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中重型商用车燃料经济性模拟研究

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最全燃料电池系列科普报告(制氢、储运、燃料电池系统、混合动力)

最全燃料电池系列科普报告(制氢、储运、燃料电池系统、 混合动力) 此文由电池视界整理,转载请注明。燃料电池系列科普报告 制氢 我国燃料电池基础设施建设进入加速期,为燃料电池汽车商业化做好充分准备。加氢基础设施是燃料电池发展的重要保障,氢气的低成本输运也是需要重点攻克的难题,适合燃料电池汽车的高纯度氢气来源也是重要问题。本文将主要介绍燃料电池的必要材料氢气的制取过程,并分析对比不同方法之间的优劣性。 思考的问题: 1、工业制氢的方法有哪些,他们的原理分别是什么? 2、每种方法各自的优缺点是什么?最优适应情形是如何的? 重要结论工业制氢包括很多种方法,但都存在着各自的优势和局限性。综合目前工业制氢方式的优劣势及成本考虑,如果用氢装置附近有丰富的焦炉气资源,焦炉气制氢技术是首选的工艺技术方案。我国目前燃料电池车用氢气的实践,焦炉气制氢技术同样是首选。但焦炉气制氢严重收到焦炉气资源的限制。 在未来能源结构调整中,焦炉气产量下降,氢气需求猛增,届时焦炉气制氢将难以继续使用。因此,目前工业制氢尚无最佳方案,仍然有待研发。 1、工业制氢方法众多氢气不仅是重要的工业原料和还原剂,也是燃

料电池的必要燃料。随着燃料电池的推广和普及,燃料电池汽车进入成熟市场,氢的消耗量也会以惊人的速度增加。 目前工业制氢主要有几种方法:一是采用化石燃料制取氢气;二是从化工副产物中提取氢气;三是采用采用来自生物的甲醇甲烷制取氢气,四是利用太阳能、风能等自然能量进行水的电解。 1.1 化石燃料制氢化石燃料制氢是传统的制氢方法,也是制氢的老工艺,但仍然离不开对化石燃料的依赖,并且会排出二氧化碳等温室气体,导致燃料电池环保价值降低。一般用于制氢的化石燃料是天然气。天然气制氢的过程是:在一定的压力和一定的高温及催化剂作用下,天然气中烷烃和水蒸汽发生化学反应。转化气经过沸锅换热、 进人变换炉使C0 变换成H2 和CO2 。再经过换热、冷凝、汽水分离,通过程序控制将气体依序通过装有3 种特定吸附剂的吸附塔,由变压吸附(PSA )升压吸附N2 、CO 、CH4 、CO2 ,提取产品氢气。1.2 工业副产物制氢 焦炉气制氢技术是采用变压吸附的工艺,从炼焦行业副产的焦炉气中提取纯氢。其基本原理是利用固体吸附剂对气体的吸附具有选择性,以及气体在吸附剂上的吸附量随其分压的降低而减少的特性,实现气体混合物的分离和吸附剂的再生,达到提纯制氢的目的。 1.3 生物原料制氢甲醇裂解制氢的工艺过程是甲醇和除盐水按一定的配比混合,加热至270C左右的混合物蒸汽,在催化剂(Cu-Zn-AI)或 者(Cu-Zn-Cr)的作用下,发生催化裂解和转化反应。 1.4 电

汽车燃料经济性的浅析

汽车燃料经济性的浅析 李凤江 (中核北方铀业有限公司辽宁兴城市 125100)摘要:能源是国民经济发展的重要物质基础,我国虽然石油资源较为丰富,但汽车已成为燃油消耗的第一大户,节能问题受到了普遍关注。随着汽车工业的迅猛发展,油料紧缺成为亟待解决的突出问题,本文从汽车的结构、性能、使用等方面对影响汽车燃油经济性因素作了综合论述,并提出了有效的汽车节油措施。 关键词:汽车;燃油经济性;节油措施 汽车产业的迅猛发展给我国石油供应带来了前所未有的压力,燃油消费的过快增长将给我国经济和社会可持续发展带来巨大压力,汽车节油已成为我国节能的重点考虑问题之一。 当前,能源紧张的现实与汽车日益增长的需求之间的矛盾日益突出,汽车节油已成为“可持续发展”战略下的一种有效的解决方法。近年来,为降低汽车油耗,在汽车结构和性能上进行了大量的研究试验和改进工作,各种节能装置得到了推广和应用,各项节能措施也得到了人们广泛的研究和大力的推广。因此,提高了燃油利用率,从经济效益层面上看降低了燃油成本,从环保层面上看减少了废气的排放。 汽车燃油经济性是汽车节能的重要衡量指标,也越来越受到人们的重视,并得到了技术上的应用。 1 汽车燃油经济性 汽车燃油经济性是指汽车以最小的燃料消耗量完成单位运输量的能力,或指单位行程的燃油消耗量,它是汽车总的经济性的一个重要组成部分。 汽车燃油经济性的评价指标主要分为三种表示方法: (1)单位行驶里程的燃料消耗量 该指标指的是行驶100km所消耗的燃油升数,单位为L/100km。其数值越小,汽车燃油经济性越好。

(2)单位运输工作量的燃油消耗量 该指标指的是完成百吨公里运输量所消耗的燃油量,单位为L/100t·km。其数值越小,汽车燃油经济性越好。 (3)消耗单位燃油所行驶的里程 该指标指的是每消耗一定量的燃料所行驶的里程,单位为km/L。其数值越大,汽车燃油经济性越好。 2 汽车燃油经济性的影响因素 下面分别从汽车结构和使用两个方面,论述影响燃油经济性的因素,从而得出提高燃油经济性的一些途径。 2.1 汽车结构因素 设计与制造出性能良好,燃油消耗低的汽车是很重要的。通过对汽车各个主要部件的改进,可以大大节约用油。下面介绍发动机、传动系、汽车外形等方面与燃油经济性的关系。 2.1.1 发动机方面 (1)发动机的种类 为了节省能源,控制排气污染,充分发挥燃料的热效率,现阶段使用较成熟的发动机有汽油喷射发动机。它可以精确地控制混合气的浓度,保证各缸供应混合气的均匀性,由于汽油是以一定压力喷入进油管中,所以雾化效果较好,燃油利用率高。 柴油机的压缩比较汽油机的大,所以热效率高,特别是在部分负荷时,柴油机的有效燃油消耗率 g较低,而且柴油价格较汽油低。但是,柴油机排量大, e 重量大,噪声、振动较大,因此,柴油机的性能不断改善之后,扩大柴油机的使用范围是当前的发展趋势。 (2)发动机的压缩比 发动机的压缩比提高,热效率增加,使发动机动力性、经济性得以改善,发动机油耗率有所降低。但汽油机压缩比提高到一定程度后,会产生爆燃,并且会增加 NO的排放量。所以压缩比的提高有一定的限度,提高汽油机压缩比的措施x

汽车理论课后习题答案 第二章 汽车燃油经济性

第二章 2.1、“车开得慢,油门踩得小,就—定省油”,或者“只要发动机省油,汽车就一定省油”,这两种说法对不对? 答:均不正确。 ①由燃油消耗率曲线知:汽车在中等转速、较大档位上才是最省油的。 此时,后备功率较小,发动机负荷率较高燃油消耗率低,百公里燃油消耗量较小。 ②发动机负荷率高只是汽车省油的一个方面,另一方面汽车列车的质量 利用系数(即装载质量与整备质量之比)大小也关系汽车是否省油。, 2.2、试述无级变速器与汽车动力性、燃油经济性的关系。 提示:①采用无级变速后,理论上克服了发动机特性曲线的缺陷,使汽车具有 与等功率发动机一样的驱动功率,充分发挥了内燃机的功率,大地改善了汽车动力性。②同时,发动机的负荷率高,用无级变速后,使发动机在最经济工况机会增多,提高了燃油经济性。 2.3、用发动机的“最小燃油消耗特性”和克服行驶阻力应提供的功率曲线, 确定保证发动机在最经济工况下工作的“无级变速器调节特性”。 答: 无级变速器传动比I’与发动机转速及期限和行驶速度之间有如下关系: a a u n A u ==0i nr 0.377i' (式中A 为对某汽车而言的常数 0 377.0A i r =) 当汽车一速度'u a 在一定道路沙锅行驶时,根据应该提供的功率:

T w P P ηφ+='P e 由“最小燃油消耗特性”曲线可求出发动机经济的工作转速为e n'。 将'u a ,e n'代入上式,即得无级变速器应有的传动比i ’。带同一φ植的道路上,不同车速时无级变速器的调节特性。 2.4、如何从改进汽车底盘设计方面来提高燃油经济性? 提示: ①缩减轿车总尺寸和减轻质量 大型轿车费油的原因是大幅度地增加了滚动阻力、空气阻力、坡度 阻力和加速阻力。为了保证高动力性而装用的大排量发动机,行 驶中负荷率低也是原因之一。 ②汽车外形与轮胎 降低D C 值和采用子午线轮胎,可显著提高燃油经济性。 2.5、为什么汽车发动机与传动系统匹配不好会影响汽车燃油经济性与动力性?试举例说明。 提示:发动机最大功率要满足动力性要求(最高车速、比功率)] ① 最小传动比的选择很重要,(因为汽车主要以最高档行驶) 若最小传动比选择较大,后备功率大,动力性较好,但发动机负荷率较低,燃油经济性较差。若最小传动比选择较小,后备功率较小,发动机负荷率较高,燃油经济性较好,但动力性差。 ② 若最大传动比的选择较小,汽车通过性会降低;若选择较大,则变速器传动比变化范围较大,档数多,结构复杂。

燃料电池汽车的动力传动系统设计

燃料电池汽车的动力传动系统设计 1引言 燃料电池汽车是电动汽车的一种。 燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动 机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动 ,就可使车辆在路上行驶,燃料电池的能量转 换效率比内燃机要高 2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物 ,因此燃料电池车 辆是无污染汽车。随着对汽车燃油经济性和环保的要求 ,汽车动力系统将从现在以汽油等化 石燃料为主慢慢过渡到混合动力 ,最终将完全由清洁的燃料电池车替代。 近几年来,燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展。世界著名汽车制 造厂,如丰田、本田、通用、戴姆勒-克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电 池汽车,并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略目标。 目前,燃料电池轿车的样车正在 进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。其中本 田的FCX Clarity 最高时速达到了 160 km/h[8];丰田燃料电池汽车 FCHV-adv 已经累计运行 了 360,000 km 的路试,能够在零下37度启动,一次加氢能够从大阪行驶到东京 (560公 里)。 在我国科技部的支持下,燃料电池汽车技术得到了迅速发展。 2007年,我国第四代燃料电池 轿车研制成功,该车最高时速达150 km/h,最大续驶里程319 km 。2008年,20燃料电池示范 汽车又 在北京奥运进行了示范运行。 2010年,包括上汽、奇瑞等国内汽车企业共有 196辆燃 料电池汽车在上海世博园区进行示范运行。 燃油绘济性 排放环保 l ;uel economic exhaust eih ironmen(al protection Internal combustion engine Shori peicxl Mid peitxl Long pei

氢燃料电池电堆系统控制方案

AIR OUT AIR IN H2IN DI-WEG IN DI-WEG OUT 图1 1号电堆模块系统图 H2PURGE1 24V H2PURGE2

WEXPT 图2 车用1号电堆系统系统图

表1 模块附件表:

表2 车载系统附件表:

2.1 模块 ●冷却液与压缩空气热交换器 因冷却液的温度适应电堆要求,该热交换器的作用,一是压缩空气温度过高时降温(起中冷器作用),二是压缩空气温度较低时加热。考虑到要适应低温环境,最好采用。 ●氢气入口压力调整器 电堆的氢气入口压力调整,由PT-H3、EPV-H4、PT-H4组成,通过程序采集压力和控制比例阀来实现。为了控制准确和简单管路,将PT-H2、EV-H2、PT-H3、EPV-H4、PT-H4做到一个阀组(manifold)上。 ●阳极压力保护 为防止氢气入口压力调整器失效,而使阳极产生高压毁坏电堆。采用安全阀SRV-H5保护。 ●外增湿器 外增湿器采用膜增湿器,用电堆的出口湿空气来增湿电堆得入口干空气。具体是否采用,要看电堆的需求。 ●氢气循环 氢气循环,一是使阳极的氢气的湿度均匀,二是加热入口的氢气。 ●氢气吹扫(排放)阀 氢气吹扫阀,是用1个还是在电堆氢气出口的2端各用1个。 要看电堆的阳极结构,因氢气回流后,多少会有一些液态水,若

不能及时吹扫掉,会影响水平较低段的节电池性能,也不利于防冻处理。 ●电堆空气出口压力 电堆出口压力,采用电磁比例阀EPV-A6和电堆出口压力表PT-A5形成回路来控制。为防止憋压,比例阀为常开阀。 ●电堆高压输出正负极对结构接地(搭铁)绝缘电阻检测 电堆高压输出正负极对结构接地的绝缘电阻小时,会危害电堆的安全。在模块中需要加入检测单元。绝缘电阻的要求,单节电池为1200欧,150节为180千欧。 ●电机调速器的电源 因空压机的功率一般大于1kW,采用电堆的高压电源,在启动或停止的过程中需要外电源供电。启动和停止时由预充电电源PS-HV6供电。 氢气循环泵,因功率一般小于500W,且只在电堆工作时运行,采用外部24VDC单独供电。 ●节电池电压巡检单元 节电池电压巡检单元,与电堆的结构做到一起,自带MPU,与模块控制器采用通讯联系(CAN和RS485)。这样会使检测电缆最短,提高可靠性和美观。 ●模块控制器 控制器的MCU选用飞思卡尔的MC9S12CE,硬件和壳体,若能采购满足要求的现成控制器,则采购;实验调试完成后,沿用

机动车检测工程师考试复习题精编(汽车燃油经济性检测)

机动车检测工程师考试复习题精编 (汽车燃料经济性检测) 一、判断题 1.汽车燃料经济性,是指汽车以最少的燃料消耗完成单位运输工作量的能力。(√) 2.等速行驶燃料经济性能全面考核汽车运行燃料经济性,它可以作为一种相对比较性的指标。(×) 3.在我国和欧洲,常采用每百千米油耗量(L/100km或 kg /100km)作为汽车燃料经济性的评价指标。(√) 4.对于货车和大型客车,采用单位运输工作的燃料消耗量(L /100t·km或L/kP·km)作为汽车燃料经济性的评价指标。(√) 5.美国采用每加仑燃料能行驶的英里数,即MPG或mile/USgal作为汽车燃料经济性的评价指标。(√) 6.美国采用汽车消耗单位量燃料所经过的行程(km/L)作为汽车燃料经济性的评价指标。(×) 7.在进行汽车燃料经济性试验时,汽车各种使用因素都不加以控制的路上试验,称为“不控制的道路试验”。(√) 8.汽车完全按规定的车速-时间规范进行的道路试验方法被称为“控制的道路试验”。(×) 9.汽车完全按规定的车速-时间规范进行的道路试验方法被称为“道路循环试验”。(√)

10.等速行驶百干米油耗试验是一种在我国广泛采用的简单道路循环试验。(√) 11.行星活塞式油耗计的流量传感器由流量检测机构和信号转换机构两部分组成。(√) 12.行星活塞式油耗计的流量传感器由流量检测机构和计量显示仪表两部分组成。(×) 13.行星活塞式油耗计的信号转换机构由呈十字型的水平对置的四个活塞及油缸组成。(×) 14.《营运车辆综合性能要求和检验方法》(GB 18565—2001)规定,采用该标淮规定的检验方法测得的汽车百千米燃料消耗量,不得大于该车型原厂规定的相应车速等速百千米燃料消耗量的110%作为燃料消耗量限值指标。(√) 15.《营运车辆综合性能要求和检验方法》(GB 18565—2001)规定,进行燃料经济性的台架检测时,环境温度应为0~45℃。(×) 16.《营运车辆综合性能要求和检验方法》(GB 18565—2001)规定,进行燃料经济性的台架检测时,环境温度应为0~40℃。(√) 17.《营运车辆综合性能要求和检验方法》(GB 18565—2001)规定,进行燃料经济性的台架检测时,环境湿度应<85%。(√) 18.《营运车辆综合性能要求和检验方法》(GB 18565—2001)规定,进行燃料经济性的台架检测时,大气压力应为80~l20kPa。

研究燃料电池电动汽车动力传动系统关键技术

研究燃料电池电动汽车动力传动系统关键技术 ,蓄电池为辅助能量来源。汽车需要的功率主要由燃料电池提供。可以说, 车用燃料电池的选取,对于燃料电池汽车的性能至关重要。 本文介绍了燃料电池汽车动力传统技术发展概况,围绕燃料电池电动汽车动力传动拓扑架构、多源系统管理和动力系统配置与仿真优化技术等关键技术开展 了详细论述。 2动力传动系统拓扑构架设计 燃料电池汽车的运行并不是一个稳态情况,频繁的启动、加速和爬坡使得汽车动态工况非常复杂。燃料电池系统的动态响应比较慢,在启动、急加速或爬陡坡时燃料电池的输出特性无法满足车辆的行驶要求。在实际燃料电池汽车上,常常需要使用燃料电池混合电动汽车设计方法,即引入辅助能源装置(蓄电池、超级 电容器或蓄电池十超级电容器)通过电力电子装置与燃料电池并网,用来提供峰 值功率以补充车辆在加速或爬坡时燃料电池输出功率能力的不足。另一方面,在汽车怠速、低速或减速等工况下,燃料电池的功率大于驱动功率时,存储富余的 能量,或在回馈制动时,吸收存储制动能量,从而提高整个动力系统的能量效率。2.1直接燃料电池混合动力系统结构 直接燃料电池混合动力系统式结构中采用的电力电子装置只有电机控制器,燃料电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口。如丰田的FCHV-4[16], FIAT-Elettra[17]和日产X-TrailFCV[12]等都采用这种类似的结构设计。 辅助动力装置扩充了动力系统总的能量容量,增加了车辆一次加氢后的续驶里程;扩大了系统的功率范围,减轻了燃料电池承担的功率负荷。许多插电混合的 燃料电池汽车也经常采用这样的构架,美国Ford 公司Edge Plug-in 燃料电池轿车和GM 公司Volt Plug-in 燃料电池车[18]。这种插电式混合动力汽车将有效的减

汽车燃油经济性的论文浅谈

内容摘要 【摘要】影响汽车燃油经济性的因素是多方面的,影响汽车燃油经济性的重要因素是发动机性能,同时还有其它因素的影响,包括汽车的构造、驾驶技术和道路情况等。提高汽车的燃油经济性可以从改进汽车的技术状况、掌握一定的驾驶技术等方面入手。目前广泛采用的混合动力技术、先进内燃机技术、无级变速器、稀燃技术等;车身流线形设计,轻量化材料的使用等从技术层面上很好地提高了燃油经济性。 内容摘要(英文) Affect auto fuel economy, there are several factors affect auto fuel economy is the important factor of engine performance, and other factors, including automotive structural and driving technology and road conditions, etc. Improve automobile fuel economy can improve the technical status from car, grasps certain driving technology aspects. Current widespread adoption of hybrid technology, advanced internal combustion technology, variator, thin combustion technology, etc; Body stream line design, the use of lightweight materials from the technical level is very good to improve fuel economy.

汽车燃油经济性基础知识

汽车燃油经济性基础知识 汽车燃油经济性是汽车的一个重要性能,也是每个拥有汽车的人最关心的指标之一。它关系到每个人的切身利益,在汽车说明书中大概最引人注意的技术规格也是燃油消耗。由于要求节约能源和减少消耗能源时产生的温室效应的副作用,所以降低汽车燃油消耗似乎就成了汽车制造者和使用者的一个永恒的课题。 一、燃油经济性的评价指标 目前世界上评论汽车燃油经济性一般用耗油量或油行程来表示。耗油量是指汽车满载时单位行驶里程所需燃油体积。我国和欧洲都用行驶百公里消耗的燃油数(L)来表示,即L/ 100 km;油行程是指汽车满载时,单位体积燃油所能行驶的里程,美国就是用每加仑燃油能行驶的里程数来表示,即m ile/gal(英里/加仑)。 前一种表示法,数值越小,燃油经济性越好;后一种表示法,数值越大,燃油经济性越好(换算关系:1加仑=4. 546 L,1英里=1.609 km)。 汽油的燃油经济性指标与发动机的特性和汽车的自重、车速及各种运动阻力如空气阻力、滚动阻力和爬坡阻力等大小、传动系的效率及减速比等都有关系,因而在数值上往往与实际情况有差别。 二、经济性测定法则 汽车的燃油经济性有两种测定法:一是行驶试验法;另一种是在平坦道路上和一定条件下进行等速油耗试验。 三、等速百公里油耗 汽车在无坡度的平坦好路上以等速行驶时的油耗为等速百公里油耗。所谓等速还要计入以不同车速等速行驶的情况,不同车速的等速行驶,百公里油耗是不同的。 选择一段无坡度的平坦水泥路面或沥清路面,汽车以最高挡分别以不同车速(可每隔10 km/h的车速取一个点 )等速行驶完这段路程,

往返一次取平均值(消除风和坡度影响),记下油耗量,即可获得不同车速下汽车百公里油耗,即所谓等速百公里油耗。其形状一般是两头高中间凹。当然各种型号的车辆,即使同一种型号的车辆,其凹下的位置和深度是十分不同的。 例如福克斯的油耗为5.8 L/100 km,那么一般指的就是该车在经济车速时最省油的百公里耗油量。不过,这样的油耗指标在特定的环境下或者某些节油大赛中会比这个更低,例如在2009年度CCTV节油大赛中,福克斯就能表现出4.2L/100KM的好成绩。 四、循环油耗 由于等速油耗与实际行驶情况有很大差别,实际上不能全面地评定汽车的燃油经济性。现在一般都采用循环油耗来评定汽车的燃油经济性。循环油耗是指在一段指定的典型路段内汽车以设定的不同工况行驶时的油耗,起码要规定等速、加速和减速3种工况,复杂的还要计入起动和怠速停驶等多种工况,然后折算成百公里油耗。例如我国有6工况循环油耗(货车)和城市4工况循环油耗(客车),欧洲有ECE -R15工况循环油耗,美国有公路循环和城市循环油耗。一般而言,求得的循环油耗还要与等速百公里(指定车速)油耗加权平均取得综合油耗,以便更科学地评价汽车的燃油经济性。不过有时也不严格地称这种综合油耗为循环油耗,所以现代轿车给出的城市油耗和公路油耗更全面地说,应该是城市综合油耗和公路综合油耗,也有简称为城市循环油耗和公路循环油耗,在我国也更简单地称为城市油耗和公路油耗。 五、燃油经济性的影响因素 1.发动机与油耗的关系 发动机的工作过程中影响油耗的两个最根本因素是空燃比和发动机负荷,这两个值都有一个理论上的最佳值,在实际工作过程中,空燃比和发动机负荷的实际值越接近理论值,汽车就越省油。发动机在

汽车燃料经济性

4 汽车燃料经济性 4.1 汽车燃料经济性评价指标 4.2 汽车燃料经济性计算 4.3 影响汽车燃油经济性的结 构因素 汽车使用经济性汽车使用经济性是一种使用性能,是指汽车为完成单位运输量所 支付最少费用的能力。它是评价汽车运输企业经营经济效果的综合性指标。 我国营运汽车的平均运输成本中,汽车运行材料费(燃料费、润滑油、轮胎费等)所占比率最大(40%以上)。其消耗和节约的研究,对提高汽车使用经济性具有重要作用。 2.1汽车燃油经济性指标在当前和今后相当长的一段时期,汽车燃料仍将以石油产品为主。 例如,西欧工业发达国家交通运输消耗石油产品的34~45%;美国交通运输部门消耗国内石油产品的52%;我国的交通运输和邮电通讯业消耗的石油产品约占其总量的16%,每年消耗的汽油占其总消耗量的36%,柴油约占27%。2000年我国汽车运输用油料缺口约2000万吨,汽车用汽油和柴油缺口分别达25%和60%。 汽车运输油耗占运输成本的20%以上。采用燃油附加费改代原有养路费征稽,是和国际惯例接轨的重大举措,有利于我国运输车辆总体提高效益。但是与按车型征收规定养路费相比,征收燃油附加费的办法使得专业运输车辆的燃料成本大幅度增加。 据某地区统计,改收燃油附加费同原有的养路费相比成本增加37.5%~44.5%,甚至高达60%以上。 实行养路费、过路费、过桥费和运管费四费用燃油附加费替代后,某省汽运公司燃料附加费率达60%,增加支出1320万元。出租公司原缴纳养路费220元/车,改为燃料附加费后费用增至1170元/车,仅此项就增加费用4.3倍。 燃油附加费代替养路费后,必将推动汽车更新和换代的速度。所以,节约燃料就意味着汽车运输成本的降低,经济效益的提高。显然,研究汽车燃料经济性对汽车节能的意义重大,例如,同1970年相比,1993年美国汽车平均油耗下降了33%。为此,世界各国都把降低汽车能耗(3L/100km)作为一项基本国策,并成为汽车制造业和交通运输行业的重要课题 汽车燃油经济性 .......:指汽车以最少的燃料消耗完成单位运输工作量的能力,它是汽车使用的主要性能之一。 汽车发动机的燃油经济性:通常由有效燃料消耗率be(ge) 或有效效率ηe 来评价。因其不能反映发动机在具体汽车上的功率利用情况及行驶条件的影响,所以,它不能直接用于评价整车的燃料经济性。 评价指标 ①常选取单位行程的燃料消耗量,即L/100km,或单位运输工作的燃料消耗量,即L/100tkm、L/kpkm。前者用于比较相同容量的汽车燃料经济性,也可用于分析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽车上对汽车燃料经济性的影响;后者常用于比较和评价不同容载量的汽车燃料经济性。其数值越大,汽车燃料经济性越差。 ②汽车燃料经济性也可用单位量燃料消耗汽车所经过的行程,即km/L作为评价指标,称为汽车经济性因数。例如,美国采用每加仑燃料能行驶的英里数,即MPG或mile/USgal。其数值越大,汽车燃料经济性越好。 由于汽车在使用过程中,载荷和道路条件对汽车燃料的消耗影响很大,也可采用燃料消耗量Q(单位为L/100km)与有效载荷G (单位为t)之间的关系曲线,评价在不同道路条件下的汽车燃料经济性,称之为平均燃料运行消耗特性。

燃料电池发动机优缺点介绍

燃料电池发动机优缺点介绍 Develop汽车给人们现代化的生活提供了极大的方便 ,同时也向大气中排出了大量的有害气体 (一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物和有害颗粒物 ) ,造成酸雨面积扩大,二氧化碳气体增加,臭氧层被破坏 ,温室效应加剧。近年来 ,以蓄电池为主要动力的电动汽车曾是世界各国研究的热点。但经过多年示范运行,由于蓄电池性能限制,及其可能产生的二次污染,这类电动汽车前景看淡。以燃料电池为动力的新一代汽车成为世界各大汽车公司竞相开发的产品 ,燃料电动汽车被普遍认为是解决城市机动车排气污染的最有效途径。带CVT齿轮箱的ICE(汽油 ) ;PEM电子驱动 (NG转化的氢 ) ;PEM电子驱动 (纯氢 ),燃料电池汽车驱动系统效率示意以燃料电池替代传统的内燃机汽车 (ICE)时 ,石油资源消耗减少 60 % ,CO2 排放量减少 75% ,有毒物质排放量减少 99%,而其驱动系统效率明显比ICE高。下面我们一块来看一下燃料电池的相关优缺点。 1、燃料电池的优点1>节能、转换效率高、不需要石油燃料且稳定性和可靠性高于内燃机a) 内燃机在额定功率附近才有最高效率,而在部分功率输出条件下运转,效率迅速降低。燃料电池在额定功率下的效率可以达到60%,而在部分功率输出条件下运转效率更可以达到70%,在过载功率输出条件下运转效率可以达到50~55%。高效率随功率变化的范围很宽,在低功率状态下运转的效率非常高,这种性能特别适合于汽车动力的实际要求。b) 除用汽油重整产生氢气外,其他(甲醇、碳氢化合物等)燃料基本不用石油燃料。由发动机经驱动系统到车轮的综合效率,内燃机汽车为11%左右。以氢气为燃料的FCEV实际效率达到50%~70%;用甲醇为燃料,经过重整产生氢气FCEV,实际效率达到34%。可见,FCEV的实际效率大大高于内燃机汽车。c) 内燃机过载能力低,在过载运转时容易“熄火”。燃料电池短时间的过载能力,可以达到额定功率的200%,非常适合汽车在加速和爬坡时动力性能的特征。2>排放达到零污染内燃机排放废气中的有害气体,对环境造成的污染是内燃机汽车的致命缺点,尽管采取了各种各样的机内和机外的技术措施,只能是达到“低污染”的水平,由于内燃机汽车的数量庞大,即使是“低污染”也给地球环境带来巨大影响。用氢气作为燃料的燃料电池发动机主要生成物质为水,这样就真正达到了“零污染”。用碳氢化合物作为燃料的燃料电池发动机主要生成物质为水、二氧化碳和一氧化碳等,属于“超低污染”。出于对地球环境保护的要求和谋求新的能源,燃料电池发动机是比较理想的动力装置,并有可能逐渐取代石油作为车辆的主要能源。3> 汽车的性能接近内燃机方式驱动的汽车水平内燃机的比功率约为300W/kg,目前燃料电池本体的比功率为700W/kg,功率密度 1000W/L。如果包括燃料电池的重整器、净化器和附属装置在内,比功率为300~350W/kg,功率密度280W/L。在能量方面燃料电池与内燃机相接近,因此其动力性能可以达到内燃机汽车的水平。4>结构简单、运行平稳a) 燃料电池发动机的能量转换是在静态下完成,结构件构造简单。加工精度要求比内燃机低得多。特别是质子交换膜燃料电池能量转换效率高,能够在80℃的低温条件下起动和运转,对结构件的耐热性能要求也不高。结构件大多数为板状和管件,没有运动零部件和各种摩擦副,没有因零部件磨损引起的故障,维修、保养方便。b) 燃料电池发动机由多个单体燃料电池串联组成,可以配置成各种不同规格的系列燃料电池发动机组,可以装配在不同用途和不同型号的车辆上。在车辆上还可以根据该车型的轴荷分配车辆有效空间的利用等具体情况,根据客户的实际要求,灵活、机动地进行总布置。c) 燃料电池发动机在运行过程中,噪声小、振动小、散热系统比内燃机简单得多、热管理系统也更加简单;产出物不需要进行净化和消声处理,整个燃料电池系统很容易就能实现自动化系统的管理。2、燃料电池的缺点1> 燃料种类单一目前,不论是液态氢、气态氢、储氢金属储存的氢,还有碳水化合物经过重整后转换的氢是燃料电池的唯一燃料。氢气的产生、储存、保管、运输和灌装或重整,都比较复杂,对安全性要求很高。但燃料种类的单一性,可以建立标准化、统一的供给系统。2> 要求高质量的密封燃料电池的单体电池所能产生的电压约为1V,不同种类的燃料电池的单体电池所能产生的电压略有不同。通常将多个单体电池按使用电压和电流的要求组合成为燃料电池发动机组,在组合时,单体电池间的电极连接时,必须要有严格的密封,因为密封不良的燃料电池,氢气会泄漏到燃料电池的外面,降低了氢的利用率并严重影响燃料电池发动机的效率,还会引起氢气燃烧事故。由于要求严格的密封,使得燃料电池发动机的制造工艺很复杂,并给使用和维护带来很多困难。3> 比功率还要进一步提高内燃机的比功率约

汽车燃油经济性检测

学习任务4 汽车燃油经济性检测 一、汽车燃油经济性评价指标 1.百公里燃油消耗量 百公里燃油消耗量是指汽车在一定运行工况下行驶100km的燃油消耗量。一般情况下,燃油消耗量采用容积(L)计算,百公里油耗是最常采用的燃油经济性评价指标。 根据不同的测试条件,百公里油耗又可分为等速行驶百公里油耗、多工况百公里油耗、一般道路平均百公里油耗等。 (1)等速百公里燃油消耗量。等速百公里燃油消耗量是一种常用的评价指标,是指汽车在一定的载荷下(遵循GB/T 12545. 1-2001 , GB/T 12545. 2-2001的规定),以最高挡在水平良好路面上等速行驶100km的燃油消耗量。通常是测出每隔lOkm/h速度间隔的等速百公里燃油消耗量,然后以车速为横坐标、燃油消耗量为纵坐标,在坐标图上将各采样点连成曲线,利用该曲线来评价汽车的燃油经济性。不同车型的等速百公里油耗曲线差别较大,但大多数车型在中等车速范围的百公里油耗较低。 (2)循环工况行驶百公里燃油消耗量。等速百公里油耗不能全面反映汽车的实际运行情况,特别是在市区道路行驶中频繁使用的加速、减速、怠速、停车等行驶工况。因此,各国根据本国的道路、交通状况制定了一些典型的循环工况来模拟汽车的实际运行工况,并以其百公里油耗来评定相应工况的燃油经济性。多工况燃油消耗量是按照规定的多工况循环试验得出的车辆百公里油耗。多工况循环行驶试验规定了车速一时间行驶规范,确定了何时换挡、何时制动以及行车的速度、加速度等数值。多工况循环试验规定严格,大多是在室内汽车底盘测功试验台上进行,简单的循环工况也可在道路上完成。 二、汽车燃油经济性测量方法 汽车燃油经济性的测量方法主要有容积法、质量法、超声波法和碳平衡法等。前两种方法需要使用专用的油耗仪,现在燃油消耗量的测量主要采用容积法和质

燃料电池汽车发展动力

燃料电池汽车发展动力 一、引言 早在19世纪法国科幻小说鼻祖凡尔纳的小说中,预想家们就预言,有朝一日社会将通过以氢为基础的能源而被彻底改造。这种重量很轻的气体是宇宙中最丰富的元素,它能够从水中制成;它出奇地洁净;燃烧时排放出基本上是新鲜的蒸汽。当被输人到产生电力的燃料电池中时,它提供空前的效率一这些电化学反应堆从燃料中所摄取的有用能量高达内燃机的两倍。 当人类步人21世纪,开始面临着巨大的能源压力。传统的能源(主要是不可再生的化石燃料)正 日趋枯竭,过度依赖石油进口引起地缘政治不稳定而且化石燃料燃烧后排放的废气造成严重的空气污染,甚至加速气候变化,因此要实现经济、社会的可持续发展,寻找新的替代能源迫在眉睫。氢能作 为最洁净、高效的新能源,已经引起全世界的广泛关注。 燃料电池(FC)技术的突飞猛进使得氢能的梦想在21世纪开始变成现实。近年来,以氢为动力的 燃料电池汽车(FCV)得到了世界各国政府和企业的高度重视,并且取得了重大进展,预计在未来的5--10年内FCV将正式进人市场,以加氢站、输氢管道建设为标志的“氢经济”初露端倪。 二、燃料电池技概群汽车上的应用 FC是一种将储存有燃料(氢)和氧化剂(氧)中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的装置,其过程不涉及燃烧,无机械损耗,能量转化率可高达80%,产物仅为电、热和水蒸气;而且FC运行平稳,无振动和噪音,所以被认为是21世纪的绿色能源。

FC技术在汽车上的应用给汽车产业发展带来了革命性的突破,同时也推动了自身的发展。FC可以用作汽车的(辅助)动力电源,也可以用 作辅助电源(APU)。 事实上,人们考虑更多的是FC电动汽车(FCEV),它不同于传统汽车,其动力来自FC,而不是内 燃机,可以减少燃料消耗,产生更少的污染物排放,当以氢作燃料时,能真正实现汽车的“零排放”,因此更符合人们的经济环保观念。此外,在能量耗尽后,FCEV不像传统的蓄电池电动汽车(BEV)那样需要长时间充电,而只需补充燃料即可继续工作,这一点对汽车驾驶者来 说尤为方便。 目前开发的FCEV主要用两种类型:纯燃料电池动力车和燃料电池一 蓄电池混合动力车。纯燃料电池动力车采用大功率的FC堆栈,以确保 在没有后备蓄电池的情况下能提供启动、瞬时加速的动力;而燃料电 池--蓄电池混合动力车以蓄电池为主动力,小功率的燃料电池用作续 程器。 当FC用作APU时,汽车使用内燃机驱动,部分燃料通过FC更有效地 转化为电能,它可以为汽 车辅助设备提供充足的功率,使汽车变得更舒适、更环保、更安全。 汽车用FC研究最多、最成功的是质子交换膜燃料电池(PEMFC)。PEMFC作为第五代FC,因为具有能量转化率高、低温启动、无电解质 泄漏等特点,被公认为最有希望成为电动汽车的理想动力源。但是因 为PEMFC需采用贵金属Pt作为电极催化剂,不仅提升了成本;而且限 制了燃料只能采用纯氢,因为燃料中的微量CO也可导致Pt中毒。对 于甲醇、汽油等燃料,必须经过重整纯化,从而增加了系统的复杂性。近年来,PEMFC技术取得了重大突破,燃料已经实现内重整,使得系统体积大为减少,有望进一步“减负”;更重要的是催化剂中pt载量大 为降低,成本问题有望得到解决,相信PEMFC汽车在不久的将来能够 实现商业化。

GBT 24548-2009燃料电池电动汽车术语

GBT 24548-2009燃料电池电动汽车术语 1范围 本标准规定了与燃料电池电动汽车相关的术语及其定义。 本标准适用于使用气态氢的燃料电池电动汽车整车及部件。 2规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 GB/T 19596电动汽车术语 GB/T 20042.1质子交换膜燃料电池术语 3术语和定义 GB/T 19596和GB/T 20042.1中确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1通用术语 3.1.1 燃料电池fuel cell 将外部供应的燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转化为电能、热能和其他反应产物的发电装置。 3.1.2 燃料电池电动汽车fuel cell electdc vehicle;FCEV 以燃料电池系统作为动力源或主动力源的汽车。 3.1.3 冷启动cold start 在充分的浸车之后,在标准环境温度进行启动。 注:对于一个测试程序,一般推荐浸车时间应该是在12h到36 h之间,浸车期间车辆不应该启动,且应保持在规定的温度范围内。 3.1.4 热启动hot start 关机后启动,此时燃料电池系统的温度还在其正常工作温度范围内。 3.1.5 启动时间start-up time 在启动程序初始化后,燃料电池系统达到规定输出功率的时间。 注:包括热启动时间和冷启动时间。 3.1.6 运行压力operating pressure 系统在工作时的压力。 3.1.7 减压depressurize 将高压压力容器或管路中的压力降低至工作所需压力的过程。 3.1.8 燃料放空defuel

汽车燃油经济性的论文浅谈

容摘要 【摘要】影响汽车燃油经济性的因素是多方面的,影响汽车燃油经济性的重要因素是发动机性能,同时还有其它因素的影响,包括汽车的构造、驾驶技术和道路情况等。提高汽车的燃油经济性可以从改进汽车的技术状况、掌握一定的驾驶技术等方面入手。目前广泛采用的混合动力技术、先进燃机技术、无级变速器、稀燃技术等;车身流线形设计,轻量化材料的使用等从技术层面上很好地提高了燃油经济性。 容摘要(英文) Affect auto fuel economy, there are several factors affect auto fuel economy is the important factor of engine performance, and other factors, including automotive structural and driving technology and road conditions, etc. Improve automobile fuel economy can improve the technical status from car, grasps certain driving technology aspects. Current widespread adoption of hybrid technology, advanced internal combustion technology, variator, thin combustion technology, etc; Body stream line design, the use of lightweight materials from the technical level is very good to improve fuel economy.

燃料电池标准汇总

检索词:固体燃料电池 标准名称标准号 更新日 期 来源 下 载1 便携式质子交换膜燃料电池发电系 统 GB/Z 21742-2008 2009-07- 23 国家 标准 2 质子交换膜燃料电池电池堆通用 技术条件 GB/T 20042.2-20 08 2009-07- 23 国家 标准 3 质子交换膜燃料电池术语 GB/T 20042.1-20 05 2009-07- 23 国家 标准 4 固定式质子交换膜燃料电池发电系 统(独立型) 性能试验方法 GB/Z 21743-2008 2009-07- 23 国家 标准 5 质子交换膜燃料电池第3部分:质 子交换膜测试方法 GB/T 20042.3-20 09 2010-02- 12 国家 标准 6 质子交换膜燃料电池第4部分:电 催化剂测试方法 GB/T 20042.4-20 09 2010-02- 12 国家 标准 7 质子交换膜燃料电池第5部分:膜 电极测试方法 GB/T 20042.5-20 09 2010-02- 12 国家 标准 8 乘用车用燃料电池发电系统测试方 法 GB/T 23645-2009 2010-02- 12 国家 标准

9 电动自行车用燃料电池发电系统 技术条件 GB/T 23646-2009 2010-02- 12 国家 标准10 微型燃料电池发电系统第1部分: 安全 GB/T 23751.1-20 09 2010-02- 12 国家 标准11 燃料电池电动汽车术语 GB/T 24548-2009 2010-10- 25 国家 标准12 燃料电池电动汽车安全要求 GB/T 24549-2009 2010-10- 25 国家 标准13 燃料电池发动机性能试验方法 GB/T 24554-2009 2010-10- 25 国家 标准14 微型燃料电池发电系统第2部分: 性能试验方法 GB/T 23751.2-20 09 2010-02- 12 国家 标准15 汽车用燃料电池发电系统技术条 件 GB/T 25319-2010 2012-03- 13 国家 标准16 燃料电池电动汽车加氢口 GB/T 26779-2011 2012-03- 13 国家 标准17 燃料电池电动汽车车载氢系统 技术条件 GB/T 26990-2011 2012-04- 05 国家 标准18 燃料电池电动汽车最高车速试验 方法 GB/T 26991-2011 2012-04- 05 国家 标准19 固定式燃料电池发电系统第3部 GB/T 27748.3-20 11 2012-06- 13 国家 标准

燃料电池电动汽车动力传动系统技术研究

燃料电池电动汽车动力传动系统技术研究 1引言 燃料电池汽车是电动汽车的一种。燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车[1-3]。随着对汽车燃油经济性和环保的要求,汽车动力系统将从现在以汽油等化石燃料为主慢慢过渡到混合动力,最终将完全由清洁的燃料电池车替代[4]。 近几年来,燃料电池系统和燃料电池汽车技术已经取得了重大的进展[4-5]。世界著名汽车制造厂,如丰田、本田、通用、戴姆勒-克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电池汽车[5-12],并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略 目标。目前,燃料电池轿车的样车正在进行试验,以燃料电池为动力的运输大客车在北美的几个城市中正在进行示范项目。其中本田的FCX Clarity最高时速达到了160 km/h[8];丰田燃料电池汽车FCHV-adv已经累计运行了360,000 km的路试,能够在零下37度启动,一次加氢能够从大阪行驶到东京(560公里)[7]。在我国科技部的支持下,燃料电池汽车技术得到了迅速发展。2007年,我国第四代燃料电池轿车研制成功,该车最高时速达150 km/h,最大续驶里程319 km。2008年,20燃料电池示范汽车又在北京奥运进行了示范运行。2010年,包括上汽、奇瑞等国内汽车企业共有196辆燃料电池汽车在上海世博园区进行示范运行[13]。

在开发燃料电池汽车中仍然存在着技术性挑战,如燃料电池组的一体化,提高商业化电动汽车燃料处理器和辅助部汽车制造厂都在朝着集成部件和减少部件成本的方向努力,并已取得了显著的进步。但与传统的内燃机轿车相比,燃料电池电动汽车采用“燃料电池+电动机”来代替传统车的“心脏”-发动机和燃油系统。燃料电池轿车的动力传动系统发生较大的变化,主要表现在:电动机替代内燃机成为驱动动力源;离合器与扭转减振器被省略;多挡变速器通常被替换为减速器[14,15]。因此,燃料电池汽车的动力传动系统总体得到简化。但在行驶时,燃料电池是主要的动力来源,蓄电池为辅助能量来源。汽车需要的功率主要由燃料电池提供。可以说,车用燃料电池的选取,对于燃料电池汽车的性能至关重要。 本文介绍了燃料电池汽车动力传统技术发展概况,围绕燃料电池电动汽车动力传动拓扑架构、多源系统管理和动力系统配置与仿真优化技术等关键技术开展了详细论述。 2动力传动系统拓扑构架设计 燃料电池汽车的运行并不是一个稳态情况,频繁的启动、加速和爬坡使得汽车动态工况非常复杂。燃料电池系统的动态响应比较慢,在启动、急加速或爬陡坡时燃料电池的输出特性无法满足车辆的行驶要求。在实际燃料电池汽车上,常常需要使用燃料电池混合电动汽车设计方法,即引入辅助能源装置(蓄电池、超级电容器或蓄电池十超级电容器)通过电力电子装置与燃料电池并网,用来提供峰值功率以补充车辆在加速或爬坡时燃料电池输出功率能力的不足。另一方面,在汽车怠速、低速或减速等工况下,燃料电池的功率大于驱动功率时,存储富余的能量,或在回馈制动时,吸收存储制动能量,从而提高整个动力系统的能量效率。 2.1直接燃料电池混合动力系统结构 直接燃料电池混合动力系统式结构中采用的电力电子装置只有电机控制器,燃料电池和辅助动力装置都直接并接在电机控制器的入口。如丰田的FCHV-4[16], FIAT-Elettra[17]和日产X-TrailFCV[12]等都采用这种类似的结构设计。

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