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吉利汽车研究院 Geely Automobile Institute 人 人 是 老 师 人 人 是 学 生 吉利汽车研究院 Geely Automobile Institute 清洁能源与清洁能源发动机 发动机开发部-贺文江 * 目录 能源环境状况 清洁能源特点与应用 清洁能源发动机 * 能源环境状况 能源状况 未来20年发展中国家能源消耗增长迅速，尤其是中国和印度 2009年内燃机消耗60%的石油，对外依存度51.3%，十年后64.5% * 能源环境状况 * 能源环境状况 环境状况 全球变暖 CO2排放第一大国，其中60%的CO2排放来自交通运输 城市污染严重 * 清洁能源特点与应用情况 清洁能源种类 代用燃料 CNG LNG LPG 乙醇 甲醇 生物柴油 氢 电能 混合动力 插电式混合动力 燃料电池 纯电动 * 项目 天然气 汽油 自燃温度 ℃ 680-750 420 理论空燃比 kg/kg 17.2 14.7 理论空燃比 L/L 9.5 - 燃烧层流火焰传播速度 cm/s 33.8 （比汽油低15%） 39-47 混合气热值 kJ/m3 3364（比汽油低12%） 3831 辛烷值 115-139 93 滞燃期 比汽油约长20% 　 初燃期 比汽油约长12% 　 急燃期 比汽油约长60% 　 充气效率 比汽油机约低10% 进气温度 较高 较低 排气温度 较高 较低 含硫量 mg ≤200（部分地区天然气每立方米有0.3-0.4L的硫化氢） ≤3750 （375北京） 清洁能源特点与应用-CNG * 部分已开发机型比较 欧宝和大众发动机最大功率转速提升200rpm。 大众发动机为机械增压机型，其余发动机均是自然吸气机型。 清洁能源特点与应用-CNG * 不同喷气方式的特点 气道喷射：供气装置简单，燃料流量较小时难以精确控制，天然气占进气充量的10-15%。 缸外气门处喷射：实现定时定量供气，减轻由气门重叠角造成的燃料直接排出，可稀燃，但混合时间短。 缸内直喷： 高压直喷：接近压缩上止点时喷射，对空气充量几乎没影响。 低压直喷：进气行程喷射，混合均匀，影响空气充量 清洁能源特点与应用-CNG * 本田思域单燃料供气系统：进气阀处喷射 控制喷气时间与进排气门、活塞运动的相位关系，实现定时定量供气 降低供气对空气充量的影响 减轻回火、燃料浪费、排放恶化 更准确地控制实现稀薄燃烧提高发动机动力性、经济性、排放特性 清洁能源特点与应用-CNG * 项目 更改（新增）原因 如何更改（新增） 气门及座圈 材料耐高温不够，润滑、冷却差，容易烧蚀、磨损 1.更换材料，增加材料高温硬度，抗粘着磨损性，材料自润滑性，导热性； 2.更改设计，增大密封面锥角。 点火系 天然气需要点燃温度高，燃烧速度慢，燃烧持续时间长，转换燃料要调整点火提前角，可能会发生异常燃烧 1.高能点火线圈，点火能量从35mJ提升到65mJ； 2. 火花塞：试验对比热值增大1、2，间隙为0.8、1.1、1.5等方案，最后确定性能最好的； 3.采用全硅胶式高压阻尼线套，并缩短更换周期； 4.调整火花塞更换周期（普通15000-20000km更换）。 电控燃气供给 保证燃料精确供给，减少气道、进气歧管悬浮天然气，增加进气效率，避免回火 增加天然气喷射器，并使出气口尽量靠近进气道气门阀处；系统供应商借用整车平台的。 清洁能源特点与应用-CNG * 项目 更改（新增）原因 如何更改（新增） 进气歧管 天然气进气歧管喷射 增加喷气接头，优化喷入角度 润滑油 发动机热负荷较高，积碳主要来自润滑油，影响进排气及堵塞天然气喷嘴 专用润滑油：抗氧化性能好、高温清净性好、低灰分、低碱值和高分散性。 催化器 燃烧不好时会有较多的未燃HC 耐甲烷催化器或不更改 橡胶件、密封件、含镍金属 1.燃料成分不稳定，全国各地产气成分有差异，部分地区天然气含硫量或H2S高，对天然橡胶件、密封件、镍金属有腐蚀，但腐蚀强度不大； 2.发动机热负荷大。 1.采用耐硫的氟橡胶； 2.检规中要求增加橡胶件、密封件、含镍合金件的耐硫检测项目； 3.检规中要求增加橡胶件、密封件、含镍合金件的耐高温检测项目； 4.燃用满足国家标准的天然气燃料，不需要更改。 清洁能源特点与应用-CNG * 清洁能源特点与应用-甲醇 * 清洁能源特点与应用-甲醇 * 清洁能源特点与应用-甲醇 * 清洁能源特点与应用-甲醇 * 清洁能源特点与应用-甲醇 * 清洁能源发动机 美国清洁能源汽车状况 * 清洁能源发动机 美国清洁能源汽车状况 * 美国清洁能源汽车状况 清洁能源发动机 * 美国清洁能源汽油替代情况 清洁能源发动机 * 混合动力汽车发动机 相比同排量发动机，其额定功率、最大扭矩都有较大降低，由于采用最小燃油消