項目三

其他新能源汽車相關學習任務學習任務3-1

燃料電池汽車學習任務3-2氣體代燃料汽車學習任務3-3液體代燃料汽車學習任務3-4其他清潔能源汽車學習任務3-1燃料電池汽車【任務引入】燃料電池汽車（FCV）是一種用車載燃料電池裝置產生的電力作為動力的汽車。車載燃料電池裝置所使用的燃料為高純度氫氣或含氫燃料經重整所得到的高含氫重整氣。FCV的關鍵是燃料電池。本學習任務主要學習燃料電池的結構原理，燃料電池系統組成、工作原理和車載氫氣系統安全措施。學習任務3-1燃料電池汽車【學習目標】1.能夠簡單描述燃料電池汽車的發展歷史。2.能夠正確描述燃料電池的基本結構原理、特點及應用于汽車的燃料電池種類。3.能夠正確描述質子交換膜燃料電池的組成、各組成部分的作用及基本工作原理。4.能夠正確描述燃料電池組的組成及各組成部分的作用。5.能夠正確描述以氫為燃料的燃料電池發電系統和以甲醇為燃料的燃料電池發電系統的組成及各組成部分的功能。學習任務3-1燃料電池汽車【學習目標】6.能夠正確描述燃料電池汽車采用的電源復合結構種類及各類型電源復合結構的特點。7.能夠正確描述燃料電池汽車混合動力系統的類型及各類型系統的特點。8.能夠正確描述車載氫氣系統的安全裝置種類及各類型安全裝置的作用。9.能夠簡單說明幾款典型燃料電池汽車的特點。學習任務3-1燃料電池汽車相關知識學習一、燃料電池汽車發展歷史二、燃料電池*三、燃料電池發電系統結構原理*四、車載氫氣系統安全措施*五、典型的氫燃料電池汽車一、燃料電池汽車發展狀況簡介1.國外發展狀況2.我國發展狀況1.國外發展狀況早在1994年，戴姆勒就開發出燃料電池汽車“NECARI”，隨后又推出它的姊妹車“NECAR2”。1997年秋在法蘭克福汽車展上，戴姆勒展出了“NECAR3”。1999年，戴姆勒-克萊斯勒汽車公司與福特汽車公司聯手研制成功的以液氫為動力的“NECAR4”2000年，戴姆勒-克萊斯勒公司宣布，已經開發出以甲醇為燃料電池汽車“NECAR5”和“JeepCommander2”。1.國外發展狀況豐田汽車公司利用自己獨特特的燃料電池技術，試制出兩種類型的燃料電池樣車。一種是使用特殊的合金材料儲氫。另一種則是以甲醇為燃料，在車上完成從甲醇轉化為氫氣燃料的全過程。豐田的RAV4汽車使用了25kW燃料電池堆與鎳氫電池的混合裝置。大眾汽車公司也示范了一種以“高爾夫”車型為基礎的甲醇作燃料的混合型汽車。雷諾和標致、雪鐵龍汽車公司還示范了以PEMFC堆為動力的汽車，它們分別以車載貯存的液態和氣態氫為燃料。1.國外發展狀況韓國也在2006年推出自主研發的第一代電堆，組裝30臺SUV和4輛大客車，進行示范運行。2009年至2012年開發第二代電堆，裝配100臺SUV。2013年開始生產車型為is35的千輛級燃料電池SUV。2015年推出第三代燃料電池SUV和客車。2016年底，豐田在日本建立100座氫燃料充注站。2017年，奔馳推出世界首款插電式燃料電池技術的量產車GLCFCellEQPower，其續行量程達483km。1.國外發展狀況2014年6月10日，量產型的現代TucsonFCV正式登陸美國加州市場，于2017年5月份在英國上市。所以專家們將2014年定為燃料電池汽車的元年。1.國外發展狀況在現階段，燃料電池汽車所用的燃料（氫氣）的大規模環保制備技術并未十分成熟。傳統的制氫工藝是通過電解水來獲得氫氣的，如果用于電解水的電能來自于燒煤發電，便存在碳排放，燃料電池汽車便失去了其存在的意義。除此以外，基礎設施建設也是制約燃料電池汽車發展的障礙。所以基礎設施建設及氫氣制備技術這兩方面對燃料電池汽車的普及有著至關重要的影響。2.我國發展狀況從20世紀50年代開始，中國一直進行燃料電池相關技術的研究，但直到20世紀90年代，全球環境署支持在中國進行燃料電池公共汽車示范，中國對其產生了濃厚興趣。從那時起，中國在此方面有了很大進步。目前在中國有60多個機構在從事燃料電池的研究。2.我國發展狀況1998年，清華大學在中國研制出了第一輛燃料電池汽車，該汽車是一輛高爾夫車，它靠一組5kW的燃料電池提供動力，由北京富源世紀燃料電池能源提供。1999年展示了電動轎車。這個團隊取得的標志性進展是北京富源正在測試的用于公共汽車發動機的140kW燃料電池堆。2.我國發展狀況上海神力科技有限公司創建于1998年。在短短的時間里它示范了用40kW燃料電池的jitney、汽車、摩托車和電動自行車。現在正在研究在面包車上裝用80kW的質子交換膜燃料電池發電機。上海汽車集團與同濟大學合作研制的燃料電池發電機，以桑塔那2000為基礎，在2003年研制出超越1號燃料電池轎車，后續研制出超越二號。2.我國發展狀況超越二號2.我國發展狀況福田汽車和清華大學共同研發的燃料電池客車曾在2008年作為“奧運節能與新能源示范車”用于接載來自全世界的運動員。2006年，新一代燃料電池轎車動力系統技術平臺研制成功，并應用于Passat領馭等車型。2014年北京車展上，榮威950插電式氫燃料電池轎車正式發布，該車續行里程可達400km。二、燃料電池1.概述1）燃料電池工作原理簡單地說，燃料電池（FuelCell）是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。它從外表上看有正負極和電解質等，像一個蓄電池，但實質上它不能“儲電”而是一個“發電廠”。二、燃料電池燃料電池工作原理二、燃料電池單元燃料電池由正極、負極、電解質、隔膜和附件構成。二、燃料電池2）燃料電池特點（1）能量轉化效率高。（2）對環境污染小。（3）燃料適用范圍廣。（4）使用方便。（5）負荷響應快，運行質量高。二、燃料電池3）燃料電池種類燃料電池種類繁多，常見的分類方法是按參與反應的燃料制取方式分類，按此種分類方法，燃料電池可分為直接式、間接式和再生式3種。二、燃料電池直接式燃料電池按工作溫度的高低可分為高、中、低三類。工作溫度在750℃以上的為高溫燃料電池；200℃～750℃的為中溫燃料電池；低于200℃的為低溫燃料電池。也有按溫度分為四類的，即25℃～100℃、l00℃～300℃、500℃～1000℃、l000℃以上。二、燃料電池按照電解質類型的不同可分為：堿性燃料電池（AFC）、固態聚合物燃料電池（ESPFC，又稱“質子交換膜燃料電池”，PEMFC）、磷酸鹽燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）等。二、燃料電池2.質子交換膜燃料電池1）質子交換膜燃料電池的組成質子交換膜燃料電池由陽極（燃料極）、陰極（空氣極）、質子交換膜、冷卻水板和附件組成。二、燃料電池2）子交換膜燃料電池的工作原理二、燃料電池燃料電池單體電壓只有0.7V左右，為了獲得足夠高的工作電壓，需將多個燃料電池單體串聯在一起，形成燃料電池堆。二、燃料電池3）燃料電池系統燃料電池系統主要由電池堆、氫氣、氧氣供給裝置，增濕器及去離子水供給裝置，冷卻裝置，尾氣及生成物排放裝置組成。二、燃料電池低溫質子交換膜燃料電池根據輸入空氣的壓力分為常壓型和增壓型兩種類型。三、燃料電池發電系統結構原理1.以氫氣為燃料的燃料電池發電系統包括氫氣供應、管理和回收系統，氧氣供應和管理系統，水循環系統，電力管理系統等。三、燃料電池發電系統結構原理2．以甲醇為燃料的燃料電池系統在以甲醇為燃料的燃料電池系統中，用甲醇供應系統代替了上述的氫氣供應系統。系統包括：1）甲醇儲存裝置2）燃燒器、加熱器和蒸發器：將甲醇和水加熱生成高溫混合蒸氣。3）改質器：提取氫。4）氫氣凈化器：去除CO三、燃料電池發電系統結構原理3．燃料電池汽車電源復合結構1）燃料電池+動力電池（FC＋B）結構三、燃料電池發電系統結構原理2）燃料電池+動力電池+超級電容（FC＋B＋C）結構超級電容器具有大電流的充電和放電特性，恰好彌補了動力電池的不足，可以避免在回收制動反饋的能量時，電流過大造成的動力電池的熱失控和發生安全事故。三、燃料電池發電系統結構原理4.燃料電池汽車混合動力系統燃料電池汽車混合動力系統有單向DC/DC燃料電池混合動力系統和單、雙向兩DC/DC燃料電池混合動力系統兩種。（1）單向DC/DC燃料電池混合動力系統（能量混合動力系統）。三、燃料電池發電系統結構原理（2）單、雙向兩DC/DC燃料電池混合動力系統（功率混合型動力系統）。三、燃料電池發電系統結構原理5．FCEV的多電源電力總成控制策略燃料電池發電系統五、典型氫燃料電池汽車1.本田系列氫燃料電池汽車2.奧迪Q5HFC3.奔馳B級燃料電池汽車4.超越系列燃料電池汽車5.豐田混合動力燃料電池大客車1.本田系列氫燃料電池汽車本田燃料電池車首次亮相于1999年，到現在其燃料電池汽車的發展已經發生了很大的變化。本田新一代的燃料電池汽車FCXClarity，以本田獨創的燃料電池堆“VFlowFCStack”技術為核心，實現了燃料電池車所特有的C02零排放。2.奧迪Q5HFC奧迪Q5HFC可在13.4s之內加速到100km／h，最高速度可達160km／h。氫氣的利用非常節約和高效，燃料電池的能量轉換效率可以達到50％以上。該車型實現了500km的最長行駛里程，而且其“加油”時間也不比采用傳統驅動系統的車型長。3.奔馳B級燃料電池車奔馳B級F-Cell動力系統的性能要優于2.0L發動機，并且擁有良好的燃油經濟性，其柴油消耗相當于3.3L/100km。其最大輸出功率可達100kW，峰值扭矩可達290N·m。最高時速可達170km／h。這款車可以在-25℃的寒冷條件下實現起動，其最大行駛里程為400km，只需要3min的時間就能完成其氫燃料的補充。4.超越系列燃料電池汽同濟大學、上汽等早在2l世紀初就開始了燃料電池車的研發，技術領先程度并不遜于國外同行。2002年所研制的“超越1號”氫燃料電池車露面，隨后幾年，誕生了“超越2號”、“超越3號”以及上海牌燃料電池車，其搭載的氫燃料動力系統不斷提升。“超越3號”的最高車速達到123km，0～100km／h的加速時間為19s，一次加氫的續駛里程為230km，燃料經濟性為1.132kg/100km。5.豐田混合動力燃料電池大客車豐田與日野汽車公司合作開發的長10.5m，低底板燃料電池混合動力城市大客車FCHV-BUS2在日本愛知世界博覽會上使用。該車將一對豐田的燃料電池堆與豐田的THS-Ⅱ混合驅動和管理系統結合在一起，此系統曾用于Prius。項目三

其他新能源汽車相關學習任務學習任務3-1燃料電池汽車學習任務3-2

氣體燃料汽車學習任務3-3液體燃料汽車學習任務3-4其他清潔能源汽車學習任務3-2氣體燃料汽車【任務引入】氣體燃料汽車在節能和環保方面均優于常規燃料汽車，所以將其歸類于新能源汽車中。氣體燃料汽車包括代用氣體燃料汽車和氫發動機汽車兩類。代用氣體燃料種類很多，常見的有天然氣和液化石油氣。氫發動機汽車是以氫為主要能量驅動的汽車。本任務主要學習天然氣汽車和氫發動機汽車的基本結構原理。學習任務3-2氣體燃料汽車【學習目標】1.能夠正確描述天然氣的特點。2.能夠正確描述壓縮天然氣動力系統的組成及工作原理。3.能夠正確描述壓縮天然氣動力系統采取的安全措施。4.能夠簡單說明天然氣汽車的發展趨勢。5.能夠正確描述預混式氫發動機、缸內噴射式氫發動機和內外組合式氫發動機的工作原理。6.能夠正確描述液氫汽車供氫系統的工作原理。學習任務3-2氣體燃料汽車相關知識學習一、天然氣汽車二、氫發動機汽車一、天然氣汽車1.天然氣及其在汽車上的應用天然氣在汽車上可以以液態形式存儲，或者以氣態壓縮的形式存儲。以液態形式存儲是指在-162℃時，作為液化天然氣(LNG)存儲。以氣態壓縮的形式存儲時，壓縮天然氣（CNG）的壓力高達20MPa。由于存儲液化天然氣成本高，所以，一般都將天然氣以壓縮的形式存儲。天然氣的抗爆性極好(RON約為140)，從而可使用13：1的壓縮比。一、天然氣汽車天然氣用于點燃式發動機和柴油機驅動有以下優點：具有優異的燃燒特性和CO2、NOX、CO低排放特性。實際上，廢氣中不含顆粒物和含硫排放物。火花塞無積炭，減輕了機油的污染。天然氣用于點燃式發動機和柴油機驅動有以下缺點：由于天然氣的熱值低，所以，發動機功率降低。天然氣存儲費用高。在同樣的燃料箱容量的情況下，續駛里程縮短。一、天然氣汽車2.CNG動力系統工作原理一、天然氣汽車2.天然氣發動機結構和工作原理1）CNG發動機系統原理一、天然氣汽車3.CNG動力系統安全措施（1）止回閥位于充氣接頭內的截止閥上，其作用是防止天然氣經過充注閥倒流。（2）在車內布置的管路和部件上，包纏密封護套。（3）螺紋套管接頭采用雙卡環螺紋套管接頭。3.CNG動力系統安全措施（4）天然氣儲氣瓶是由鋼或CFRP制成，每個儲氣瓶都要通過兩個護圈安裝到汽車上。鋼瓶的爆炸壓力約為40MPa，而CFRP氣瓶的爆炸壓力約為50MPa。（5）儲氣瓶上安裝有易熔塞和熱熔斷器，這些裝置可以防止過高的壓力增長，從而可防止起火所引起的儲氣瓶爆炸。（6）電磁截止閥安裝在天然氣儲氣瓶上，在轉換成汽油模式的情況下、在發生電源故障時、發動機停機后或者在發生碰撞事故時，此閥關閉。另有一個截止閥安裝在調壓器上。3.CNG動力系統安全措施（7）限流器可以防止管路破裂所造成的天然氣突然大量泄漏。（8）在低壓側管路上采用軟管（如調壓器與氣體噴射器之間的管路），使用這樣的軟管可以防止疲勞損傷所引起的斷裂現象。（9）過壓調節器安裝在調壓器上，可防止低壓側出現過高壓力。。一、天然氣汽車4.CNG汽車發展趨勢（1）燃料供給系統從機械式混合器發展到電子控制噴射系統。（2）電噴系統由單點開環控制發展到閉環多點噴射控制系統。（3）噴射方式從缸外預混合到復合供氣、缸內直接噴射。（4）燃料的使用從兩用燃料、雙燃料到單一燃料。（5）燃料存儲方式從CNG向LNG方向發展。一、天然氣汽車與CNG相比LNG的優點（1）可提高發動機的壓縮比。（2）燃料經濟性好。（3）安全性好。（4）發動機熱效率高。（5）對負荷變化響應快。一、天然氣汽車5.典型的天然氣汽車1）一汽CA6100URN1城市客車CA6100URN1車型是一汽客車開發的一款天然氣城市客車。該車型匹配CNG后置CA6SE1-21E4N型直列6缸、增壓中冷電控天然氣歐Ⅸ發動機，更加環保。一、天然氣汽車5.典型的天然氣汽車2）東風雪鐵龍新愛麗舍獨有的后輪隨動轉向技術，是國內第一家燃氣供給系統采用原廠流水線一體化設計制造非線外改裝的CNG雙燃料車。二、氫發動機汽車1.氫發動機氫氣燃燒之后生成的是水和少量的一氧化氮，而沒有CO和HC，燃燒清潔，也不會產生造成溫室效應的二氧化碳，符合減緩全球變暖的時代需求，所以它是一種清潔燃料。目前車用氫能主要有兩種方案：一種燃料電池，它是通過氫的離子化轉化成電能；另一種是氫內燃機，它通過氫的燃燒使化學能轉化為機械能。二、氫發動機汽車1）氫發動機的分類與工作原理氫發動機屬于點燃式發動機。根據氫燃料儲存的壓力和形態分為壓縮氫、液態氫和吸附氫3種。根據混合氣形成方式不同可分為外部混合（預混式）、內部混合（缸內噴射式）和內外組合混合3種。二、氫發動機汽車2）關鍵零部件二、氫發動機汽車2.典型車型1）寶馬（1）7系氫發動機轎車。裝備的6.0LV12發動機。二、氫發動機汽車（2）H2R氫燃料研究車2004年9月，寶馬H2R氫燃料發動機汽車在法國米拉馬斯高速試車場創造了9項速度紀錄，顯示了采用氫發動機汽車的無限潛力。二、氫發動機汽車2）福特U型概念車在2003年1月的底特律車展上，福特公司向全球展示了第一臺增壓氫燃料發動機汽車，即U型車。該車將福特模塊式混合動力車系統(MHTS)、遠程信息處理與先進材料結合在一起，開創了福特汽車公司第二個新紀元。二、氫發動機汽車3）馬自達（1）RX—8氫轉子發動機跑車在2003年，馬自達還在其使用氫氣與汽油兩種燃料的“RX—8HydrogenRE”上安裝了“RENESIS氫氣轉子發動機”。二、氫發動機汽車（2）Premacy氫混合動力RE概念車項目三

其他新能源汽車相關學習任務學習任務3-1燃料電池汽車學習任務3-2氣體燃料汽車學習任務3-3

液體代用燃料汽車學習任務3-4

其他清潔能源汽車學習任務3-3液體代用燃料汽車【任務引入】汽車的液體代用燃料主要有煤制液體燃料和生物燃料兩大類。目前實際應用于汽車的煤制液體燃料主要是甲醇；生物燃料包括乙醇和生物柴油。以甲醇作為發動機燃料的汽車稱為甲醇汽車，以乙醇作為發動機燃料的汽車稱為乙醇汽車，以生物柴油作為發動機燃料的汽車稱為生物柴油汽車。本學習任務主要學習甲醇混合燃料、乙醇混合燃料和生物柴油的特點及相應汽車發動機（整車）的特點。學習任務3-3液體代用燃料汽車【學習目標】1.能夠正確描述甲醇燃料的特性。2.能夠正確描述甲醇燃料對發動機結構及其性能的影響3.能夠正確描述甲醇燃料的特點及應對措施。4.能夠正確描述乙醇的特點及其作為燃料的優勢。5.能夠正確描述汽油機改用乙醇燃料后，發動機結構方面需要做一些變動和改進。6.能夠正確描述生物柴油的優缺點。學習任務3-3液體代用燃料汽車相關知識學習一、甲醇汽車二、乙醇汽車三、生物柴油汽車一、甲醇汽車1.甲醇特性甲醇是一種無色、透明、易燃、易揮發的有毒液體，略有酒精氣味，可混合溶于水、醇、醚等多種有機溶劑，遇熱、明火或氧化劑易燃燒。甲醇可單獨作為汽車燃料，也可與汽油或柴油混合作為混合燃料。一、甲醇汽車2.甲醇燃料根據甲醇與汽油摻混的比例不同，甲醇燃料有低比例摻混、中比例摻混、高比例摻混、和全甲醇燃料。低比例摻混甲醇燃料的甲醇摻混比例小于15%，包括M3、M5、M10和M15四種。中比例摻混甲醇燃料的甲醇摻混比例在30%～50%之間，包括M30、M40和M50三種。高比例摻混甲醇燃料的甲醇摻混比例為85%，即M85甲醇燃料。全甲醇燃料為100%純甲醇。一、甲醇汽車3.甲醇燃料對甲醇汽車的影響1）對發動機結構的影響使用低中比例甲醇燃料不需要改變發動機的結構，但是甲醇特性與汽油機不適應，需要改變甲醇的特性變成燃料甲醇，使之可與汽油搭配使用。全甲醇汽車需要對發動機進行重新設計制造。一、甲醇汽車2）對汽車性能的有利影響一、甲醇汽車2）對汽車性能的影響由于甲醇與汽油的理化性質與燃燒特性的一些不同，相比傳統汽油汽車帶來一些有利的變化和改進，主要是降低排放和提高發動機熱效率。（1）降低排放。甲醇是含氧燃料且其含碳量比汽油低。（2）提高發動機熱效率。辛烷值比汽油高、汽化熱比汽油高、著火燃燒濃度界限比汽油的相應范圍寬。一、甲醇汽車3）針對甲醇燃料的應對措施（1）腐蝕性。甲醇以及甲醇燃燒反應過程中產生的甲醛、甲酸、大量水蒸氣、未燃甲醇等均對金屬表面有腐蝕性。通過添加抗腐蝕的化學藥劑。改變發動機的機件材質和熱處理工藝。開發新型的橡膠材料或對現有的膠種進行改進。一、甲醇汽車（2）溶脹性。甲醇是一種良好的極性溶劑，汽油是一種良好的非極性溶劑，它們對發動機的彈性膠體、密封件等有不同程度的溶脹作用。解決甲醇汽油溶脹性的辦法有兩種：一是改用不被甲醇腐蝕的氟橡膠；二是在燃油中添加溶脹抑制劑。一、甲醇汽車（3）冷起動性。甲醇的初沸點比汽油高，甲醇的汽化潛熱是汽油的2倍多，甲醇在進氣管道內汽化時要吸收大量的熱，使進氣管溫度降低，造成甲醇汽化困難。改進措施：加大供油量，但同時也會增加發動機的磨損及排放。調整空燃比，減少空氣量。在噴油器前或進氣道合適的位置加裝水溫控制型的空氣或混合氣的加熱器。安裝電加熱火花塞及電熱塞。一、甲醇汽車（4）尾氣排放性。甲醇燃燒反應過程中產生甲醛、甲酸等化合物作為非常規排放的污染物比汽油燃燒排放量要多。改時措施：用專用催化器。（5）互溶性。甲醇和汽油的互溶性差，特別是含有少量水分時，分層現象更為嚴重。改時措施：當采用低比例甲醇摻燒時，可以用加入添加劑的辦法解決。一、甲醇汽車（6）溶水性。甲醇極性很強，與水可以無限互溶，水分對甲醇汽油的穩定性影響很大，水分的存在會使甲醇與汽油的臨界互溶溫度提高，甚至在某些情況下從空氣中吸收的水分，也會導致穩定均一的甲醇汽油重新分層。改善措施：添加助溶劑。（7）高溫氣阻性。甲醇沸程單一(64.8℃)，大量加入后，甲醇汽油餾程嚴重偏離原汽油原餾程曲線。改進措施：添加抗阻沉積劑。一、甲醇汽車4.甲醇發動機的結構特點1）提高壓縮比汽油機在使用甲醇燃料時，其壓縮比可進一步提高，因為甲醇燃料辛烷值高、抗爆燃性好。2）改善燃油分配均勻性及供油特性甲醇的容積耗量在功率相等時比汽油大一倍多，因此選用甲醇燃料時，采用噴油器的汽車要考慮其流量特性是否滿足要求及材料的相容性，重新確定混合氣的空燃比。采用使各缸進氣管長度及阻力盡可能一致，混合氣進行預熱等措施，會改善混合氣的形成及均勻分配。一、甲醇汽車3）混合氣空燃比的調整醇燃料混合氣的可燃界限范圍寬，通常汽油機改用醇燃料后會提高壓縮比，提高了缸內氣流運動速度及壓縮行程終點的缸內溫度，這都有可能使用更稀的混合氣。因此汽油機改用甲醇燃料后，都需要調整混合氣空燃比，使用更稀的混合氣工作。一、甲醇汽車4）火花塞及點火時間的選擇甲醇容易因熾熱表面引起著火，最大火花塞溫度也低于汽油機的火花塞溫度，所以需要較冷型火花塞。盡管甲醇的著火界限寬，但是由于汽化潛熱大，蒸汽壓低及各缸間混合氣較大的不均勻性，在發動機較冷的狀態下，難以穩定著火。可能改善的措施包括：增加點火能量、延長點火時間、采用多電極及電極局部側面有屏障的特種火花塞等。一、甲醇汽車5.典型甲醇汽車1）華普海鋒甲醇轎車海鋒甲醇動力轎車是吉利旗下上海華普耗資數億元，經過3年精心研發生產的新一代轎車。其動力明顯優于同排量汽油發動機，且比同排量汽油機燃料消耗節省40％以上。一、甲醇汽車2）奇瑞旗云甲醇汽車可使用甲醇和汽油雙燃料，旗云甲醇新型燃料車動力性和可靠性達到原汽油發動機的水平，各項性能指標均居國內領先水平，并兼具經濟、環保、安全優勢。一、甲醇汽車3）安凱HFF6104GK39汽油/甲醇雙燃料城市公交客車該車配備CA6102N1雙燃料發動機。二、乙醇汽車將乙醇摻入汽油可以作為車用燃料，常規使用的是E85燃料（乙醇含量約為85%）。既可以使用此種乙醇燃料又可以使用常規汽油的汽車，通常也稱為靈活燃料汽車(FFV)。燃料乙醇是一種綠色可再生資源，隨著科學技術的發展，糧食和各種植物纖維都可以加工生產出燃料乙醇，燃料乙醇的原料來源相當豐富，而且可以循環再生。二、乙醇汽車1.乙醇的特點乙醇是無色、透明、具有特殊香味的易揮發液體，密度比水小，能跟水以任意比互溶。①熱值低，存在自供氧效應，CO和HC排放量明顯小于汽油，但NOX排放量與汽油相當。②辛烷值高。③十六烷值低。乙醇的著火性差，在壓燃式發動機中采用乙醇燃料要困難得多。二、乙醇汽車1.乙醇的特點④沸點低。但缺少高揮發性成分，對發動機冷起動不利。⑤汽化潛熱高。乙醇的汽化潛熱是汽油的3倍，發動機冷起動不利，但可提高充氣效率。⑥著火極限寬。能在較稀薄混合氣狀況下工作。另外，乙醇的理化性質較接近汽油，又容易與汽油混溶。生產乙醇的原料及資源非常豐富。二、乙醇汽車2.乙醇燃料發動機的結構調整與甲醇燃料發動機類似：（1）提高壓縮比。（2）改善燃油分配均勻性及供油特性。（3）調整混合氣空燃比。（4）調整點火提前角。（5）進氣預熱以改善冷起動性能。二、乙醇汽車3.典型車型1）通用汽車公司美國通用汽車公司旗下有多款可以使用E85燃料的發動機，涵蓋四缸、六缸和八缸系列，排量從2.4L到6.0L，其應用的品牌涵蓋了通用汽車旗下所有的品牌系列，如雪佛蘭、別克、卡迪拉克和GMC。二、乙醇汽車2）福特汽車公司美國福特汽車公司開發了多款發動機可以燃燒E85燃料，其中2013款福特福克斯轎車搭載2.0Ti-VCTGDII-4發動機，EPA估計燃油經濟性在高速公路上為40MPG（常規汽油），33MPG（E85）。二、乙醇汽車3）沃爾沃汽車沃爾沃轎車2006年秋季在歐洲市場上投放了生物乙醇燃料的車型，全新的C30也推出了相應的“綠色”車型。沃爾沃3個系列(C30、S40、V50)的9種車型可以提供多種燃料車型。二、乙醇汽車4）奇瑞汽車奇瑞A5靈活燃料+CNG多燃料轎車是一款能混合燃燒乙醇、汽油、CNG氣體燃料的清潔能源汽車，具有燃料價格便宜、排氣污染小、安全性能高等眾多優點。作為新型的節能型轎車，奇瑞A5靈活燃料+CNG多燃料轎車在節能環保方面具有極大的優勢，其為發展汽車替代燃料技術、打造汽車能源多元化格局起到了急先鋒的作用。三、生物柴油汽車1.生物柴油的特點生物柴油(Bio-diesel)通常是指利用植物油、動物的油脂及廢烹調油等作為原料，進行酯化反應而來，其性質與柴油很接近。生物柴油是含氧量極高的復雜有機成分的混合物，這些混合物主要是一些分子量大的有機物，幾乎包括所有種類的含氧有機物。生物柴油是一種優質清潔柴油，可從各種生物質提煉，因此可以說是取之不盡、用之不竭的能源，在資源日益枯竭的今天，有望取代石油成為替代燃料。三、生物柴油汽車生物柴油具有以下優點：①生產工藝簡單。②具有優良的環保特性。③低溫起動性能好。④生物柴油的潤滑性能比柴油好。⑤具有良好的安全性能。⑥具有優良的燃燒性能。⑦具有可再生性。⑧具有良好的經濟性。⑨可調和性。三、生物柴油汽車目前在應用生物柴油作燃料時，主要存在如下問題：（1）價格尚高于常規柴油。（2）在大量生產時，還需要保證原料的供應。（3）使用生物柴油的發動機，尚需進一步優化，解決可能產生的新問題。三、生物柴油汽車2.生物柴油汽車概況由于使用生物柴油無需對原有柴油機進行較大調整，而且燃油本身良好的自潤滑性能使其有利于降低磨損，相比于醚類和醇類代用燃料，有一定的優勢。世界各國對生物柴油汽車的研究都得出了它能顯著降低發動機污染物排放的結論。三、生物柴油汽車3.典型車型在生物柴油汽車研發方面，目前，世界各國基本上都是將低摻燒比的生物柴油應用于現行的柴油汽車，對車輛改造方面做的工作很少。美國福特汽車公司推出了多款重型載貨汽車，如F250／F350／F450。2017年，上海中石化奉賢莊行加油站和中石化浦東機場緯三加油站新加入了由“地溝油”生產出的B5生物柴油（5％左右的生物柴油與95％石油柴油混合而成的調和燃料）。項目三

其他新能源汽車相關學習任務學習任務3-1燃料電池汽車學習任務3-2氣體燃料汽車學習任務3-3液體代用燃料汽車學習任務3-4

其他清潔能源汽車學習任務3-4其他清潔能源汽車【任務引入】壓縮空氣動力汽車，簡稱壓縮空氣汽車，利用高壓壓縮空氣為動力源，將壓縮空氣存儲的壓力能轉化為其他形式的機械能，從而驅動汽車運行。太陽能汽車是一種靠太陽能來驅動的汽車。二甲醚汽車指以二甲醚為能源的汽車。壓縮空氣汽車、太陽能汽車和二甲醚汽車由于排放污染物均比傳統燃料車輛少，因而均被列入清潔能源汽車。本學習任務主要學習壓縮空氣汽車、太陽能汽車和二甲醚汽車的主要結構原理。學習任務3-4其他清潔能源汽車【學習目標】1.能夠正確描述壓縮空氣動力發動機工作原理。2.能夠正確描述壓縮空氣動力發動機動力分配方式。3.能夠正確描述壓縮空氣動力汽車氣動回路高壓減壓段減壓原理。4.能夠正確描述太陽能電池及太陽能電池板的結構原理。5.能夠正確描述太陽能發電系統的工作原理。6.能夠正確描述太陽能汽車的優點和缺點。7.能夠正確描述二甲醚的特點及其應用于汽車可帶來的益處。學習任務3-4其他清潔能源汽車相關知識學習一、壓縮空氣汽車二、太陽能汽車三、二甲醚汽車一、壓縮空氣汽車壓縮空氣汽車屬于氣動汽車，除壓縮空氣汽車外，以液態空氣和液氮等吸熱膨脹作功為動力的其他氣體動力汽車，也屬于氣動汽車的范疇。一、壓縮空氣汽車1.壓縮空氣發動機除動力來源的不同，壓縮空氣汽車工作原理與傳統汽車基本相同，其發動機的總體結構形式還是借鑒傳統汽車現有的結構模式，主要還是往復活塞式、旋轉活塞式等形式。一、壓縮空氣汽車壓縮空氣發動機的動力分配方式有串聯方式、并聯力式和混合式。串聯式：缸與缸之間的空氣動力管道是串聯的，上一級缸的剩余壓力是下級缸的始動力。該方式的下級作用缸的結構尺寸較大，但動力利用率較高，熱交換較充分。并聯式：缸與缸之間的空氣動力管道是并聯的，不同缸的初始動力相同。并聯方式的缸的結構尺寸相同、動力輸出平穩，但剩余壓力稍高。混合式：將部分工作缸空氣動力管道并聯，然后再串聯。這種動力分配方式兼有并聯和串聯的特點。一、壓縮空氣汽車壓縮空氣發動機的工作循環為簡單的兩沖程，即做功沖程和排氣沖程。由于沒有燃燒過程，壓縮空氣發動機機體不承受高溫和超高壓，機體強度也可減小，結構簡單，重量輕，發動機不再需要冷卻系統，制造及使用維護成本低。配氣機構應適應高壓進氣的要求。傳動系統適宜采用低減速比設計。一、壓縮空氣汽車壓縮空氣動力汽車氣動回路減壓罐熱交換器一、壓縮空氣汽車2.典型輔助設備儀表盤將集成氣源壓力表和進氣壓力表，替代燃油指示表。利用發動機排出的尾氣的低溫制冷。當需要在嚴寒環境使用時，只需再選裝電熱空調即可，成本較低。一、壓縮空氣汽車3.典型壓縮空氣汽車法國MDI的壓縮空氣汽車，在加氣站3min可加滿氣（家用機加氣要4h）。加一次氣約合14元人民幣，以96km/h時速可行駛300km。一般1罐300L、30MPa壓力的壓縮空氣，可以行駛200km，最大時速達100km/h。近期又推出了最大時速達110km/h，一次充氣行駛300km的壓縮空氣動力汽車。二、太陽能汽車1.太陽能電池

二、太