种燃料切换非常方便，既可使用原 来的汽油工作，也可以用天然气工作，但不能同时使用。“车用压缩天然气装置” 由天然气储气系统、天然气供给系统、油气燃料转换系统3 个系统组成，天然气储 气系统主要由充气阀、高压截止阀、天然气储气瓶、高压管线、高压接头、压力传 感器及气量显示器等组成，天然气供给系统主要由天然气滤清器、天然气高压电磁 阀、减压调节阀、混合器等组成，油气燃料转换系统主要由油气燃料转换开关、天 然气电磁阀、汽油电磁阀等组成。
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二级减压阀的阀口也处于常开状态，高压天然气经过一级减压后进入二级减压室， 此时二级减压室内的压力逐步升高，达到额定输出压力时，气体作用在膜片上方的压 力克服弹簧的弹力，使膜片向下动作，从而带动杠杆转动，使二级减压阀阀口关闭。 当减压室的气体向三级阀输出后，压力降到额定输出压力以下时，在弹簧的作用下又 使阀口打开，如此反复，使出口压力稳定在一定数值内。
3 压缩天然气汽车
1、压缩天然气供气专用部件结构及原理 （1）负压输出的减压调节器 减压调节器是CNG汽车的核心及关键部件，其性能好坏直接影响整车的性能。
下面介绍的是三级减压调节器，它的输出压力为负值，工作原理如图2-1所示。
2020/5/7
高压天然气经过天然气滤清器后，进入到常闭式高压电磁阀，以控制供、断天然 气。与常规的电磁阀不同的是增加了一个先导阀，先导阀套装在电磁阀芯上，通过销 钉连接为一体，先导阀销孔比销钉直径大，因而两者间存在相对运动。先导阀中心有 一个小孔，能使电磁阀的高压室与低压室相通，先导阀下端装有O形密封圈，电磁阀芯 下端有密封胶垫。在电磁线圈未通电时，电磁铁芯在复位弹簧的作用下，将先导阀的 小孔密封，继而推动先导阀将O形密封圈压在阀座上，通道全部关闭。当电磁阀通电时， 由于电磁铁的磁力较小，不能直接把主通道打开，只能先打开先导阀的小孔，这时高 压腔的高压气通过小孔流到低压腔，使高低压腔压差减小，然后电磁铁芯通过连接销， 将先导阀一起提起，打开主通道。
2020/5/7
在发动机运转过程中，空气自空气滤清器吸入后，经进气管、节流阀体、进气门 进入汽缸，气体燃料从储气瓶输出后，经燃气过滤器滤去杂质，再经减压阀降至所要 求的压力，最后电控系统中的电控单元根据各种传感器传来的信息，经分析处理、计 算出与发动机运行工况相对应的最佳供气量并向燃气供给系统中的喷气阀发出控制指 令。 图2-6为天然气电控缸内喷射系统示意图。
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DDEC天然气—柴油喷射器的喷射时刻和持续时间是由电磁阀的电子控制和液压系 统控制相结合,类似于柴油电控泵喷嘴系统,液压压力是由凸轮轴推动柱塞而形成,在柱 塞向上运动的最初阶段，电磁阀保持断电的常开状态，使柴油充入柱塞腔内。当DDEC 控制单元发出喷射开始信号，电磁阀关闭，凸轮轴向下推动柱塞压缩柴油产生高压， 一旦柴油压力达到喷射始点压力，柴油针阀开启ꎬ开始喷射引燃柴油，而后随着气体 燃料压力腔内压力的提高，气体针阀克服其弹簧压力后开启，实现缸内气体燃料喷射， 气体喷射的同时将进一步阻止柴油喷射，实现减少引燃柴油量的目的。 通常气体喷射 压力选择在12-16MPa范围内。气体燃料相对于柴油的喷射始点主要由作用于气体针阀 的弹簧强度确定，而气体燃料喷射的持续时间可由电磁阀电控实现。
2 替代能源汽车的种类
（1）气体燃料汽车：天然气、煤层气、液化石油气。 （2）生物燃料汽车：醇类（甲醇、乙醇）、醚类（二甲醚、乙基叔丁基醚）、 生物柴油等。 （3）氢燃料汽车：以氢气直接或与天然气等其他气体燃料按一定比例混合作 为内燃机能源的汽车。 （4）电动汽车：以纯电能或电能与内燃机共同欧威动力的汽车。 （5）超级电容汽车：以储能量非常大的超级电容为汽车提供电能。 （6）太阳能汽车：是一种电动汽车，其电能来自将太阳能准换为电能的太阳 能电池。 （7）空气动力汽车：以高压空气作为能量载体，推动发动机的汽车。
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3、电控喷射天然气汽车
当代车用发动机大多使用电控喷射技术，以完善发动机的工作过程和实现最佳的动 力性、经济性以及低排放性能。电控喷气技术是气体燃料发动机先进的燃料供给形式。
（1）电控喷气形式 缸外供气方式：将气体燃料喷射到进气门之前的进气道或进气管中；缸内喷射是指 将气体燃料直接喷到汽缸内，喷气阀装在汽缸盖上。 （2）电控喷气系统的组成及工作原理 从功能上看，电控喷气系统由空气供给系统、燃气供给系统和控制系统三大部分组 成。空气供给系统主要包括空气滤清器、进气管和进气歧管等，这些部件与一般发动机 的空气供给系统基本相同，燃气供给系统主要包括储气瓶、燃气过滤器、调压器、喷气 阀和输气管线等。控制系统主要包括传感器、电控单元和执行元件。
第二章 替代能源汽车
第一节 概述 第二节 天然气汽车 第三节 液化石油气汽车 第四节 醇类燃料汽车 第五节 氢气汽车 第六节 电动汽车
第一节 概述
1 替代能源汽车的概念及基本要求
所谓替代能源汽车，是指不以或者不全以汽油、柴油为动力能源的汽车。 替代能源汽车应满足一下基本要求： （1）替代能源汽车的性能不低于石油燃料汽车，包括动力性、经济性、安全 性等； （2）替代能源汽车对环境的影响尽可能小。替代能源汽车的排放污染少，最 好能实现零排放； （3）替代能源汽车的价格不应过高。 （4）替代能源资源丰富。 （5）使用方便。
三级减压阀的阀口处于常闭状态，阀的开闭由发动机进气真空度控制，输出压力 可通过压力弹簧的预紧力进行调节。当阀室内真空度为零时，在压力弹簧的作用下， 阀口处于关闭状态。当阀室处于负压时，由于膜片上方与大气相通，膜片两边出现压 力差，膜片向阀里运动，带动杠杆克服弹簧压力，使阀口打开供气。当减压室负压减 小时，在压力弹簧作用下，阀口又处于关闭状态，如此反复，就使减压阀出口压力稳 定在一定数值内。
２)DDEC天然气—柴油喷射器 DDEC天然气—柴油喷射器是国外近几年开发 的天然气喷射器装置,它主要利用原来DDEC电控 柴油泵喷嘴改造研制而成，实现了天然气—柴油 双燃料工作过程的油气燃料缸内电控喷射，是一 个典型的天然气高压喷射装置，喷气压力在1216MPa，其喷射装置结构如图2-8所示。
图2-11 DDEC天然气—柴油喷射器
为了与此减压调节阀相匹配，混合器应该设计为文丘里管结构，安装在空气滤清器与化 油器之间，该混合器由壳体和芯子两部分组成，芯子喉径最小处均匀分布一圈小孔，壳 体上有天然气进气道，其结构如图2-2所示。
这种混合器一方面要使喉管处产生真空度来调 节减压调节阀的天然气流量，另一方面又要将天然 气与空气均匀混合，该混合器结构虽然简单，但其 设计参数直接影响发动机的性能，混合器喉径过大， 真空度小，不灵敏，过小，吸入空气量少，影响空 燃比，发动机功率下降，通气小孔总截面积应与天 然气进气道截面积相匹配。
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（4）比例调节混合器 比例调节混合器工作原理如下：当发动机起动运行时(图2-4ａ)，发动机进气歧
管产生真空，进而化油器上部形成真空，当真空度大于0.2kPa时，混合器气室B的 空气通过管道E进入发动机化油器进气管，气室B产生真空，而气室A与大气相通， 混合器膜片在大气的压力作用下克服膜片组的重力和混合器弹簧的弹力上行，打开 天然气进气管和混合器空气阀座，天然气和空气通过混合器进入发动机，发动机开 始工作，混合器膜片根据发动机化油器进气管的真空度变化上下运动，天然气进气 管开度的大小也随着变化，从而向发动机提供不同数量的天然气，与空气形成空燃 比合理的混合气，当发动机停止工作时(图2-4b)，发动机化油器进气管压力与大气相 等、气室B通过管道E进入空气，气压达到大气压力，这样混合器膜片就不承受向上 的压力.。在混合器弹簧的压力下，关闭天然气进气管道，天然气不再进入发动机， 当发动机回火时，回火的气体一部分通过混合器空气阀口向进气管泄出，一部分通 过管道E进入气室B，在气室中膨胀，通过混合器防爆皮碗N向大气排出，保护混合 器膜片不受损坏。
机电控制式车用压缩天然气装置工作原理如图2-5所示。
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充气站将压缩天然气通过充 气阀充入储气瓶至20MPa，当使用 天然气作燃料时，手动截止阀打 开，安装在驾驶室内的油气燃料 转换开关扳到“气”的位置，此 时天然气电磁阀打开，汽油电磁 阀关闭,储气瓶内的20MPa高压天 然气通过高压管路进入减压调节
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（3）正压输出的减压调节器 图2-3为输出压力大于零的减压调节器结构原理图。其基本工作原理是：每级减压器 由进气阀、减压室及阀门开闭调节装置、出气阀等组成，本级出气阀为下一级减压 室的进气阀，高压气体由进气阀进入减压室，体积膨胀ꎬ当气体作用于膜片组的推力 与进气阀门开启力相等时，进气阀又被关闭，使减压室压力不再增高，以达到减压 的目的，等气体从出气阀流出时，减压室压力降低，气体对膜片组的作用力小于进 气阀门开启力，进气阀又被打开，如此周而复始，使本级减压室压力稳定在额定压 力，以达到减压的目的。
图2-7 HSV型电控气体燃料喷射阀工作原理及安装布置 １-CNG管路接头；２-密封垫；３-阀座；４-球阀；５-阀体；６-极靴；７-推杆；８-电 磁线圈；９-导线；10-衔铁；11-隔热垫；12-缸盖
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此外，由于该喷射器在火花塞点火之前就已完全关闭，做功行程时缸内燃气的高 压可使喷射器出气口处的压力高于喷射器进气口，这个压差和电磁推力一起使钢球阀 更紧密地靠在密封座上，从而可确保高压燃气不会反流到CNG供气管道内，这种结构 布置消除了高温高压燃气反流的现象。
2 天然气汽车的类型
（1）按储存天然气的压力和形态：压缩天然气汽车、常压天然气汽车、液 化天然气汽车、吸附天然气汽车；
（2）按燃料的组成与应用：单燃料汽车、CNG-汽油两用燃料汽车、CNG-柴油 双燃料汽车；
（3）按燃料供给的控制方式：机械控制式天然气汽车、机电联合控制式天然 气汽车、电控式天然气汽车（开环和闭环）
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第二节 天然气汽车
1 天然气汽车概述
天然气的体积和质量低热值都比汽油柴油高，因为密度低，所以理论混合气热 值比汽油柴油抵。天然气只能点燃不能压燃，而且具有很高的抗爆性能，通过提高 压缩比，可以大幅度地提高天然气汽车的动力性和燃料经济性。天然气与空气混合 后具有很宽的着火界限，这种性能为发动机稀燃技术提供了保证，从而进一步提高 燃料经济，降低排放。总的来说，天然气与汽油和柴油相比较，它们的特性有很大 差异。
一级减压阀在未通入高压气体时，在压力弹簧的作用下，使膜片向下运动，带动 杠杆转动，使阀芯与阀口保持一定间间隙，阀口处于常开状态。当通入高压气体时， 减压室的压力逐步增高，达到额定输出压力时，气体作用在膜片下方的压力克服弹簧 的弹力，使膜片向上动作，从而带动杠杆转动，使阀口关闭。当减压室的气体向二级 阀输出后，压力降到额定输出压力以下时，在压力弹簧的作用下又使阀口打开，如此 反复，使一级减压阀在保证流量的基础上，出口压力稳定在一定数值内。
器减压,再通过低压管路、动力阀进入混合器,并与经空气滤清器进入的空气混合,经化 油器通道进入发动机汽缸燃烧,减压调节器与混合器相匹配,根据发动机的各种不同工 况产生不同的真空度,自动调节减压调节器的供气量并使天然气与空气均匀混合,满足 发动机不同工况的使用要求。
当使用汽油作燃料时,将油气燃料转换开关扳到“油”的位置,此时天然气电磁阀 关闭,汽油电磁阀打开,汽油通过汽油电磁阀进入化油器,并吸入汽缸燃烧, 有的CNG汽 车用晶体管电动油泵代替汽油电磁阀,其性能基本相同。
经过三级减压调节器减压后，输出的天然气流量岁发动机工况变化而变化，完全 由发动机进气真空度调节，发动机转速高吸力大时，减压器各阀开度变大，输出流量 增大，反之则减少。因而能满足发动机各种工况的供气量。
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（2）文丘里管结构混合器 混合器的结构与类型应与所使用的减压阀相匹配，由于三级减压阀出口压力为负压，
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图2-6 天然气电控缸内喷射系统示意图
1）HSV型电控气体燃料喷射阀 HSV电控气体燃料喷射阀工作原理及安装布置如图2-7所示，当电磁线圈8 断电时， 球阀4在进气口和出气口处气体压差的作用下向右运动，使CNG通道打开，实现供气。 当电磁线圈8通电时，衔铁10产生电磁推力，通过推杆7使球阀4向左运动，靠在其密封 座上，从而关闭燃料气道，停止供气。
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2、CNG-汽油两用燃料汽车 所谓CNG-汽油两用燃料汽车，就是将原来的燃料供给系统保留不变，增加一套
“车用压缩天然气装置”， 改装后的汽车油气两种燃料切换非常方便，既可使用原 来的汽油工作，也可以用天然气工作，但不能同时使用。“车用压缩天然气装置” 由天然气储气系统、天然气供给系统、油气燃料转换系统3 个系统组成，天然气储 气系统主要由充气阀、高压截止阀、天然气储气瓶、高压管线、高压接头、压力传 感器及气量显示器等组成，天然气供给系统主要由天然气滤清器、天然气高压电磁 阀、减压调节阀、混合器等组成，油气燃料转换系统主要由油气燃料转换开关、天 然气电磁阀、汽油电磁阀等组成。
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二级减压阀的阀口也处于常开状态，高压天然气经过一级减压后进入二级减压室， 此时二级减压室内的压力逐步升高，达到额定输出压力时，气体作用在膜片上方的压 力克服弹簧的弹力，使膜片向下动作，从而带动杠杆转动，使二级减压阀阀口关闭。 当减压室的气体向三级阀输出后，压力降到额定输出压力以下时，在弹簧的作用下又 使阀口打开，如此反复，使出口压力稳定在一定数值内。
3 压缩天然气汽车
1、压缩天然气供气专用部件结构及原理 （1）负压输出的减压调节器 减压调节器是CNG汽车的核心及关键部件，其性能好坏直接影响整车的性能。
下面介绍的是三级减压调节器，它的输出压力为负值，工作原理如图2-1所示。
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高压天然气经过天然气滤清器后，进入到常闭式高压电磁阀，以控制供、断天然 气。与常规的电磁阀不同的是增加了一个先导阀，先导阀套装在电磁阀芯上，通过销 钉连接为一体，先导阀销孔比销钉直径大，因而两者间存在相对运动。先导阀中心有 一个小孔，能使电磁阀的高压室与低压室相通，先导阀下端装有O形密封圈，电磁阀芯 下端有密封胶垫。在电磁线圈未通电时，电磁铁芯在复位弹簧的作用下，将先导阀的 小孔密封，继而推动先导阀将O形密封圈压在阀座上，通道全部关闭。当电磁阀通电时， 由于电磁铁的磁力较小，不能直接把主通道打开，只能先打开先导阀的小孔，这时高 压腔的高压气通过小孔流到低压腔，使高低压腔压差减小，然后电磁铁芯通过连接销， 将先导阀一起提起，打开主通道。
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在发动机运转过程中，空气自空气滤清器吸入后，经进气管、节流阀体、进气门 进入汽缸，气体燃料从储气瓶输出后，经燃气过滤器滤去杂质，再经减压阀降至所要 求的压力，最后电控系统中的电控单元根据各种传感器传来的信息，经分析处理、计 算出与发动机运行工况相对应的最佳供气量并向燃气供给系统中的喷气阀发出控制指 令。 图2-6为天然气电控缸内喷射系统示意图。
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DDEC天然气—柴油喷射器的喷射时刻和持续时间是由电磁阀的电子控制和液压系 统控制相结合,类似于柴油电控泵喷嘴系统,液压压力是由凸轮轴推动柱塞而形成,在柱 塞向上运动的最初阶段，电磁阀保持断电的常开状态，使柴油充入柱塞腔内。当DDEC 控制单元发出喷射开始信号，电磁阀关闭，凸轮轴向下推动柱塞压缩柴油产生高压， 一旦柴油压力达到喷射始点压力，柴油针阀开启ꎬ开始喷射引燃柴油，而后随着气体 燃料压力腔内压力的提高，气体针阀克服其弹簧压力后开启，实现缸内气体燃料喷射， 气体喷射的同时将进一步阻止柴油喷射，实现减少引燃柴油量的目的。 通常气体喷射 压力选择在12-16MPa范围内。气体燃料相对于柴油的喷射始点主要由作用于气体针阀 的弹簧强度确定，而气体燃料喷射的持续时间可由电磁阀电控实现。
2 替代能源汽车的种类
（1）气体燃料汽车：天然气、煤层气、液化石油气。 （2）生物燃料汽车：醇类（甲醇、乙醇）、醚类（二甲醚、乙基叔丁基醚）、 生物柴油等。 （3）氢燃料汽车：以氢气直接或与天然气等其他气体燃料按一定比例混合作 为内燃机能源的汽车。 （4）电动汽车：以纯电能或电能与内燃机共同欧威动力的汽车。 （5）超级电容汽车：以储能量非常大的超级电容为汽车提供电能。 （6）太阳能汽车：是一种电动汽车，其电能来自将太阳能准换为电能的太阳 能电池。 （7）空气动力汽车：以高压空气作为能量载体，推动发动机的汽车。
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3、电控喷射天然气汽车
当代车用发动机大多使用电控喷射技术，以完善发动机的工作过程和实现最佳的动 力性、经济性以及低排放性能。电控喷气技术是气体燃料发动机先进的燃料供给形式。
（1）电控喷气形式 缸外供气方式：将气体燃料喷射到进气门之前的进气道或进气管中；缸内喷射是指 将气体燃料直接喷到汽缸内，喷气阀装在汽缸盖上。 （2）电控喷气系统的组成及工作原理 从功能上看，电控喷气系统由空气供给系统、燃气供给系统和控制系统三大部分组 成。空气供给系统主要包括空气滤清器、进气管和进气歧管等，这些部件与一般发动机 的空气供给系统基本相同，燃气供给系统主要包括储气瓶、燃气过滤器、调压器、喷气 阀和输气管线等。控制系统主要包括传感器、电控单元和执行元件。