新型汽车发动机汇编.pptVIP

* * 第十二章 新型汽车发动机 随着世界经济的快速发展，能源与环境已经成为人类发展和生存的重大问题。内燃机汽车使用的燃料均为一次性能源，开发使用后便不可再生。随着全球能源消耗的增加，地球的矿物能源正面临枯竭。环境问题也日益突出，在世界各地的大、中城市，大气污染物中约40%～70%来自内燃机汽车的尾气排放。为了解决能源短缺，环境污染等社会问题，人类相继开发了电动汽车、燃气汽车、太阳能汽车、直喷汽油机等新型发动机汽车。 一、电动汽车 1、电动汽车的特点 ： （1）能广泛地利用汽油、柴油、太阳能、水力能、风能等多种能源发电； （2）能量的利用率高：传统发动机的有效效率一般为30～40%，机械效率为75%，只能获得18%左右原始燃料的可利用能量。而电动汽车经过火力发电厂发电、输配电、充电、电机等设备使用能量损失，最终大约可获20%原始燃料的有用能量。如果利用太阳能、水能、原子能等发电，则利用率会高一些。如果采用将化学能转变为电能的燃料电池，则电池能量利用率可达50%左右。因此，使用电动汽车可以节约大量的能源； （3）电动汽车是零排放汽车：由于电动汽车是依靠电驱动，所以电动汽车本身不会产生有害气体排放，是零排放车辆； （4）结构简单和维修使用方便 电动汽车在结构上比传统燃油汽车简单，运动部件减少，大大降低了日常维修保养量，驾驶操作更为方便，维修简单。 （1）蓄电池电动汽车Electric Vehicle（EV）：利用蓄电池作为动力，用电动机驱动的汽车； （2）混合动力电动汽车Hybrid Electric Vehicle（HEV）：通过电化学反应将燃料的化学能直接转变为电能的高效率发电装置； （3）燃料电池汽车Fuel Cell Electric Vehicle（FCEV）：使用两种以上动力源，能按照不同的道路交通条件，进行动力源组合或转换。辅助动力可以采用燃烧某种燃料的原动机或动力发电机组。 2 、电动汽车的类型 根据所使用的基本动力能源不同，电动汽车大致可分为三类： 蓄电池电动汽车主要由电池组、控制系统、驱动系统及安全保护系统等组成 。 3、蓄电池电动汽车的基本结构与工作原理 （1）蓄电池电动汽车控制系统 （2）蓄电池电动汽车驱动系统 1-左半轴 2-左驱动电动机 3-电控差速器 4-右驱动电动机 5-右半轴 驱动系统有集中驱动系统（双电机驱动）和轮毂驱动系统两大类。 双电机驱动 1-轮胎 2-永久磁铁 3-制动盘 4-衬套 5-轮轴 6-电动机线圈绕组 轮毂驱动系统 HEV的基本结构是在EV和FCEV的基础上增加一套辅助动力系统—动力发电机组或某种原动机。原动机可以是内燃机、燃气轮机等热机。 按发动机和电动机的耦合方式不同，可分为串联式混合动力汽车（SHEV）、并联式混合动力汽车（PHEV）、混联式（串、并联式）混合动力汽车（PSHEV）三种形式。 4、混合动力电动汽车的基本结构与工作原理 （1）串联式混合动力汽车的结构与工作原理 （2）并联式混合动力汽车组成 1-发动机 2-电动/发电机 3-机械传动系统 4-驱动电动机 5-逆变器 6-蓄电池组 1-发动机 2-电动/发电机 3-变速器或减速器 4-驱动桥 5-逆变器 6-驱动电动机 7-蓄电池组 （3）混联式混合动力汽车组成 主要由燃料电池组、控制系统、驱动系统、辅助动力系统和蓄电池组等部分构成。 5、燃料电池电动汽车的基本结构与工作原理 燃料电池电动汽车的组成 由多个1V以下的燃料电池串连组成。它是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能的发电装置。 （1）燃料电池组 a）燃料电池本体结构 b）燃料电池组 以燃气为燃料的汽车。目前常用的燃气汽车有压缩天然气汽车（CNGV）和液化石油气汽车（LPGV），它们分别以压缩天然气和液化石油气为燃料。 二、燃气汽车 主要由储液罐、燃料控制电磁阀、调节器、混合器等组成。 1、LPG供给系统 1-混合器 2-燃料控制电磁阀 3-储液罐 4-调节器 CNG燃料供给系统与LPG燃料供给系统相近。只是系统的压力较高，可达20MPa，因此对储气罐及管路阀门等的要求很高。 2. CNG供给系统 1-车用气瓶 2-连通阀 3-充气阀 4-CNG高压管路 5-输出阀 6-预热阀 7-混合器 8-CNG低压管路 9-计量器 10-调节器 11-滤清器 12-低压表 13-高压表 14-真空软管 15-截止阀 太阳能汽车是将太阳能转化为电能的汽车。 主要组成：由太阳能电池组、自动阳光跟踪系统、驱动系统、控制器组成。 三、太阳能汽车 工作原理：太阳能汽车由太