清潔能源與清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)

1、Geely Automobile Institute清潔能源與清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)清潔能源與清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)部-賀文江Geely Automobile Institute2目錄目錄 能源環(huán)境狀況能源環(huán)境狀況 清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用 清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)Geely Automobile Institute3能源環(huán)境狀況能源環(huán)境狀況 能源狀況能源狀況 未來未來20年發(fā)展中國家能源消耗增長迅速，尤其是中國年發(fā)展中國家能源消耗增長迅速，尤其是中國和印度和印度 2009年內(nèi)燃機(jī)消耗年內(nèi)燃機(jī)消耗60%的石油，對(duì)外依存度的石油，對(duì)外依存度51.3%，十年后十年后64.5%Geely

2、Automobile Institute4能源環(huán)境狀況能源環(huán)境狀況Geely Automobile Institute5能源環(huán)境狀況能源環(huán)境狀況 環(huán)境狀況環(huán)境狀況 全球變暖全球變暖 CO2排放第一大國，其中排放第一大國，其中60%的的CO2排放來自交通運(yùn)排放來自交通運(yùn)輸輸 城市污染嚴(yán)重城市污染嚴(yán)重Geely Automobile Institute6清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用情況清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用情況 清潔能源種類清潔能源種類 代用燃料代用燃料 CNG LNG LPG 乙醇乙醇 甲醇甲醇 生物柴油生物柴油 氫氫 電能電能 混合動(dòng)力混合動(dòng)力 插電式混合動(dòng)力插電式混合動(dòng)力 燃料電池燃料電池 純電動(dòng)純電動(dòng)G

3、eely Automobile Institute7項(xiàng)目項(xiàng)目天然氣天然氣汽油汽油自燃溫度自燃溫度 680-750680-750420420理論空燃比理論空燃比 kg/kgkg/kg17.217.214.714.7理論空燃比理論空燃比 L/LL/L9.59.5- -燃燒層流火焰?zhèn)鞑ニ俣热紵龑恿骰鹧鎮(zhèn)鞑ニ俣?cm/scm/s33.8 33.8 （比汽油低（比汽油低15%15%）39-4739-47混合氣熱值混合氣熱值 kJ/m3kJ/m333643364（比汽油低（比汽油低12%12%）38313831辛烷值辛烷值115-139115-1399393滯燃期滯燃期比汽油約長比汽油約長20%20%初燃

4、期初燃期比汽油約長比汽油約長12%12%急燃期急燃期比汽油約長比汽油約長60%60%充氣效率充氣效率比汽油機(jī)約低比汽油機(jī)約低10%10%進(jìn)氣溫度進(jìn)氣溫度較高較高較低較低排氣溫度排氣溫度較高較高較低較低含硫量含硫量 mgmg200200（部分地區(qū)天然氣每立方米（部分地區(qū)天然氣每立方米有有0.3-0.4L0.3-0.4L的硫化氫）的硫化氫）37503750（375375北京）北京）清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用-CNGGeely Automobile Institute8清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用-CNGGeely Automobile Institute9 不同噴氣方式的特點(diǎn)不同

5、噴氣方式的特點(diǎn) 氣道噴射：供氣裝置簡單，燃料流量較小時(shí)難以精確氣道噴射：供氣裝置簡單，燃料流量較小時(shí)難以精確控制，天然氣占進(jìn)氣充量的控制，天然氣占進(jìn)氣充量的10-15%。 缸外氣門處噴射：實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量供氣，減輕由氣門重缸外氣門處噴射：實(shí)現(xiàn)定時(shí)定量供氣，減輕由氣門重疊角造成的燃料直接排出，可稀燃，但混合時(shí)間短。疊角造成的燃料直接排出，可稀燃，但混合時(shí)間短。 缸內(nèi)直噴：缸內(nèi)直噴： 高壓直噴：接近壓縮上止點(diǎn)時(shí)噴射，對(duì)空氣充量幾高壓直噴：接近壓縮上止點(diǎn)時(shí)噴射，對(duì)空氣充量幾乎沒影響。乎沒影響。 低壓直噴：進(jìn)氣行程噴射，混合均勻，影響空氣充低壓直噴：進(jìn)氣行程噴射，混合均勻，影響空氣充量量清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用

6、清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用-CNGGeely Automobile Institute10清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用-CNGGeely Automobile Institute11項(xiàng)目項(xiàng)目更改（新增）原因更改（新增）原因如何更改（新增）如何更改（新增）氣門及座圈氣門及座圈材料耐高溫不夠，潤滑、冷卻差，材料耐高溫不夠，潤滑、冷卻差，容易燒蝕、磨損容易燒蝕、磨損1.1.更換材料，增加材料高溫硬度，抗更換材料，增加材料高溫硬度，抗粘著磨損性，材料自潤滑性，導(dǎo)熱性；粘著磨損性，材料自潤滑性，導(dǎo)熱性；2.2.更改設(shè)計(jì)，增大密封面錐角。更改設(shè)計(jì)，增大密封面錐角。點(diǎn)火系點(diǎn)火系天然氣需要點(diǎn)燃溫度高，燃燒速度

7、天然氣需要點(diǎn)燃溫度高，燃燒速度慢，燃燒持續(xù)時(shí)間長，轉(zhuǎn)換燃料要慢，燃燒持續(xù)時(shí)間長，轉(zhuǎn)換燃料要調(diào)整點(diǎn)火提前角，可能會(huì)發(fā)生異常調(diào)整點(diǎn)火提前角，可能會(huì)發(fā)生異常燃燒燃燒1.1.高能點(diǎn)火線圈，點(diǎn)火能量從高能點(diǎn)火線圈，點(diǎn)火能量從35mJ35mJ提提升到升到65mJ65mJ；2. 2. 火花塞：試驗(yàn)對(duì)比熱值增大火花塞：試驗(yàn)對(duì)比熱值增大1 1、2 2，間隙為間隙為0.80.8、1.11.1、1.51.5等方案，最后等方案，最后確定性能最好的；確定性能最好的；3.3.采用全硅膠式高壓阻尼線套，并縮采用全硅膠式高壓阻尼線套，并縮短更換周期；短更換周期；4.4.調(diào)整火花塞更換周期（普通調(diào)整火花塞更換周期（普通1500

8、0-15000-20000km20000km更換）。更換）。電控燃?xì)夤┙o電控燃?xì)夤┙o保證燃料精確供給，減少氣道、進(jìn)保證燃料精確供給，減少氣道、進(jìn)氣歧管懸浮天然氣，增加進(jìn)氣效率，氣歧管懸浮天然氣，增加進(jìn)氣效率，避免回火避免回火增加天然氣噴射器，并使出氣口盡量增加天然氣噴射器，并使出氣口盡量靠近進(jìn)氣道氣門閥處；系統(tǒng)供應(yīng)商借靠近進(jìn)氣道氣門閥處；系統(tǒng)供應(yīng)商借用整車平臺(tái)的。用整車平臺(tái)的。清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用-CNGGeely Automobile Institute12項(xiàng)目項(xiàng)目更改（新增）原因更改（新增）原因如何更改（新增）如何更改（新增）進(jìn)氣歧管進(jìn)氣歧管天然氣進(jìn)氣歧管噴射天然氣進(jìn)氣歧管

9、噴射增加噴氣接頭，優(yōu)化噴入角度增加噴氣接頭，優(yōu)化噴入角度潤滑油潤滑油發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷較高，積碳主要來自發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷較高，積碳主要來自潤滑油，影響進(jìn)排氣及堵塞天然氣潤滑油，影響進(jìn)排氣及堵塞天然氣噴嘴噴嘴專用潤滑油：抗氧化性能好、高溫清專用潤滑油：抗氧化性能好、高溫清凈性好、低灰分、低堿值和高分散性。凈性好、低灰分、低堿值和高分散性。催化器催化器燃燒不好時(shí)會(huì)有較多的未燃燃燒不好時(shí)會(huì)有較多的未燃HCHC耐甲烷催化器或不更改耐甲烷催化器或不更改橡膠件、密封橡膠件、密封件、含鎳金屬件、含鎳金屬1.1.燃料成分不穩(wěn)定，全國各地產(chǎn)氣燃料成分不穩(wěn)定，全國各地產(chǎn)氣成分有差異，部分地區(qū)天然氣含硫成分有差異，部分地區(qū)天

10、然氣含硫量或量或H H2 2S S高，對(duì)天然橡膠件、密封高，對(duì)天然橡膠件、密封件、鎳金屬有腐蝕，但腐蝕強(qiáng)度不件、鎳金屬有腐蝕，但腐蝕強(qiáng)度不大；大；2.2.發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷大。發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷大。1.1.采用耐硫的氟橡膠；采用耐硫的氟橡膠；2.2.檢規(guī)中要求增加橡膠件、密封件、檢規(guī)中要求增加橡膠件、密封件、含鎳合金件的耐硫檢測項(xiàng)目；含鎳合金件的耐硫檢測項(xiàng)目；3.3.檢規(guī)中要求增加橡膠件、密封件、檢規(guī)中要求增加橡膠件、密封件、含鎳合金件的耐高溫檢測項(xiàng)目；含鎳合金件的耐高溫檢測項(xiàng)目；4.4.燃用滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的天然氣燃料，燃用滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的天然氣燃料，不需要更改。不需要更改。清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)

11、用-CNGGeely Automobile Institute13清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用-甲醇甲醇Geely Automobile Institute14清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用-甲醇甲醇Geely Automobile Institute15清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用-甲醇甲醇Geely Automobile Institute16清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用-甲醇甲醇Geely Automobile Institute17清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用清潔能源特點(diǎn)與應(yīng)用-甲醇甲醇Geely Automobile Institute18清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)清潔能源發(fā)

12、動(dòng)機(jī) 美國清潔能源汽車狀況美國清潔能源汽車狀況Geely Automobile Institute19清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī) 美國清潔能源汽車狀況美國清潔能源汽車狀況Geely Automobile Institute20 美國清潔能源汽車狀況美國清潔能源汽車狀況清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)Geely Automobile Institute21 美國清潔能源汽油替代情況美國清潔能源汽油替代情況清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)Geely Automobile Institute22 混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī) 相比同排量發(fā)動(dòng)機(jī)，其額定功率、最大扭矩都有較大降低，由于采用最相比同排量

13、發(fā)動(dòng)機(jī)，其額定功率、最大扭矩都有較大降低，由于采用最小燃油消耗率的標(biāo)定目標(biāo)，其外特性曲線整體下移，單獨(dú)搭載整車，難小燃油消耗率的標(biāo)定目標(biāo)，其外特性曲線整體下移，單獨(dú)搭載整車，難以滿足整車動(dòng)力性要求。以滿足整車動(dòng)力性要求。 如普銳斯如普銳斯VVT-i系統(tǒng)調(diào)節(jié)所示，在怠速、輕負(fù)荷、加速狀態(tài)、高負(fù)荷、低系統(tǒng)調(diào)節(jié)所示，在怠速、輕負(fù)荷、加速狀態(tài)、高負(fù)荷、低溫環(huán)境、起停工況時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不能運(yùn)行在阿特金森循環(huán)，其燃燒穩(wěn)定性不溫環(huán)境、起停工況時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)不能運(yùn)行在阿特金森循環(huán)，其燃燒穩(wěn)定性不如普通奧拓循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。如普通奧拓循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)。 發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)復(fù)雜，需要精確的控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器等來實(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)復(fù)雜，

14、需要精確的控制系統(tǒng)、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器等來實(shí)現(xiàn)不同工況轉(zhuǎn)換，標(biāo)定工作量大，技術(shù)難度及開發(fā)、生產(chǎn)成本高?，F(xiàn)不同工況轉(zhuǎn)換，標(biāo)定工作量大，技術(shù)難度及開發(fā)、生產(chǎn)成本高。清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)名稱1NZFXE1NZFE發(fā)動(dòng)機(jī)排量（mL）14961496缸徑X行程（mm）75X84.775X84.7每缸氣門數(shù)44壓縮比13.510.4功率（kW/rpm）57/500081/6000扭矩（Nm/rpm）115/4000142/4200進(jìn)氣方式及控制自然吸氣，VVT-i自然吸氣，VVT-i噴油策略取消濃混合氣供應(yīng)高速時(shí)供應(yīng)濃混合氣Geely Automobile Institute23 混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)混合動(dòng)力汽車發(fā)動(dòng)機(jī)清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)Geely Automobile Institute24清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)清潔能源發(fā)動(dòng)機(jī)Geely Automobile Institute25 多種燃料適應(yīng)性發(fā)動(dòng)機(jī)多種燃料適應(yīng)性發(fā)動(dòng)機(jī) 可靠性適應(yīng)可靠性適應(yīng) 抗腐蝕性適應(yīng)抗腐蝕性適應(yīng)材料更換材料更換 潤滑適應(yīng)潤滑適應(yīng)潤滑油、酯潤滑油、酯 冷卻適應(yīng)冷卻適應(yīng)防止發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷過大防止發(fā)動(dòng)機(jī)熱負(fù)荷過大 點(diǎn)火適應(yīng)點(diǎn)火適應(yīng)點(diǎn)火能量、火花塞點(diǎn)火能量、火花塞 冷起動(dòng)適應(yīng)冷起動(dòng)適應(yīng)燃料預(yù)熱、引燃燃料預(yù)熱、引燃 性能適應(yīng)性能適應(yīng) 動(dòng)力性適應(yīng)動(dòng)力性適應(yīng)增壓，燃油噴射系統(tǒng)優(yōu)化增壓，燃油噴射系統(tǒng)優(yōu)化