汽车新能源与节能技术替代能源汽车课程教案.docx
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1、汽车新能源与节能技术替代能源汽车课程教案教学目的和要求:理解天然气、液化石油气、氢气和醇类燃料的理化特性、天然气汽车和液化石油气汽车的主要类型、主要组成部分的结构及基本工作原理,醇类燃料在发动机上的燃用方式、醇类燃料在发动机上的参数选择、醇类燃料在汽车上的应用及面临的技术难题,氢的制取与储存,电动汽车的发展优势以及所面临的问题、蓄电池的主要性能特点、电动机的主要特性以及电动汽车基本结构及其工作原理,燃料电池电动汽车的组成及主要性能特点。掌握天然气汽车、液化石油气汽车、醇类燃料汽车、氢燃料汽车的性能评价。本章重点:天然气汽车和液化石油气汽车主要组成部分的结构及基本工作原理,天然气、液化石油气、氢
2、气和醇类燃料的理化特性有其对汽车性能的影响,掌握天然气汽车、液化石油气汽车、醇类燃料汽车、氢燃料汽车的性能评价。本章难点:电控喷气系统的组成及工作原理,液化石油气汽车蒸发调压器的结构及工作原理、不同工况下混合气浓度的实现,电动汽车基本结构及其工作原理,混合动力汽车的主要工作过程。教学时数:10学时教学内容要点:第一节天然气汽车一、 天然气汽车概述天然气汽车主要成份是甲烷,其主要理化特性见表2-1二、 天然气汽车的类型(-)按储存天然气的压力和形态分类1、压缩天然气汽车天然气以高压气态储存,工作时经降压、计量和混合后进入气缸。2、常压天然气汽车天然气以常压气态储存,但运输存储不便,且存在安全隐患
3、,基本被淘汰。3、液化天然气汽车天然气以液态储存,其体积仅为标准状况下的1/6254、吸附天然气汽车(二)按燃料的组成与应用分类1、单燃料汽车2、CNG.汽油两用燃料汽车3、CNG.柴油双燃料汽车(三)按燃料供给的方式分类(1)机械控制式天然气汽车(2)机电联合控制式天然气汽车(3)电控式天然气汽车(开环和闭环)三、压缩天然气汽车(一)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基本原理: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。在电磁线圈未通电时,电磁铁芯在回位弹簧的作用下,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
4、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。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,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,使一级减压阀出口压力稳定在0350.4MPa内。二级减压
5、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扭簧的弹力,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,在扭簧的作用下又使阀口打开,如此反复,使出口压力稳定在0150.19MPa内。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
6、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个数值内。2、文丘里管结构混合器基本原理:文丘里管安装在空气滤清器与化油器之间。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。混合器喉径过大,真空度小,不灵敏;过小,吸人空气量少,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。3、正压输出的减压调节器1)一级减压器2)二级减压器3)三级减压器基本原理: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
7、进气阀进入减压室,体积膨胀,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。4、比例调节器工作原理:当发动机起动运行时,发动机进气歧管产生真空,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
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