XX汽车工程职业学院毕业论文（设计）论文（设计）题目新能源汽车的发展现状及发展其趋势所属系别：电子工程系专业班级：汽车电子技术姓名：学号：指导教师：撰写日期 2011年 12月新能源汽车的发展现状及发展趋势摘要:进入21世纪，随着能源问题和环境问题的日趋严重，开发和利用新型清洁能源已成为一个重要课题。
由于石油燃料的短缺及控制排放法规的强化，如何为汽车选择清洁的代用燃料的问题，已提到议事日程上。
本文详细分析比较如CNG、DME、甲醇及乙醇等不同燃料，作者认为首先应考虑选用甲醇及乙醇。
自从1886 年世界上第一辆汽车问世至今100多年,汽车能源基本上采用的是石油制品—汽油和柴油。
经过多年大规模的开采,地球上的石油存量已经不多,7 亿多轮船、飞机等)化工以及众多民用辆内燃机汽车组成的庞大耗能群体，其他交通工具(火车、锅炉，还在继续以惊人的速度消耗着地球上残存的石油。
与此同时，汽车及其他交通工具运行时排放的大量污染物日积月累地使环境和生态不断恶化。
有鉴于此，寻找具有环保特征的交通新能源尤其是汽车新能源的任务显得日益紧迫。
近几年来我国汽车工业发展很快，平均年增长率为15%是同期世界汽车增长率的10倍。
摩托车的年产量及销售量均超过1000万辆。
2010年达到600万辆，可能占世界汽车总产量的1/10。
不言而喻，汽车及摩托车的产销量如此大幅度增加，对石油的需求量也会大幅度逐年增加，成品油的缺口量也愈来愈大，再加上全国及地方排放法规日趋严格，降低CO2 排放的任务也很重，汽车行业及用户选择和使用清洁的代用燃料势在必行。
各大汽车公司不得不考虑如何开发代用燃料的车辆。
关键词：甲醇乙醇CNG DME 新能源汽车目录1引言........................................... - 1 -2能源形势及汽车新能源的研究现状 ............... - 1 -2.1国际能源形势................................. - 1 -2.2汽车新能源的研究现状....................... - 2 -2.2.1天然气煤层气.......................... - 2 -2.2.2液化石油气............................ - 3 -2.3 新能源汽车性能的分析...................... - 3 -2.3.1动力性能及燃油经济性.................. - 3 -2.3.2起动性、加速性及爬坡性能.............. - 4 -3 环境保护...................................... - 5 -3.1净化空气的任务繁重 ........................ - 5 -3.2承担降低CO2等温室气体的义务............... - 5 -4 汽车动力装置及燃料的现状与发展趋势........... - 6 -4.1汽车动力及燃料的现状与发展趋势如图1 所示.. - 6 -4.2不同燃料使用经济性及方便性................. - 7 -4．2.1使用费用及投资费用的比较............. - 7 -4.2．2国际上日益重视可再生醇燃料等生物燃料. - 7 -5 代用燃料性质的分析比较....................... - 8 -5.1 几种燃料的分析............................ - 8 -5.1.1天然气................................ - 8 -5.1．2甲醇及甲烷等......................... - 8 -5.2 几种燃料性能的比较........................ - 9 -6 不同燃料的排放性能.............................. - 9 -6.1排放性能的比较 ............................ - 9 -6.1.1低比例醇/汽油混合物燃烧的排放......... - 9 -6.1.2醇燃料汽车容易达到严格的排放标准..... - 10 -6.2未燃醇及醛类排放 ......................... - 10 -7 结果分析与讨论 ............................. - 10 -8 总结.............................................. - 11 -参考文献............................................ - 13 -致谢............................................... - 16 -1引言随着世界石油资源日益枯竭和环境污染日益严重, 内燃机新能源—高效清洁燃烧一直是内燃机研究与发展中的关键问题。
能源（主要是石油资源）匮乏和环境恶化是当今人类面临的两大挑战, 汽车及内燃机既是石油资源的主要消耗者, 也是大气特别是城市大气污染的主要来源。
随着我国汽车工业的迅速发展和汽车保有量的不断增加, 我国能源消耗正以每年一个百分点的速度上升, 预计到2020年60%的石油消费将依赖进口。
因此, 研究开发高效低污染发动机和新能源清洁石油替代燃料发动机对于摆脱我国经济对外国石油的依赖, 提高能源利用率, 减缓能源危机, 降低城市空气污染, 保护环境有十分重要的显示意义和深远的社会经济效益。
2能源形势及汽车新能源的研究现状2.1国际能源形势根据美国地质调查局及一些国际能源专家的统计预测，石油、天然气及煤炭的储采比分别为34年、44年及245年。
世界能源大会1995 年版《能源资源调查》报告认为石油天然气及煤的储采比分别为44年、57年及230年，尽管看法不一，这些预测可能不完全符合实际情况，但是石油及天然气的储采比大大地小于煤炭的储采比。
非再生能源资源日益减少，则是比较肯定的。
表1是几次石油危机使石油价格上涨我国缺油少气，能源资源人均拥有量只有世界人均拥有量的1/10。
能源储存及供应形势严峻，根据中国工程科学院在1994年~1995年统计，1997年发表的能源供需矛盾报告，如按2003 年计，我国石油的储存量只够开采14 年。
从1993年起我国就已经是石油净进口国。
2000年进口原油7000万吨，成品油3000万吨，花去250亿美元。
随着经济的高速发展，人民生活水平的不断提高，车辆的数目逐年大幅度增加，石油缺口也将大幅度增加。
买得起汽车的人日益增多，面临的问题是燃料供需矛盾大，或者价格逐步上涨，用不起油怎么办？有人认为世界石油储存量还多，可以大量进口，这可能不是稳妥之计，而且本国产量有限，进口太多，会产生严重的能源安全问题。
我国在“十五规划”中，明确规定要开发和利用甲醇等新能源燃料。
中央领导多次在经贸委及多位专家给中央的报告上批示，要建新厂及化肥厂改造增产甲醇；又决定在河南、吉林及黑龙江用陈化粮生产乙醇，在汽车上使用醇燃料及生物柴油。
汽车工业部门有责任，同时也为了自身更好的发展，都应该迅速开展醇燃料汽车的试验研究和使用运行的工作。
2.2汽车新能源的研究现状2.2.1天然气煤层气常规天然气和煤层气随产地不同而组分各异,通过分析我国42处煤层气组分, 发现煤层气以甲烷为主（30%-99%）, 伴有少量重烃气（如乙烷, 一般大于5%）, 其次组分首先是氮（0.5%-65%）, 还有少量二氧化碳大于（5%）。
天然气、煤层气作为新能源燃料正在发挥着越来越重要的作用。
天然气发动机主要分为两类:一是火花塞点火式发动机,此类发动机普遍存在低中负荷时热效率低,稀燃能力差等问题;另一类是利用柴油引燃的柴油天然气双燃料发动机, 此类发动机需要两套燃料供给系统,存在低负荷时碳氢排放高的问题。
国内学者研究发现柴油天然气双燃料发动机燃烧模式主要以预混燃烧为主。
因此, 颗粒物和碳烟排放较低。
目前存在问题有以下三个方面：a：二煤层气组分中氮和二氧化碳的稀释作用对其燃烧特性和排放的影响机理还不清楚, 国外尚未见有关煤层气燃烧机理和煤层气发动机的报道。
b:由于天然气火焰传播速度较慢且随着过量空气系数的增加而更慢, 导致了混合气的燃烧不完全,热效率降低, 未燃碳氢排放上升和发动机的稳定性变差等一系列问题仍需解决。
c:虽然在天然气、煤层气发动机上使用氮氢天然气、氮氢煤层气能提高稀薄混合气的燃烧速度, 避免通过组织缸内强紊流运动来提高燃烧速率所引起的弊端。
但是,国内外研究还未涉及到煤层气对煤层气燃烧特性和煤层气发动机的性能、排放的影响, 而且, 因天然气产地不同而各异, 很难归纳出掺氢天然气燃烧与排放方面的共性特征和规律。
2.2.2液化石油气氢气与天然气、汽油、LPG相比单位质量低热值高, 约是汽油低热值的2.7倍。
可燃极限宽, 易于实现稀薄燃烧, 提高经济性, 同时可以降低最高燃烧温度, 大幅度地降低NOx排放。
同时氢的自燃温度585℃比天然气540℃、汽油(228-501℃)高, 有利于提高压缩比,提高氢能源内燃机的热效率。
虽然氢能源的自燃温度比天然气、汽油等燃料高, 但其点火能量很低, 最小可以低到(0.02mg),这样氮能源内燃机工作时几乎不失火, 具有良好的启动性。
氢能源有害物排放少,燃烧主要产物是水, 不产生CO及CH, 由于氢气火焰的淬冷距离比汽油短,因此靠近缸壁激冷层可燃混合气燃烧更完全,NOx 排放大大降低。
由于氢能源燃料电池系统在能量密度、体积、反应速度以及成本等方面还没有很好解决, 所以以燃料电池为动力的汽车距实用还有一段距离。
燃机燃料既可以实现氢能源清洁, 可再生的特点又可以利用目前已经充分建立起来的内燃机工业基础, 且氢气发动机热效率较高, 综合效率与燃料电池效率相当, 生产及使用成本低, 在使用性能、成本等方面较容易得到发展和应用。
目前制约氢能源内燃机的因素主要有氢气沸点低-253℃ , 车贮存和运输性能差，制取困难, 到目前为止制取氢的成本仍是制约氢能源发展的主要因素。
2.3 新能源汽车性能的分析分析汽车使用不同燃料后性能如何，也是选择燃料时要考虑的问题。
2.3.1动力性能及燃油经济性内燃机在机外形成天然气与空气的混合气，再进入气缸燃烧，必然会使原机的功率较大幅度下降；用这种方式掺烧部分天然气也会影响功率。
要使天然气发动机功率不下降，就需要向气缸内喷射气体燃料乃至液化天然气，但是这样内燃机就需要较大的变动或者重新设计专用内燃机。
在常压下二甲醚是气态，如果加压将其变成液态喷入气缸中，那会同柴油机的功率一样。