第九章新型能源動力汽車技術

1、1一、新型能源一、新型能源 醇類燃料、植物油燃料、天然氣、液化石醇類燃料、植物油燃料、天然氣、液化石油氣、氫氣、太陽能、電能、燃料電池等。油氣、氫氣、太陽能、電能、燃料電池等。首頁返回章返回節(jié)2二、開發(fā)新型能源二、開發(fā)新型能源(代用燃料代用燃料)汽車的目的汽車的目的 1.減少石油消耗。減少石油消耗。 2.汽油、柴油汽車尾氣中有害排放物多，對汽油、柴油汽車尾氣中有害排放物多，對大氣、人類健康及生態(tài)環(huán)境的威脅很大，大氣、人類健康及生態(tài)環(huán)境的威脅很大，所以必須開發(fā)、應用新型能源所以必須開發(fā)、應用新型能源(代用燃料代用燃料)降降低汽車的有害排放物。低汽車的有害排放物。 3.石油是戰(zhàn)略物資，開發(fā)、應用新

2、型能源石油是戰(zhàn)略物資，開發(fā)、應用新型能源(代用燃料代用燃料)可減少對進口石油的依賴，充分可減少對進口石油的依賴，充分利用本國資源，或使汽車燃料多樣化，可利用本國資源，或使汽車燃料多樣化，可以提高國防實力。以提高國防實力。首頁返回章返回節(jié)3三、對新型能源三、對新型能源(代用燃料代用燃料)的要求的要求 1.資源豐富，價格適宜。在汽油、柴油供應還充資源豐富，價格適宜。在汽油、柴油供應還充裕的情況下，在汽車初始價格、汽車性能、燃料裕的情況下，在汽車初始價格、汽車性能、燃料成本、使用維修費用等綜合經濟效益方面能汽油成本、使用維修費用等綜合經濟效益方面能汽油和柴油競爭。和柴油競爭。 2.新型能源新型能源(

3、代用燃料代用燃料)汽車的排放在整體上比汽油汽車的排放在整體上比汽油機和柴油機的排放低，或有進一步降低的可能。機和柴油機的排放低，或有進一步降低的可能。 3.用戶能方便地獲得燃料，變動不大就能使用現(xiàn)用戶能方便地獲得燃料，變動不大就能使用現(xiàn)有的供油網點，或建設加油站、零配件供應及維有的供油網點，或建設加油站、零配件供應及維修等基礎設施的投資規(guī)模是可行的。修等基礎設施的投資規(guī)模是可行的。首頁返回章返回節(jié)4 4.能滿足車輛起動、行駛及加速性能等方面的要能滿足車輛起動、行駛及加速性能等方面的要求。求。 5.能量密度較高，儲運方便，毒性及安全防火方能量密度較高，儲運方便，毒性及安全防火方面的性質是能接受的

4、。面的性質是能接受的。 6.設計、生產及使用該種燃料汽車的技術比較成設計、生產及使用該種燃料汽車的技術比較成熟，汽車的可靠性及使用壽命良好。熟，汽車的可靠性及使用壽命良好。 7.現(xiàn)有汽車及相關零部件生產廠家能夠適應在改現(xiàn)有汽車及相關零部件生產廠家能夠適應在改動生產線及投資方面的要求。動生產線及投資方面的要求。首頁返回章返回節(jié)5 日本本田汽車公司推出的日本本田汽車公司推出的CIVICCIVIC系列天然氣系列天然氣汽車的汽車的COCO、NOxNOx和和THCTHC排放量比排放量比19971997年美國年美國聯(lián)邦政府制定的標準低聯(lián)邦政府制定的標準低60%,60%,比當今世界最比當今世界最嚴格的加州標

5、準低嚴格的加州標準低10%,10%,而且仍保持良好的而且仍保持良好的汽車性能。汽車性能。 美國已經實現(xiàn)了電控缸內噴氣技術美國已經實現(xiàn)了電控缸內噴氣技術, ,如西南如西南研究院研制的研究院研制的HDDGEHDDGE重型天然氣發(fā)動機以及重型天然氣發(fā)動機以及CUMMINSCUMMINS的的C C系列電控進氣道單點噴氣增壓系列電控進氣道單點噴氣增壓中冷天然氣發(fā)動機。又如哥倫比亞大學將中冷天然氣發(fā)動機。又如哥倫比亞大學將底特律柴油機公司底特律柴油機公司(D.D.C)(D.D.C)的的DDECDDEC電控泵噴電控泵噴嘴改制成天然氣嘴改制成天然氣- -柴油雙燃料噴射的電控缸柴油雙燃料噴射的電控缸內噴氣系統(tǒng)等

6、。內噴氣系統(tǒng)等。首頁返回章返回節(jié)6 在預混合供氣系統(tǒng)中也已采用電控技術在預混合供氣系統(tǒng)中也已采用電控技術, ,如如美國天然氣和汽油兩用燃料發(fā)動機、美國天然氣和汽油兩用燃料發(fā)動機、D.D.C.D.D.C.公司的公司的50G50G天然氣發(fā)動機等。俄羅斯已研制天然氣發(fā)動機等。俄羅斯已研制成功新型天然氣成功新型天然氣- -柴油預混合雙燃料供氣系柴油預混合雙燃料供氣系統(tǒng)統(tǒng), ,達到良好的使用性能達到良好的使用性能, ,使柴油機排放性使柴油機排放性能更加改善。能更加改善。 稀燃技術除對稀燃技術除對NOxNOx的控制產生顯著效果外的控制產生顯著效果外, ,對燃料經濟性更有明顯好處對燃料經濟性更有明顯好處,

7、,同時可降低排同時可降低排氣溫度氣溫度, ,使氣門壽命和發(fā)動機的耐久性得到使氣門壽命和發(fā)動機的耐久性得到提高。由于稀薄混合氣的爆燃傾向比理論提高。由于稀薄混合氣的爆燃傾向比理論配比混合氣低配比混合氣低, ,容許采用較高的壓縮比。容許采用較高的壓縮比。首頁返回章返回節(jié)7 稀薄燃燒天然氣發(fā)動機的滿荷熱效率通常與稀薄燃燒天然氣發(fā)動機的滿荷熱效率通常與柴油機不相上下，甚至略高。柴油機不相上下，甚至略高。 美國美國Caterpillar 3406Caterpillar 3406火花點火增壓中冷發(fā)火花點火增壓中冷發(fā)動機動機, ,采用稀氧傳感器和爆燃傳感器采用稀氧傳感器和爆燃傳感器, ,空燃比空燃比閉環(huán)控制

8、系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng), ,其穩(wěn)態(tài)排放其穩(wěn)態(tài)排放NOxNOx在在1.5g/(KW1.5g/(KWh)h)以下以下, ,熱效率在熱效率在36%36%以上。因此以上。因此, ,國外將采用稀國外將采用稀燃技術的燃氣發(fā)動機燃技術的燃氣發(fā)動機, ,視為今后的發(fā)展方向。視為今后的發(fā)展方向。 首頁返回章返回節(jié)8 b.b.發(fā)展燃氣專用型單一燃料發(fā)動機發(fā)展燃氣專用型單一燃料發(fā)動機燃氣燃氣專用型發(fā)動機按氣體燃料的特性專用型發(fā)動機按氣體燃料的特性, ,優(yōu)化結構優(yōu)化結構設計設計, ,提高壓縮比提高壓縮比, ,改變燃燒室進排氣道的改變燃燒室進排氣道的尺寸和形狀尺寸和形狀, ,增大配氣時間增大配氣時間- -斷面斷面, ,提高充

9、氣提高充氣效率效率, ,動態(tài)優(yōu)化點火提前裝置。動態(tài)優(yōu)化點火提前裝置。 采用電控噴射技術采用電控噴射技術, ,在制造上選用優(yōu)質材料在制造上選用優(yōu)質材料先進工藝先進工藝, ,大大改善汽車的動力經濟性和排大大改善汽車的動力經濟性和排放性能。采用專用型單一燃料發(fā)動機是天放性能。采用專用型單一燃料發(fā)動機是天然氣汽車技術的發(fā)展趨勢。然氣汽車技術的發(fā)展趨勢。 首頁返回章返回節(jié)9五、燃氣汽車術語 CNG-Compressed Natural GasCNG-Compressed Natural Gas。壓縮天然。壓縮天然氣一般指經多級加壓到氣一般指經多級加壓到20MPa20MPa左右左右, ,可供車可供車輛發(fā)動

10、機作為燃料使用的氣態(tài)天然氣輛發(fā)動機作為燃料使用的氣態(tài)天然氣( (甲烷甲烷為主要成分為主要成分) )。 CNGV-Compressed Natural Gas VehiclesCNGV-Compressed Natural Gas Vehicles。壓縮天然氣汽車是指以經多級加壓壓縮到壓縮天然氣汽車是指以經多級加壓壓縮到20MPa20MPa左右并儲存在車載高壓氣瓶中的氣態(tài)左右并儲存在車載高壓氣瓶中的氣態(tài)天然氣作為燃料的汽車。天然氣作為燃料的汽車。首頁返回章返回節(jié)10 LNG-Liquefied Natural GasLNG-Liquefied Natural Gas。液化天然氣。液化天然氣一般泛

11、指經一般泛指經-162-162左右低溫液化后左右低溫液化后, ,可供車可供車輛發(fā)動機作為燃料使用的液態(tài)天然氣。輛發(fā)動機作為燃料使用的液態(tài)天然氣。 LNGV-Liquefied Natural Gas VehiclesLNGV-Liquefied Natural Gas Vehicles。液化天然氣汽車是指以經液化天然氣汽車是指以經-162-162左右低溫液左右低溫液化并儲存在車載絕熱氣瓶中的天然氣作為燃化并儲存在車載絕熱氣瓶中的天然氣作為燃料的汽車。料的汽車。 首頁返回章返回節(jié)11 LPG-Liquid Petrel GasLPG-Liquid Petrel Gas。液化石油氣是一。液化石油氣

12、是一種在大氣溫度條件下種在大氣溫度條件下, ,只要稍加壓力只要稍加壓力(1.6MPa(1.6MPa左右左右) )便成為液態(tài)的烴類便成為液態(tài)的烴類( (丙烷和丁丙烷和丁烷為主要成分烷為主要成分) )混合物?；旌衔铩?LPGV-Liquid Petrel Gas VehiclesLPGV-Liquid Petrel Gas Vehicles。液化。液化石油氣汽車是指以儲存在車載氣瓶中的液石油氣汽車是指以儲存在車載氣瓶中的液化石油氣作為燃料的汽車?；蜌庾鳛槿剂系钠?。首頁返回章返回節(jié)12 ANG-Adsorbed Natural GasANG-Adsorbed Natural Gas。吸附天然氣

13、。吸附天然氣是指利用某些材料對天然氣的吸附效應是指利用某些材料對天然氣的吸附效應, ,以以常壓狀態(tài)儲存在其載體中的天然氣。常壓狀態(tài)儲存在其載體中的天然氣。 ANGV-Adsorbed Natural Gas VehiclesANGV-Adsorbed Natural Gas Vehicles。吸附天然氣汽車是指利用以中壓狀態(tài)儲存吸附天然氣汽車是指利用以中壓狀態(tài)儲存在吸附罐內活性炭中的天然氣作為燃料的在吸附罐內活性炭中的天然氣作為燃料的汽車。汽車。 首頁返回章返回節(jié)13 單燃料燃氣汽車單燃料燃氣汽車(Mono-fuel Vehicle)(Mono-fuel Vehicle)僅僅使用使用CNGCN

14、G或或LPGLPG中的一種作為發(fā)動機的燃料中的一種作為發(fā)動機的燃料, ,不再使用其他燃油或代用燃料的汽車。此不再使用其他燃油或代用燃料的汽車。此類車輛的發(fā)動機在燃料供應系統(tǒng)、工作循類車輛的發(fā)動機在燃料供應系統(tǒng)、工作循環(huán)參數、配氣機構參數等方面一般都針對環(huán)參數、配氣機構參數等方面一般都針對CNGCNG或或LPGLPG的物化特性進行了專門設計的物化特性進行了專門設計, ,因此因此燃燒熱效率較高、經濟性好。燃燒熱效率較高、經濟性好。首頁返回章返回節(jié)14 兩用燃料燃氣汽車兩用燃料燃氣汽車(Bi-fuel Vehicle)(Bi-fuel Vehicle)一一般是指具有般是指具有兩套燃料供應系統(tǒng)兩套燃料

15、供應系統(tǒng)( (其一為使用其一為使用CNGCNG或或LPG),LPG),使用中可以在兩種燃料之間進使用中可以在兩種燃料之間進行靈活切換的一類車輛。此類車輛在燃用行靈活切換的一類車輛。此類車輛在燃用汽油時汽油時, ,不能同時使用不能同時使用CNGCNG或或LPGLPG作為發(fā)動機作為發(fā)動機的燃料的燃料; ;反之反之, ,燃用燃用CNGCNG或或LPGLPG時時, ,也不能混燒也不能混燒汽油。此類汽車同單一燃料汽車相比汽油。此類汽車同單一燃料汽車相比, ,由于由于要兼顧兩種燃料的物化特性要兼顧兩種燃料的物化特性, ,發(fā)動機結構參發(fā)動機結構參數幾乎不做改造數幾乎不做改造, ,因此燃燒熱效率不高、經因此燃

16、燒熱效率不高、經濟性較差。濟性較差。首頁返回章返回節(jié)15 雙燃料燃氣汽車雙燃料燃氣汽車(Dual-fuel Vehicle)(Dual-fuel Vehicle)是是指燃用指燃用CNG(CNG(或或LPG)LPG)與柴油混合燃料的汽車。與柴油混合燃料的汽車。此類車輛燃此類車輛燃用用CNG(CNG(或或LPG)LPG)為主燃料為主燃料, ,柴油起柴油起引燃作用引燃作用。此類發(fā)動機結構參數也幾乎不。此類發(fā)動機結構參數也幾乎不做改動做改動, ,可以在單純燃燒柴油和可以在單純燃燒柴油和CNGCNG與柴油與柴油同時混燒兩種工況靈活切換。同時混燒兩種工況靈活切換。 首頁返回章返回節(jié)16六、燃氣汽車分類六、

17、燃氣汽車分類首頁返回章返回節(jié)17第二節(jié)第二節(jié) 代用燃料汽車技術代用燃料汽車技術 一、車用代用燃料一、車用代用燃料 二、醇類燃料動力汽車技術二、醇類燃料動力汽車技術 三、天然氣汽車技術三、天然氣汽車技術 四、液化石油氣技術四、液化石油氣技術 五、氫燃料汽車技術五、氫燃料汽車技術 六、生物質燃料汽車技術六、生物質燃料汽車技術18 一、車用代用燃料一、車用代用燃料代用燃料代用燃料液體燃料液體燃料氣體燃料氣體燃料 醇類燃料醇類燃料植物油燃料植物油燃料氫氣氫氣 天然氣天然氣液化石油氣液化石油氣首頁返回章返回節(jié)19 二、醇類燃料動力汽車技術二、醇類燃料動力汽車技術 1. 醇燃料的特性醇燃料的特性 1）汽化

18、潛熱大）汽化潛熱大 2）熱值低）熱值低 3）辛烷值高）辛烷值高 4）十六烷值低）十六烷值低 5）沸點低）沸點低 6）自燃（）自燃（630730）及閃點溫度適中）及閃點溫度適中首頁返回章返回節(jié)20 7）著火界限較寬）著火界限較寬 8）純甲醇發(fā)動機排氣中的水蒸汽大約是汽）純甲醇發(fā)動機排氣中的水蒸汽大約是汽油的一倍油的一倍 9）親水性強）親水性強 10）潤滑性差和有腐蝕性）潤滑性差和有腐蝕性首頁返回章返回節(jié)21 2.2.汽油機使用醇燃料的技術（汽油機使用醇燃料的技術（100%100%醇）醇） 1 1）提高壓縮比）提高壓縮比 可提高到可提高到1214。同時考慮燃燒室的形狀及。同時考慮燃燒室的形狀及尺寸

19、，缸內氣流運動方向及強度，與火花尺寸，缸內氣流運動方向及強度，與火花塞位置的配合，盡量減少縫隙容積，注意塞位置的配合，盡量減少縫隙容積，注意甲醇早燃及爆燃的可能。甲醇早燃及爆燃的可能。 2 2）改善燃油分配均勻性及供油特性）改善燃油分配均勻性及供油特性 由于功率相等時甲醇的容積耗量比汽油大由于功率相等時甲醇的容積耗量比汽油大一倍多，因此要考慮噴油器的流量特性。一倍多，因此要考慮噴油器的流量特性。 甲醇混合氣的預熱可以提高中、低負荷時甲醇混合氣的預熱可以提高中、低負荷時的燃油經濟性，降低排放，但預熱過度會的燃油經濟性，降低排放，但預熱過度會使最大功率下降。使最大功率下降。首頁返回章返回節(jié)22 3

20、 3）選擇火花塞及點火時間）選擇火花塞及點火時間 甲醇容易因熾熱表面引起著火，最大火花塞溫度甲醇容易因熾熱表面引起著火，最大火花塞溫度易低于汽油機的火花塞溫度，所以需用較冷的火易低于汽油機的火花塞溫度，所以需用較冷的火花塞?；ㄈ?。 醇燃料的汽化潛熱及著火溫度與汽油不同，加上醇燃料的汽化潛熱及著火溫度與汽油不同，加上發(fā)動機的壓縮比及混合氣的空燃比不同，因此點發(fā)動機的壓縮比及混合氣的空燃比不同，因此點火提前角及火花塞間隙也應不同，具體數值根據火提前角及火花塞間隙也應不同，具體數值根據試驗確定。試驗確定。 可增加點火能量、延長點火時間、采用多電極的可增加點火能量、延長點火時間、采用多電極的特種火花塞

21、等。特種火花塞等。 4 4）調整混合氣的空燃比）調整混合氣的空燃比 醇燃料混合氣的可燃界限范圍寬，可使用較稀的醇燃料混合氣的可燃界限范圍寬，可使用較稀的混合氣。混合氣。首頁返回章返回節(jié)23 3.3.柴油機使用醇燃料的技術柴油機使用醇燃料的技術 1 1）火花塞及電熱塞法）火花塞及電熱塞法 可適當提高壓縮比，但要注意甲醇的早可適當提高壓縮比，但要注意甲醇的早燃或爆燃。燃或爆燃。 宜采用長電極、較冷型的火花塞，或采宜采用長電極、較冷型的火花塞，或采用多極火花塞，帶屏障等特種火花塞。用多極火花塞，帶屏障等特種火花塞。 火花塞的布置原則是既要能接觸到豐富火花塞的布置原則是既要能接觸到豐富的混合氣，又不會

22、讓氣流吹熄火花。直噴的混合氣，又不會讓氣流吹熄火花。直噴柴油機燃燒室中，火花塞布置在噴嘴附近柴油機燃燒室中，火花塞布置在噴嘴附近或噴嘴對面。或噴嘴對面。首頁返回章返回節(jié)24 由于甲醇的熱值低，在等功率下，每循由于甲醇的熱值低，在等功率下，每循環(huán)供油量比柴油大一倍。供油量儲備系數環(huán)供油量比柴油大一倍。供油量儲備系數較小的原噴油泵則要加大柱塞或更換噴油較小的原噴油泵則要加大柱塞或更換噴油泵。泵。 同時改變噴油時間，加大供油提前角，同時改變噴油時間，加大供油提前角，甚至改變噴射速率。甚至改變噴射速率。 采用進氣節(jié)流、排氣再循環(huán)、進氣適度采用進氣節(jié)流、排氣再循環(huán)、進氣適度預熱、鋼頂組合活塞等技術以改善

23、甲醇發(fā)預熱、鋼頂組合活塞等技術以改善甲醇發(fā)動機在低速、低負荷時的性能和降低有害動機在低速、低負荷時的性能和降低有害排放物。排放物。首頁返回章返回節(jié)25 2 2）高壓縮比壓燃法）高壓縮比壓燃法 由于助燃措施只能首先使局部混合氣溫度由于助燃措施只能首先使局部混合氣溫度升高燃燒起來，所以低速低負荷及部分負升高燃燒起來，所以低速低負荷及部分負荷時醇發(fā)動機性能較差，而公共汽車在部荷時醇發(fā)動機性能較差，而公共汽車在部分負荷工況下工作的時間較多，因此使用分負荷工況下工作的時間較多，因此使用高壓縮比法有助于克服助燃措施的缺點。高壓縮比法有助于克服助燃措施的缺點。 理論上，要使醇燃料在原柴油機上不用任理論上，要

24、使醇燃料在原柴油機上不用任何助燃措施，只用壓燃方式組織燃燒，壓何助燃措施，只用壓燃方式組織燃燒，壓縮比要達到縮比要達到2626以上。以上。 采用排氣再循環(huán)使混合氣的溫度升高來向采用排氣再循環(huán)使混合氣的溫度升高來向甲醇提供較多的熱量使其氣化，縮短滯燃甲醇提供較多的熱量使其氣化，縮短滯燃期，降低油耗。期，降低油耗。首頁返回章返回節(jié)26 3 3）著火改善劑法）著火改善劑法 在柴油機中使用加著火改善劑的純醇燃料，在柴油機中使用加著火改善劑的純醇燃料，無需對柴油機作大的改動，也不需其他助無需對柴油機作大的改動，也不需其他助燃措施，并且可以隨時改用柴油。燃措施，并且可以隨時改用柴油。 問題的關鍵是研究出能

25、滿足下列要求的優(yōu)問題的關鍵是研究出能滿足下列要求的優(yōu)良的添加劑。良的添加劑。 用量少，價格便宜。用量少，價格便宜。 能和醇燃料穩(wěn)定的混溶在一起。能和醇燃料穩(wěn)定的混溶在一起。 無毒或毒性小，也不會影響防火等安全無毒或毒性小，也不會影響防火等安全問題。問題。首頁返回章返回節(jié)27 燃料的黏度及潤滑性能適用于原有的燃燃料的黏度及潤滑性能適用于原有的燃油系統(tǒng)。油系統(tǒng)。 能使發(fā)動機得到滿意的動力性、燃油經能使發(fā)動機得到滿意的動力性、燃油經濟性及排放特性。濟性及排放特性。 對零件的壽命及可靠性無影響。對零件的壽命及可靠性無影響。 英國卜內門化學工業(yè)公司（英國卜內門化學工業(yè)公司（ICIICI）研發(fā)的甲）研發(fā)的

26、甲醇著火改善劑醇著火改善劑AVOCETAVOCET較好。較好。首頁返回章返回節(jié)28 2. 2. 天然氣作為車用燃料的技術特性天然氣作為車用燃料的技術特性 由于天然氣中含有烯烴、硫化氫、二氧化由于天然氣中含有烯烴、硫化氫、二氧化碳、水等雜質，因此不能直接用作汽車發(fā)碳、水等雜質，因此不能直接用作汽車發(fā)動機燃料。動機燃料。 天然氣中水的危害：天然氣中水的危害： 1 1）生成水合物，造成管道、儲氣瓶嘴、充氣）生成水合物，造成管道、儲氣瓶嘴、充氣嘴等的堵塞。嘴等的堵塞。 2 2）加速天然氣中酸性氣體對金屬設備的腐蝕。）加速天然氣中酸性氣體對金屬設備的腐蝕。 3 3）當環(huán)境溫度低于）當環(huán)境溫度低于00時，

27、結冰。時，結冰。首頁返回章返回節(jié)29 3.CNG3.CNG汽油兩用燃料汽車的工作原理汽油兩用燃料汽車的工作原理 1 1）天然氣儲氣系統(tǒng)：充氣閥、高壓截止閥、）天然氣儲氣系統(tǒng)：充氣閥、高壓截止閥、天然氣儲氣瓶、高壓管線、高壓接頭、壓天然氣儲氣瓶、高壓管線、高壓接頭、壓力傳感器及氣量顯示器等。力傳感器及氣量顯示器等。 2 2）天然氣供給系統(tǒng)：天然氣濾清器、減壓）天然氣供給系統(tǒng)：天然氣濾清器、減壓調節(jié)器、動力調節(jié)閥、混合器等。調節(jié)器、動力調節(jié)閥、混合器等。 3 3）油氣燃料轉換系統(tǒng)：油氣燃料轉換開關、）油氣燃料轉換系統(tǒng)：油氣燃料轉換開關、天然氣電磁閥、汽油電磁閥等。天然氣電磁閥、汽油電磁閥等。 首頁

28、返回章返回節(jié)30 4.壓縮天然氣汽車的性能壓縮天然氣汽車的性能 1）天然氣）天然氣-汽油兩用燃料汽車的動力性和汽油兩用燃料汽車的動力性和經濟性經濟性 動力性有所下降；經濟性理論上可以提高，動力性有所下降；經濟性理論上可以提高，但改造后的燃料經濟性有所下降。但改造后的燃料經濟性有所下降。 2）天然氣汽車的排放性能）天然氣汽車的排放性能 一般一般CO可減少可減少85%以上，以上，CO2可減少可減少24%左右，左右，NOx可減少可減少30%以上，以上，THC可減少可減少40%左右，且無鉛、硫等有害排放物。左右，且無鉛、硫等有害排放物。首頁返回章返回節(jié)31 2.2.關于氫脆關于氫脆 在一定的條件下，氫

29、會引起金屬的脆裂。關于氫在一定的條件下，氫會引起金屬的脆裂。關于氫脆的機理，目前有脆的機理，目前有3 3種：種： 1 1）金屬與氫的反應）金屬與氫的反應 氫與碳鋼反應，產生甲烷高壓氣泡，引起金屬的龜裂。氫與碳鋼反應，產生甲烷高壓氣泡，引起金屬的龜裂。金屬吸氫后形成金屬氫化物，體積膨大金屬吸氫后形成金屬氫化物，體積膨大10%10%25%25%，金，金屬氫化物較脆。屬氫化物較脆。 2 2）金屬內部形成的氫脆）金屬內部形成的氫脆 金屬含氫后，在細微金屬裂紋尖端處，氫的集中與擴金屬含氫后，在細微金屬裂紋尖端處，氫的集中與擴散會引起金屬進一步脆裂。散會引起金屬進一步脆裂。 3 3）金屬外部引起氫脆）金屬

30、外部引起氫脆 在金屬表面裂紋處，氫的集中、擴散與滲透引起的。在金屬表面裂紋處，氫的集中、擴散與滲透引起的。首頁返回章返回節(jié)32 3.氫氣的安全性氫氣的安全性 1)氫火焰本身溫度雖高，但散出熱量較少，且不易看到。氫火焰本身溫度雖高，但散出熱量較少，且不易看到。因此要向氫中加入臭味劑或染色劑。因此要向氫中加入臭味劑或染色劑。 2)氫比較傾向于自燃，但自燃溫度較高，要在一定濃度并氫比較傾向于自燃，但自燃溫度較高，要在一定濃度并有明火或火花接近，才會燃燒。氫的燃燒速度快，持續(xù)時有明火或火花接近，才會燃燒。氫的燃燒速度快，持續(xù)時間短，且向周圍散熱少，人們容易接近將其滅掉。間短，且向周圍散熱少，人們容易接

31、近將其滅掉。 3)使用金屬氫化物儲氫的系統(tǒng)比汽油箱安全，需持續(xù)地向使用金屬氫化物儲氫的系統(tǒng)比汽油箱安全，需持續(xù)地向金屬氫化物供應大量的熱才會釋放出氫。泄露量少且易擴金屬氫化物供應大量的熱才會釋放出氫。泄露量少且易擴散。散。 4)美國及德國都認為氫燃料是安全的，不比目前的石油燃美國及德國都認為氫燃料是安全的，不比目前的石油燃料危險。料危險。 5)氫會損傷人的皮膚。氫會損傷人的皮膚。首頁返回章返回節(jié)33 5.氫的儲存（化學與物理方式）氫的儲存（化學與物理方式）首頁返回章返回節(jié)現(xiàn)有的氫氣儲存方法有：現(xiàn)有的氫氣儲存方法有：液態(tài)有機物；液態(tài)有機物；分子篩吸附；分子篩吸附；微玻璃球體吸附；微玻璃球體吸附；

32、活性炭吸附；活性炭吸附；納米碳管；納米碳管；液態(tài)氫；液態(tài)氫；壓縮氫氣（氫氣鋼瓶）；壓縮氫氣（氫氣鋼瓶）；儲氫合金（可逆吸附氫氣）；儲氫合金（可逆吸附氫氣）；活潑金屬氫化物（不可逆吸附氫氣，與水反應活潑金屬氫化物（不可逆吸附氫氣，與水反應釋放氫）。釋放氫）。34 3）金屬氫化物儲氫）金屬氫化物儲氫某些金屬或合金能在某些金屬或合金能在一定壓力及溫度下將氫吸入，儲存起來。一定壓力及溫度下將氫吸入，儲存起來。在低于吸入壓力或高于吸入溫度時將氫釋在低于吸入壓力或高于吸入溫度時將氫釋放出來。放出來。 吸附的反應是放熱的，應進行冷卻。吸附的反應是放熱的，應進行冷卻。 儲氫合金的缺點是價格高、密度大。常溫儲氫合金的缺點是價格高、密度大。常溫下，氫儲