第十二章 新型车用发动机简介 三角活塞旋转式发动机 燃气涡轮发动机 斯特林灵发动机 电动发动机及电动汽车 太阳能汽车 第十二章 新型车用发动机简介 三角活塞旋转式发动机 燃气涡轮发动机 斯特林灵发动机 电动发动机及电动汽车 太阳能汽车 压缩天然气汽车及液化石油气汽车
一、三角活塞旋转式发动机
1、三角活塞旋转式发动机的优缺点 优点:(不使用连杆、活塞和曲轴)单位工作容积功率大;单位功率质量小;震动轻微;结构简单、零件数量少、拆装方便、维修简易;在相同压缩比下可燃用低辛烷值汽油;在有专用设备的情况下制造也不算复杂;排气中的NOx的含量较少,HC的含量较好,而CO的含量与往复活塞式相近;使用寿命和全负荷时的燃料经济性已达往复活塞式的水平。 缺点:低速动力性和燃料经济性差;起动性有待进一步改善;燃用柴油和其它燃料的转子发动机还在研究发展之中。
2、基本结构 三角转子 燃烧室
3、工作原理
4、各部件结构 固 定条 (1)三角转子 扫 气 条
(2)气缸体及端盖 端盖 气缸体 冷却水进水口
二、燃气涡轮发动机 1、优缺点 优点: (与往复活塞式相比)小型轻量,振动轻微,转速高、摩擦副少,燃料适应性好,起动性能好,废气中的有害成分少及转矩特性好。 缺点: 每分钟数万转的涡轮很难适应复杂的汽车行使状况和噪声、高价材料、加速性能差、空气消耗量大等。
2、组成及工作原理
三、斯特林灵发动机 1、工作特点 2、型式 单作用式 双作用式 燃料在发动机外部的燃烧系统连续地燃烧,蒸发膨胀的氢气(或氦气)作为动力气体推动活塞运动而作功。 单作用式 2、型式 双作用式
3、结构 燃烧室 功率输出活塞杆 连 杆 正时齿轮
4、工作原理 压缩 膨胀 作功 吸气
四、电动发动机及电动汽车 1、电动汽车的特点 没有吸气、排气、散热风扇和发电机等装置。噪声、振动很小,乘坐舒适、干净、无排气污染,称为“绿色汽车”。 2、蓄电池与复合动力技术 锌 电 池 镍 氢 电 池 飞 轮 电 池 燃 料 电 池 质 子 交 换 膜 燃 料 电 池 (1)蓄电池类型
(2)复合动力技术 复合动力采用电动机和内燃机两种动力源。它所采用自动转化的驱动方式,当汽车起动及正常行驶时,均由电动机驱动,不排放有害气体;只有当电池电荷量低于某测定值时,便会自动转换为混合式,此时汽油发动机自动起动,并带动发电机向电池充电,充电结束后又会自动关机回复到纯电动方式。 3、驱动系统 间接驱动式 现代汽车的驱 动系统形式有 直接驱动式 电动轮式
五、太阳能汽车 1、工作机理 当太阳光照射到车身上的太阳能电池上时,太阳的辐射能转变为直流电,供给直流电动机运转,驱动汽车行驶。
缺点:太阳能电池板的造价高、发电能力差等。 2、优缺点 优点:不用燃料、无噪声、无废气污染、乘坐安静、平稳、舒适。 缺点:太阳能电池板的造价高、发电能力差等。
六、压缩天然气汽车及液化石油气汽车 1、分类 液化天然气汽车(LNGV) 压缩天然气汽车(CNGV) 吸附天然气汽车(ANGV) 天然气汽车 单燃料汽车 两用燃料汽车 双燃料汽车 液化石油气汽车 (LPGV)
2、压缩天然气汽车和液化石油气汽车的优缺点 优点:(1)天然气和液化石油气在常态下为气态,容易与空气混合形成均匀的可燃混合气,燃烧完全,可以大幅度减少CO、HC和微粒的排房,降低噪声;(2)多数天然气的辛烷值在115~130,液化石油气的辛烷值也在100左右,因此可以改进和提高燃气汽车的动力性和经济性;(3)冷起动性和低温运转性能良好,在暖机期间无需加浓混合气。
(4)天然气和液化石油气燃烧界限宽,稀燃特性优越,燃烧稀混合气,除对NOx的控制产生显著效果外,对燃料经济性更有明显好处,同时可降低排气温度,提高气门和发动机寿命;(5)不稀释润滑油,可以延长润滑油更换周期和发动机使用寿命。 缺点: (1)储运性能差;(2)一次充气的续驶里程短;(3)CNG或LPG均呈气态进入气缸,使发动机充量系数降低。
小 结 重 点 掌 握 优 缺 新型发动机 三角活塞旋转式发动机 燃气涡轮发动机 斯特林灵发动机 电动发动机及电动汽车 太阳能汽车 小 结 三角活塞旋转式发动机 燃气涡轮发动机 斯特林灵发动机 电动发动机及电动汽车 太阳能汽车 压缩天然气汽车及液化石油气汽车 重 点 掌 握 优 缺 新型发动机