科目新能源汽車概論任課教師授課班級課時2課時授課時間教學方法講授法章節名稱3.2其他能源動力汽車一、燃氣汽車教學目標能夠描述燃氣汽車常見燃料理化特性。能夠闡述壓縮天然氣汽車的基本結構。能夠闡述液化石油氣汽車的基本結構教學重點和難點重點壓縮天然氣汽車的基本結構、液化石油氣汽車的基本結構。難點燃氣汽車常見燃料理化特性。教學流程教學過程備注新課引入“你們知道這些汽車與傳統汽車有什么不同嗎？”或者“這些汽車使用的燃料是什么？教學內容教學內容教學內容一、燃氣汽車將可燃氣體作為燃料的汽車稱為燃氣汽車。常見的燃氣汽車根據使用的燃氣不同，可以分為壓縮天然氣汽車(CNGV)、液化天然氣汽車（LNGV）、液化石油氣汽車(LPGV)。液態天然氣需要在-162°C的溫度下進行儲存，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。按照燃料種類的不同可以將燃氣汽車分為單燃料燃氣汽車，兩用燃料汽車，雙燃料汽車。1.壓縮天然氣汽車CNGV壓縮天然氣是指將天然氣壓縮到20MPa的高壓，經過脫水、脫硫凈化處理后，經多級加壓,最后將其充入至汽車后部、上部或支架的高壓筒形氣瓶儲存。壓縮天然氣使用時的狀態為氣態。如圖3-30所示為壓縮天然氣儲氣瓶。壓縮天然氣的主要成分是甲烷（占比在90％以上）,還包含乙烷、丙烷、丁烷等其它少量物質。壓縮天然氣的特點與液化石油氣類似,熱值高、抗爆性能好、著火溫度高。壓縮天然氣汽車是以壓縮天然氣作汽車燃料的車輛，對目前在用車來說，可以將定型的汽油車改裝，在保留原車燃料供給系統的情況下，額外增加一套專用的壓縮天然氣供給裝置，成為壓縮天然氣汽車，燃料供給的轉換只需要撥動切換開關即可。加充一次天然氣可行駛200公里左右，特別適合公共汽車、市內出租車、往返里程不超過200公里的中巴車等使用。（1）壓縮天然氣汽車相比燃油車的優勢1）壓縮天然氣汽車的維護成本低于其他燃料動力汽車。2）可以延長潤滑油的使用壽命，因為天然氣不像燃油會污染和稀釋機油。3）壓縮天然氣汽車的尾氣排放大大降低，CO降低80%，HC降低60%，NOx降低70%。4）天然氣的價格低于汽油和柴油，燃料費用相比可以節省50%左右，大幅降低用車成本。5）安全性強。天然氣燃點在650℃以上，比汽油燃點427℃高出223℃，不易點燃。6）抗爆性能好。辛烷值高，可達130，比汽油辛烷值高得多。7）改裝成本低，目前，一輛汽車加裝CNG系統僅需1萬元左右。（2）壓縮天然氣汽車組成壓縮天然氣汽車主要由高壓電磁閥、高壓減壓器、低壓電磁閥、ERP閥、混合器、電子節氣門、防喘振閥、電控模塊等組成。圖3-32壓縮天然氣汽車結構圖3-32壓縮天然氣汽車結構1）高壓電磁閥的作用是及時切斷或恢復燃料的供給。2）高壓減壓器主要是通過壓力膜片調整節流孔的流通面積，可以將高壓的壓縮天然氣減壓至7~9Mpa的低壓天然氣。3)低壓電磁閥由線圈驅動閥芯，再由ECM控制其開閉，能夠及時切斷或恢復燃料供給。4）電控調壓器部件(EPR閥)內部有一個控制芯片，該芯片可以接受來自ECM的控制指令，借助高速電磁閥來控制天然氣的供氣量，從而控制天然氣的噴射量。5）混合器用來將天然氣和冷卻后的空氣充分混合，可以使燃燒更加充分、柔和，從而有效降低NOx的排放。6）電子節氣門原理是由發動機ECM通過控制節氣門的開度大小，控制進入缸內的氣體的量，從而控制發動機的轉速和負荷。當駕駛員踩下油門踏板時，踏板將信號傳遞給發動機ECM，ECM再根據發動機運行工況控制節氣門開度。7）電控模塊ECM是壓縮天然氣發動機核心部件，可以利用各種傳感器信號來實時監控發動機的運行工況，再根據發動機的工況來控制各執行器的工作。8）防喘振閥當發動機突然減速時，利用其上面的通氣軟管將節氣門后的低壓壓力傳遞到防喘振閥的壓力反饋接頭上，接著打開閥的單向膜片，使增壓器前后的壓力達到平衡狀態，從而避免增壓器出現喘振現象起到保護增壓器的作用。（3）壓縮天然氣汽車基本工作原理壓縮天然氣經過濾清器過濾后，通過高壓電磁閥進入到高壓減壓器，利用高壓減壓器將高壓的壓縮天然氣(大約20bar-30bar)減壓后壓力降至7bar-9bar。由于天然氣在減壓過程中會因壓力的降低導致體積出現膨脹，膨脹后會吸收大量的熱量，為防止高壓減壓器出現結冰現象，可以利用發動機冷卻液在高壓減壓器里對天然氣進行加熱。減壓后的壓縮天然氣進入EPR閥內，EPR根據發動機ECM的指令，來調整壓縮天然氣的供給量。壓縮天然氣與空氣在混合器中混合，再一起進入發動機缸內進行燃燒，其中火花塞的點火時間由發動機ECM決定，借助氧傳感器的閉環控制即時地監控尾氣中的氧含量，發動機ECM再根據氧傳感器的反饋信號及時修正壓縮天然氣供給量。2.液化石油氣汽車LPGV液化石油氣是一種烴類混合物（含3個或4個碳原子的烴類如丙烷（C3H8）、丙烯（C3H6）、丁烷（C4H10）、丁烯（C4H8）為主）。液化石油氣比空氣重，有較高的辛烷值，具有混合均勻、燃燒充分、不積碳、不稀釋潤滑油等優點，能夠延長發動機使用壽命，而且一次載氣量大、行駛里程長。以液化石油氣（LPG）為燃料的汽車稱為LPG汽車，目前大多數液化石油氣車為兩用燃料車，發動機可以在兩種燃料之間進行切換，但兩種燃料不允許同時混用，一次只允許一種燃料。（1）液化石油氣汽車系統組成液化石油氣汽車主要由儲氣瓶、汽化器、LPG電磁閥、汽油電磁閥、混合器、燃料轉換開關、控制電路等組成。1）儲氣瓶安裝在行李艙內，其作用是儲存LPG，上面安裝了集成閥，可以用來確保儲氣罐的安全使用。2）汽化器把儲氣瓶的LPG經過減壓汽化后，以一定壓力供給混合器。為加速汽化，采用發動機的循環冷卻水進行加熱。3）LPG電磁閥和汽油電磁閥LPG供氣管路中安裝了一個LPG電磁閥，汽油管中安裝了一個汽油電磁閥，其作用是在燃料轉換時接通(切斷)液化石油氣或汽油。4）混合器安裝在空濾器和汽化器之間，使液化石油氣在此與空氣進行混合。5）燃料轉換開關用于實現汽油和LPG兩種燃料之間的選擇、轉換。（2）液化石油氣汽車基本工作原理：當燃料轉換開關撥到液化石油氣位置時，汽油電磁閥斷電(切斷汽油供給)，LPG電磁閥通電。液化石油氣從儲氣罐出來，經過