燃气轮机电动汽车
『壹』 以氢气为动力的汽车为什么用燃料电池和电动机作动力而不用燃气轮机作动力
因为能量转换效率不同。
目前内燃机转换效率为20%~30%,而氢燃料电池为60%~80%。
根据已经商品化的氢动力车实用结果显示:同样是跑100公里,内燃机车需要4kg氢气,而燃料电池车只需要0.5kg氢气。
虽然由于速度不同(内燃机车马力大、速度高,很多能量都被用去对抗风阻了)但燃料电池车的节能效果还是很明显的。
不过内燃机车也有自己的优点,它的成本与普通汽车基本持平,技术也成熟,可直接使用现有生产线,而燃料电池车的成本是它的10倍以上。
至于燃气轮机,这东西怠速耗能过大,因为要保持至少1200℃的涡前温度,否则就要重新启动。虽然转换效率能接近40%,但是一旦启动就不能停车,因为再启动用时久、消耗大,装到汽车上没有意义。
『贰』 各种电动汽车的优缺点 电动汽车有哪些优势
优点
节约能源。就汽车本身而言,电机和高压输电的效率比内燃机要高得多。至于发电,正如马斯克所说,发电使用的燃气轮机和蒸气轮机拥有比汽油机更高的效率,因此更为节能。
成本低。目前市面上主流的电动汽车百公里电耗均低于20度。如此计算,电耗远低于同级别汽油车。更何况,现在还有峰谷电价,可以在夜间用谷电充电,成本更低
污染小。相对于汽油车产生的大量氮氧化物和二氧化硫,电动汽车可以说完全零污染。唯一的污染产生于发电过程,不过这可以在发电厂集中处理,进而危害更小
行驶质感好。电动机的噪声远小于汽油机和柴油机。因此行驶起来更安静。据说,当你背对一辆低速行驶过来的特斯拉时,你都感觉不到它的声音。
中低速性能强劲。由于电动机的特性(低转速时有较大的扭矩输出),电动汽车在中低速,尤其是60km以下的动力性能比同级别汽油车强劲的多。更强的中低速性能更适合城市道路,尤其是起步,快速超车等。
结构简单。由于不需要布置复杂的油路和发动机等器件,电动汽车的结构普遍简单,有利于增大汽车内部空间。尤其是特斯拉,甚至空出了前部发动机舱作为前备箱。
其他功能优势。大多数电动汽车都有能量回收功能,可以在减速时使用电机进行发电,将汽车具有的动能重新回收为电能,进而达到节能的效果。再比如,通过安装轮边电机,可以使四个车轮都可以独立产生动力,进而免去了差速器等元件。
缺点
充电设施不完备。目前,除了北上广深等大城市之外,其他的二三线中小城市几乎没有可以正常使用的充电桩。因此充电十分不方便。有条件的电动汽车用户都会争取在自家安装充电桩,但会遇到小区物业等方面的阻力。好在国家放开了充电桩建设限制,更多的企业开始投入建设。
续航里程焦虑。目前除了特斯拉和长程版比亚迪e6续航里程超过400公里以外,其他的电动汽车都不超过300公里,甚至普遍在200公里及以下。这个续航里程城市代步足够,但是稍远一点的长途就不行了。虽然国家已经在京沪高速等几条高速公路上建设了一系列充电站,但是这些充电站远远满足不了要求。更糟糕的是,一旦开启了车上的空调,加热等设备,电池电量还会进一步减少。
高速性能差。与中低速相反,电动机在高转速下扭矩会大幅度下降。这导致大多数电动车在80千米以上时速时性能不如同级别汽油车。表现在提速上,大多数电动汽车0-50km提速都低于5s,但是百公里加速在12秒以上。更糟糕的是,速度越高,耗能越高。比如比亚迪e6在时速60km匀速行驶时续航里程高达371km,而时速100km匀速行驶时续航里程仅有252千米。
车体沉重。由于电池的能量密度远小于汽油(50升汽油相当于2700千克锂电池的能量),因此大多数电动汽车车体都比同级别汽油车沉重。比如特斯拉重达2.1吨,比亚迪e6重2.3吨。这使得电动汽车行驶较为笨重,而且谈不上什么越野性能
电池寿命短,安全性较差。锂电池在较多次充放电后都会有满电电量衰减的情况。比亚迪的磷酸铁锂电池在充放电4000次后满电电量还有新电池的80%,这已经是很好的数值了。特斯拉的三元聚合物锂电池的寿命要远短于比亚迪的铁电池。另外,现代锂电池的耐热耐撞击能力都比较差,一旦出现事故,很容易自燃。典型的就是近几年频发的特斯拉自燃事故和比亚迪5.26车祸。再加上电动汽车的碰撞测试安全标准还不完善,因此电动汽车还谈不上绝对安全。
希望以上讲解能帮到你。
『叁』 汽车为什么不用燃气轮机
燃气轮机尾气流量过大,温度过高,会导致排气管附近很大范围内不安全。同时涡轮叶片高速运转下相对脆弱。飞机在高空可以避免叶片受到物理伤害,但是在地面运行的汽车很难避免,不安全。
燃气轮机在空气和燃气的主要流程中,只有压气机、燃烧室和燃气透平这三大部件组成的燃气轮机循环,通称为简单循环。大多数燃气轮机均采用简单循环方案。
压气机从外界大气环境吸入空气,并经过轴流式压气机逐级压缩使之增压,同时空气温度也相应提高;压缩空气被压送到燃烧室与喷入的燃料混合燃烧生成高温高压的气体;然后再进入到透平中膨胀做功,推动透平带动压气机和外负荷转子一起高速旋转,实现了气体或液体燃料的化学能部分转化为机械功,并输出电功。
(3)燃气轮机电动汽车扩展阅读
燃气轮机较少用于一般汽车和个人用机械上,与其优缺点相关:
1、适合高速稳定运转情境,怠速或者加速时效率相对要低很多,并且怠速时油耗费用极高。这可以算是家用汽车最不适用的成因。
2、运转时发动机内温度持续很高,对材料抗高温和耐久性是高要求造成价格昂贵。
3、噪声大,有一种独特的尖锐噪音就算分贝降低对许多人仍难以忍受。
4、瞬时响应并不好,对汽车在城市环境下使用有影响。
5、NOx氮氧化物的排放与温度成指数相关,因此高温的轮机就有极高排放,这可算是排放标准趋严的态势下最致命缺点。
『肆』 燃油车,混动车,电动车分别是什么
在今天的汽车市场上,有各种能源结构模型,如燃料模型、混合动力模型和电动汽车。许多消费者在面对市场上复杂的汽车时遇到了困难。所有的销售人员都说自己的车型不错,但作为一种工业产品,厂商在生产之初就有自己的定位,消费者应该根据自己的情况进行选择,如果你不知道如何选择,那就往下看,逐一解释。
『伍』 想了解电动汽车的原理
电动汽车的工作原理是靠蓄电池给动力发动机上有发电机进行充电工作
发动机、变速箱基本工作原理- -
一、基本理论
汽油发动机将汽油的能量转化为动能来驱动汽车,最简单的办法是通过在发动机
内部燃烧汽油来获得动能。因此,汽车发动机是内燃机----燃烧在发动机内部发生。
有两点需注意:
1. 内燃机也有其他种类,比如柴油机,燃气轮机,各有各的优点和缺点。
2. 同样也有外燃机。在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料
(煤、木头、油)在发动机外部燃烧产生蒸气,然后蒸气进入发动机内部来产生动
力。内燃机的效率比外燃机高不少,也比相同动力的外燃机小很多。所以,现代汽车不用蒸汽机。
相比之下,内燃机比外燃机的效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现代汽车都使用往复式的内燃机。
二、燃烧是关键
汽车的发动机一般都采用4冲程。(马自达的转子发动机在此不讨论,汽车画报曾做过介绍)
4冲程分别是:进气、压缩、燃烧、排气。完成这4个过程,发动机完成一个周期(2圈)。
理解4冲程
活塞,它由一个活塞杆和曲轴相联,过程如下
1.活塞在顶部开始,进气阀打开,活塞往下运动,吸入油气混合气
2.活塞往顶部运动来压缩油气混合气,使得爆炸更有威力。
3.当活塞到达顶部时,火花塞放出火花来点燃油气混合气,爆炸使得活塞再次向下运动。
4.活塞到达底部,排气阀打开,活塞往上运动,尾气从汽缸由排气管排出。
注意:内燃机最终产生的运动是转动的,活塞的直线往复运动最终由曲轴转化为转动,这样才能驱动汽车轮胎。
三、汽缸数
发动机的核心部件是汽缸,活塞在汽缸内进行往复运动,上面所描述的是单汽缸的运动过程,而实际应用中的发动机都是有多个汽缸的(4缸、6缸、8缸比较常见)。我们通常通过汽缸的排列方式对发动机分类:直列、V或水平对置(当然现在还有大众集团的W型,实际上是两个V组成)。见下图
四、排量
混合气的压缩和燃烧在燃烧室里进行,活塞往复运动,你可以看到燃烧室容积的变化,最大值和最小值的差值就是排量,用升(L)或毫升(CC)来度量。汽车的排量一般在1.5L~4.0L之间。每缸排量0.5L,4缸的排量为2.0L,如果V型排列的6汽缸,那就是V6 3.0升。一般来说,排量表示发动机动力的大小。
所以增加汽缸数量或增加每个汽缸燃烧室的容积可以获得更多的动力。
五、发动机的其他部分
凸轮轴 控制进气阀和排气阀的开闭
火花塞 火花塞放出火花点燃油气混合气,使得爆炸发生。火花必须在适当的时候放出。
阀门 进气、出气阀分别在适当的时候打开来吸入油气混合气和排出尾气。在压缩和
燃烧时,这两个阀都是关闭的,来保证燃烧室的密封。
活塞环 在气缸壁和活塞中提出密封:
1.防止在压缩和燃烧时油气混合气和尾气泄漏进润滑油箱。
2.防止润滑油进入汽缸内燃烧。
大多"烧机油"的汽车就是因为发动机太旧:活塞环不再密封引起的(尾气管冒
青烟)
活塞杆 连接活塞环和曲轴,使得活塞和曲轴维持各自的运动。
润滑油槽 包围着曲轴,里面有相当数量的油.
手动变速箱的基本工作原理
一、变速箱的作用
发动机的物理特性决定了变速箱的存在。首先,任何发动机都有其峰值转速;其次,发动机最大功率及最大扭矩在一定的转速区出现。比如,发动机最大功率出现在5500转。变速箱可以在汽车行驶过程中在发动机和车轮之间产生不同的变速比,换档可以使得发动机工作在其最佳的动力性能状态下。理想情况下,变速箱应具有灵活的变速比。无级变速箱(CVT)就具有这种特性,可以较好的发挥发动机的动力性能。
二、CVT
无级变速箱有着连续的变速比。其一直因为价格、尺寸及可靠性的关系而没有大量装备汽车。现在,改进的设计使得CVT的使用已比较普遍。
国产AUDI 2.8 CVT
一个5档的变速箱提供5种不同的变速比,在输入轴和输出轴间产生转速差。
『陆』 汽车为什么不用外燃机
在早期的火车和轮船上用的蒸汽机就是典型的外燃机。燃料(煤。木头。油)在发动机外部燃烧产生水蒸气,然后水蒸气进入发动机内部来产生动力。现在大型火力发电厂有的蒸汽轮机,也是外燃机。还有一种名为斯特林的发动机也是外燃机。它们的共同特点是燃料只在气缸外面燃烧。
内燃机则是指燃料在气缸内部燃烧做功,因此现在的汽油和柴油发动机都是内燃机。
相比之下,内燃机的体积也比相同动力的外燃机小很多,内燃机比外燃机的工作效率高,比燃气轮机的价格便宜,比电动汽车容易添加燃料。这些优点使得大部分现在汽车都使用往复式的内燃机。
『柒』 增程式的电动汽车是哪种样子的它都有什么优点
增程式电动汽车是在纯电动汽车基本上,武器装备一个中小型的配套柴油发电机以便电池容量欠缺时为蓄电池充电,大家通称这一中小型辅助柴油发电机为“增程器”。从而,《新能源汽车新闻》也想表明,在一些出台政策中“通电式油电混合(含增程式)”的描述不是精确的。
自然,这类方式也是有缺陷,因为汽车发动机和发电机组并不立即驱动车轱辘,导致了这一部分输出功率的消耗,而且汽车发动机和发电机组产生的净重并不缓解,因为只有一个电动机驱动,因此只有充分发挥出1+1=1的实际效果。比如一辆增程式纯电动汽车带上了总输出功率200kW汽车发动机和电动机,可是能驱动车轱辘的电机额定功率仅有100kW。
增程式电动汽车在实时路况下,耗油量较高。由于实时路况下,假如汽车发动机立即驱动车轱辘,能够一直工作中在最好工作模式,而增程式插电混合驱动力多了一个变换全过程,变换自身要耗费动能,导致耗油量反倒较高。
而这一类的意味着汽车有宝马i3增程版,雪佛兰沃蓝达等。
『捌』 电为动力的交通工具会取代内燃机,燃气轮机的交通工具吗
会取代内燃机,但不是完全取代,现在火车已经是电力机车了,其他的也逐步都有了取代只是时间问题,毕竟电力是可再生能源,而且又是清洁能源。使用中不会产生二次污染,大势所趋。
『玖』 电动机,内燃机,燃气轮机比功率哪个最大,哪个适用于新燃料(氢气,瓦斯,酒精)汽车
燃气轮机热效率最高无疑,但由于燃气轮机的工作原理类似于火箭利用高温高压燃气的反冲作用,因此一般不能用在像汽车这种小型运输工具上,现在多用于需要高转速和大功率的军舰上,而且由于要承受高温高压燃气,结构材料和冷却系统要求都很高,成本昂贵,一般的舰船上也多采用蒸汽轮机而不用燃气轮机。用电动机驱动的话显然就不是充电了,用燃料电池的话能量转换效率还是很高的,电动机的最大缺点不是能量利用的问题,是本身的功率有限。内燃机能量效率应该最低,但技术成熟,应用也方便,乙醇汽油已经有用于汽油机驱动的了。