【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 裝配新的氣體燃料汽車(chē)出售。這在汽車(chē)性能、質(zhì)量及價(jià)格等方面都要比分散、零星地改裝成氣體燃料汽車(chē)優(yōu)越。在改裝汽車(chē)使用氣體燃料時(shí), 首先應(yīng)明確要達(dá)到的目標(biāo), 然后根據(jù)目標(biāo)制定改裝的技術(shù)方案。發(fā)達(dá)國(guó)家首先要求改裝后的汽車(chē)能達(dá)到某一具體的排放限制標(biāo)準(zhǔn)。而在滿足排放要求下, 盡可能提高汽車(chē)的其它性能要求。從使用燃料方面分析, 目標(biāo)也有如下幾種: （1）要能恢復(fù)使用100%的汽油或柴油, 或者能同時(shí)使用兩種燃料。 (2)只使用氣體燃料, 但為了簡(jiǎn)化改裝工作, 降低成本, 并不要求最佳地使用氣體燃料。 （3）要能最佳地使用氣體燃料。目標(biāo)不同, 改裝的技術(shù)方案、復(fù)雜程度、使用性能及所需改裝費(fèi)用也不同。（三）、 氫燃料和生物燃料汽車(chē)的應(yīng)用技術(shù) 氫燃料汽車(chē)的技術(shù)及性能 氫燃料汽車(chē)技術(shù)特點(diǎn)主要根據(jù)儲(chǔ)存氫及混合氣形成的方法而不同。目前在汽車(chē)上儲(chǔ)存氫的方法有高壓氫瓶、金屬氫化物及液態(tài)氫油箱, 而混合氣形成的方法有機(jī)外與空氣混合、向缸內(nèi)直接噴射高壓氣態(tài)氫或冷態(tài)氫?；旌蠚庑纬煞绞脚c儲(chǔ)存方法密切相關(guān), 高壓及金屬氫化物儲(chǔ)氫既有機(jī)外混合, 也有直接向缸內(nèi)噴射高壓氫氣的。 如用液態(tài)儲(chǔ)氫法, 則通常是向氣缸內(nèi)噴入冷態(tài)氫。 理論分析、試驗(yàn)結(jié)果及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)都表明, 采用缸內(nèi)形成混合氣的氫燃料汽車(chē)的動(dòng)力性、熱效率及燃油經(jīng)濟(jì)性都明顯地優(yōu)于使用石油燃料的汽車(chē)氫燃料汽車(chē)的排氣對(duì)大氣污染極少。氫本身燃燒后的排放物只有水及NOx , 采取一些技術(shù)措施可使NOx 排放很低。 氫燃料汽車(chē)的性能主要特點(diǎn)包括國(guó)內(nèi)外很多試驗(yàn)研究結(jié)果表明, 汽車(chē)全部使用氫或者摻燒少量氫燃料后, 不僅有害排放物只有NOx、排放率較低, 而且動(dòng)力性能及效率都有明顯的提高。2 、氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程 在氫與空氣著火前化學(xué)反應(yīng)與燃燒過(guò)程中, 氫原子與氧分子反應(yīng)的活化能最大, 成為影響整個(gè)燃料化學(xué)反應(yīng)速度的主要因素, 因此需要使氫氣與空氣盡量混合良好, 以求燃燒完善。氫的沸點(diǎn)低, 在任何發(fā)動(dòng)機(jī)工況下, 氫都是以氣態(tài)參加工作的。在標(biāo)準(zhǔn)壓力及溫度下氫的擴(kuò)散系數(shù)(0 .61cm2/ Sc) 比烴燃料約大8 倍。這些性質(zhì)有利于混合氣的形成, 不會(huì)像汽油混合氣在拐彎處產(chǎn)生分離現(xiàn)象, 也不會(huì)因溫度低在進(jìn)氣道壁上形成液態(tài)油膜。 影響氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的主要因素 影響氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的主要因素有混合氣的空燃比、點(diǎn)火提前角及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速等。由于氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的基礎(chǔ)研究沒(méi)有石油燃料發(fā)動(dòng)機(jī)廣泛深入, 隨著時(shí)間的推移, 對(duì)氫氣發(fā)動(dòng)機(jī)工作過(guò)程的了解必然更加透徹。（四）、 無(wú)燃料汽車(chē)的應(yīng)用技術(shù)1 、電動(dòng)汽車(chē) 1873 年在英國(guó)出現(xiàn)了第一輛電動(dòng)汽車(chē), 比1885 年出現(xiàn)的第一輛內(nèi)燃動(dòng)力汽車(chē)還早12年, 1899 年法國(guó)人杰那茨駕駛的電動(dòng)汽車(chē)創(chuàng)造了105 .9km/ h 的最高車(chē)速記錄, 1900 年在美國(guó)生產(chǎn)的4192 輛汽車(chē)中, 有28%是電動(dòng)汽車(chē)。然而當(dāng)時(shí)一些技術(shù)問(wèn)題難以解決, 而內(nèi)燃動(dòng)力汽車(chē)日趨成熟, 蓬勃發(fā)展, 電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)便趨于低潮。直至1973 年能源危機(jī)以后, 很多國(guó)家為了開(kāi)發(fā)新能源汽車(chē)以及保護(hù)環(huán)境, 實(shí)現(xiàn)汽車(chē)零排放的要求, 又重新重視開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē), 在一些國(guó)家掀起了研究電動(dòng)汽車(chē)的熱潮。現(xiàn)代汽車(chē)除了使用傳統(tǒng)的內(nèi)燃動(dòng)力及汽油、柴油外, 還采用新型動(dòng)力, 這就是電動(dòng)汽車(chē), 并且出現(xiàn)了多種方案。傳統(tǒng)動(dòng)力也使用了多種清潔燃料。三、現(xiàn)代車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)的技術(shù)（一）、多氣門(mén)設(shè)計(jì)及特點(diǎn) 現(xiàn)代無(wú)論是車(chē)用汽油機(jī)還是柴油機(jī)都是采用多氣門(mén)的缸蓋。下面介紹有關(guān)設(shè)計(jì)問(wèn)題。 多氣門(mén)的布置 在氣門(mén)垂直布置的平頂缸蓋設(shè)計(jì)中, 由于在氣門(mén)座與氣門(mén)座之間以及氣門(mén)座與缸蓋壁之間要布置冷卻水道。因此氣門(mén)面積被限制得很小。如果將進(jìn)、排氣門(mén)傾斜布置, 如圖75 所示, 缸蓋底平面形成屋頂狀。隨著氣門(mén)中心線夾角α的加大, 氣門(mén)座及氣門(mén)面積也能夠加大。 二軸線間的夾角α常在20176?！?0176。之間, 過(guò)大的傾斜則會(huì)使火焰?zhèn)鞑ゾ嚯x加長(zhǎng), 散熱面積變大,對(duì)改善燃燒不利。多氣門(mén)的傳動(dòng) 現(xiàn)代車(chē)用發(fā)動(dòng)機(jī)大都由曲軸上的齒輪通過(guò)齒輪皮帶傳動(dòng)兩根頂置凸輪軸( DOHC)分別直接驅(qū)動(dòng)進(jìn)、排氣門(mén), 每個(gè)氣門(mén)對(duì)應(yīng)一個(gè)凸輪。當(dāng)然也可以在缸蓋上設(shè)置搖臂軸, 各用一個(gè)凸輪通過(guò)整體式搖臂驅(qū)動(dòng)多個(gè)進(jìn)氣門(mén)及多個(gè)排氣門(mén)。為了降低噪聲, 免除調(diào)整氣門(mén)間隙的需要, 在凸輪與氣門(mén)之間采用液壓裝置。在一些發(fā)動(dòng)機(jī)的氣門(mén)機(jī)構(gòu)中還采用了電控液壓機(jī)構(gòu),通過(guò)這種傳動(dòng)機(jī)構(gòu), 可以根據(jù)汽車(chē)不同工況的需要, 實(shí)現(xiàn)對(duì)氣門(mén)正時(shí)的靈活控制。可以改善發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩特性, 降低比油耗, 但也會(huì)使成本增加一些。（二）、 可變進(jìn)氣系統(tǒng)及配氣相位 可變進(jìn)氣系統(tǒng) 可變進(jìn)氣系統(tǒng)有兩類(lèi): ( 1) 多氣門(mén)分別投入工作。 ( 2) 可變進(jìn)氣道系統(tǒng)。其目的是為了改變進(jìn)氣渦流強(qiáng)度、提高充氣效率。 或者為了形成諧振及進(jìn)氣脈沖慣性效應(yīng), 以適應(yīng)低速及中高速工況都能提高性能的需要。 (1) 通過(guò)凸輪或搖臂控制氣門(mén)按時(shí)開(kāi)或關(guān)。 (2 )在氣道中設(shè)置旋轉(zhuǎn)閥門(mén), 按需要打開(kāi)或關(guān)閉該氣門(mén)的進(jìn)氣通道。這種結(jié)構(gòu)比用凸輪、搖臂控制簡(jiǎn)單。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)在節(jié)氣門(mén)部分開(kāi)度工作時(shí), 渦流控制閥關(guān)閉, 混合氣通過(guò)主要螺旋進(jìn)氣道進(jìn)入氣缸。節(jié)流的氣道促進(jìn)混合加速, 并沿著切線方向進(jìn)入氣缸, 這樣可以形成較強(qiáng)的進(jìn)氣渦流, 對(duì)于低速工況及燃燒稀混合氣是有利的。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速及負(fù)荷增加時(shí), 僅由主氣道進(jìn)入氣缸的混合氣不能滿足發(fā)動(dòng)機(jī)的需要, 于是263多氣門(mén)分別投入工作副進(jìn)氣道中的閥門(mén)開(kāi)啟, 增加進(jìn)入缸內(nèi)的混合氣, 而且抑制了進(jìn)氣道中進(jìn)氣渦流強(qiáng)度, 這對(duì)于提高發(fā)動(dòng)機(jī)高速工況時(shí)的容積效率及燃燒效率、減少能量損失是有利的。 可變配氣相位及升程 可變配氣相位機(jī)構(gòu)有多種方案, 在產(chǎn)品中實(shí)際應(yīng)用的有兩類(lèi): ①可變凸輪軸相位。相對(duì)于曲軸的凸輪軸相位是根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)工況而變化的。如本茨、日產(chǎn)、豐田及寶馬等車(chē)型采用。該種機(jī)構(gòu)的主要目的是在維持怠速性能情況下, 改善全負(fù)荷性能。采用外形不同、配氣相位不同的雙凸輪機(jī)構(gòu)。如日本本田公司的可變氣門(mén)定時(shí)電子控制系統(tǒng)( VTEC amp。 VTECE )、三菱公司的多模式可變配氣相位電控系統(tǒng)(MIVEC)。這種系統(tǒng)既可以改變配氣相位, 也可以同時(shí)改變氣門(mén)升程, 比只能改變配氣相位要復(fù)雜些, 但效果也會(huì)更好。除了上述兩類(lèi)可變配氣相位以外, 近幾年美國(guó)福特公司開(kāi)發(fā)了一種雙等相位的可變氣門(mén)定時(shí)方案, 原來(lái)進(jìn)氣及排氣的配合相位角不變, 只是推遲了30176。主要目的是為了改善部分負(fù)荷的油耗及排放。由于這種進(jìn)、排氣過(guò)程相位角是不變的, 可以適應(yīng)任何發(fā)動(dòng)機(jī)及頂置凸輪軸、頂置雙凸輪軸及推桿等型式的配氣機(jī)構(gòu), 而且原則上只要一種配氣相位。 雙等相位可變氣門(mén)定時(shí) 近幾年美國(guó)福特公司提出雙等相位可變氣門(mén)定時(shí)方案。這是使原來(lái)的進(jìn)、排氣相位不變,雙等相位可變氣門(mén)定時(shí)的比較只是在部分負(fù)荷時(shí), 將整個(gè)配氣相位推遲30176。, 或者是將氣門(mén)重疊時(shí)間推遲到進(jìn)氣沖程中, 為美國(guó)排量為2L 的發(fā)動(dòng)機(jī)的可變配氣相位圖。原來(lái)標(biāo)準(zhǔn)配氣相位: 進(jìn)氣門(mén)在上止點(diǎn)前10176。開(kāi), 在下止點(diǎn)后54176。關(guān), 總進(jìn)氣相位為244176。排氣門(mén)在下止點(diǎn)前58176。開(kāi), 上止點(diǎn)后10176。關(guān), 總排氣相位248176。, 在部分負(fù)荷時(shí)將整個(gè)配氣相位推遲30176。, 但是原來(lái)進(jìn)、排氣相位不變, 只是進(jìn)、排氣門(mén)重疊期推遲到進(jìn)氣沖程中。排氣門(mén)的開(kāi)的時(shí)間需要在膨脹功及泵氣功之間采取折中處理的方案。在一定的氣門(mén)正時(shí)情況下, 排氣門(mén)遲開(kāi)可以增加膨脹功, 而排氣門(mén)早一點(diǎn)開(kāi), 卻可以在高速及下止點(diǎn)前有更多的時(shí)間掃氣。膨脹功由于排氣門(mén)早開(kāi)的損失可以用平均指示壓力的百分?jǐn)?shù)表示。為四氣門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)速為1500r/ min 時(shí), 排氣門(mén)在下止點(diǎn)前58176。及50176。打開(kāi)時(shí)膨脹功損失情況的比較。排氣門(mén)早開(kāi)比排氣門(mén)晚開(kāi)膨脹功損失大, 發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷較大時(shí), 兩種排氣開(kāi)啟時(shí)間引起的膨脹功損失的差值基本保持不變。排氣門(mén)遲開(kāi)對(duì)減少未燃烴的排放也有一定的作用, 這是因?yàn)榕艢忾T(mén)遲開(kāi)