1-混合动力小型车研究的意义
第一篇:1-混合动力小型车研究的意义
混合动力小型车研究的意义
汽车作为商品在世界各处都有广泛的市场,又因其生产批量大而给企业带来丰厚的利润。汽车品种的多样性可满足各种生产、生活活动的需要,而且有良好的社会效益。汽车工业的发展,带动了许多相关的企业、事业,包括钢铁、石油、橡胶、塑料、机床、道路、汽车销售、售后服务、运输、交通管理、金融业、教育、科研等的发展。汽车也好似衡量人们生活水平的重要标准之一,购买汽车以及因此而形成的日常消费能促进货币回笼。近百年来,汽车工业之所以常胜不衰,主要得益与市场和科学技术的不断进步,使汽车能逐渐完善并满足使用者的需求。现在不仅在生产活动中,在日常生活中人们也离不开汽车。对于经济发达国家,选择汽车工业作为国民经济的支柱产业是完全正确的。然而,汽车推动工业发展以及给人们生活带来便利的同时,也带来了“能源消耗,环境污染”两大问题。目前,世界上46%以上的石油被汽车所消耗,已探明的石油资源只够人们充分使用到2040~2050年,而且城市污染50%以上也来源于汽车。
为了满足人类的可持续发展的需要,许多国家都开始了新一代汽车的研制。节能、环保、新能源都字眼已经越来越紧密的和汽车联系在一起了,为了解决环境污染和石油资源危机的问题,研制更节能、更环保、使用代替能源的新一代交通工具,成为当今各国汽车工业界的当务之急。
当前普遍使用的燃油发动机汽车存在着多种问题,统计表明在占80%以上的道路条件下,一辆普通轿车仅利用了其动力潜能的40%,在市区还会跌至25%,更为严重的是污染环境。纯电动汽车或零排放燃料汽车无疑是我们的最终目标,但目前的电池技术较落后,电动汽车暂时还无法取代燃油发动机汽车。而且当今能源资源日益减少,太阳能作为电能的有效来源,正在大力发展,在这种情况下,一种两全其美的方案应运而生,即开发所谓的混合动力装置的汽车。这种汽车就是将太阳能,内燃机与辅助动力单元组合在一辆汽车上,这种混合动力装置发挥了减少石油能源消耗,燃油发动机持续工作时间长、动力性好的特点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的优点,汽车的热效率可以提高10%,废气排放可降低30%。混合动力汽车针对不同的道路环境实施不同的供能方案,能大大降低排放污染程度。目前最具有实用性价值并已有商业化运转的模式,只有混合力汽车。汽车行业专家们一致认为,混合动力车将是世界汽车行业今后较长时间内主要发展方向。因此,越
是在交通日益拥挤的大城市使用混合动力汽车,就越能够显示出它的节能、环保、适应能力广的优越性。
第二篇:混合动力汽车的探索研究
混合动力汽车的探索研究
专业:汽车制造与装配
学生:***,指导老师:***
【摘 要】混合动力汽车燃油经济性好,符合节能环保的理念然而因生产及技术成本较高,导致其销售价格偏高。本文将探讨混合动力汽车的未来发展前景,随着人们环保意识的提高,混合动力技术的不断成熟和完善,生产成本的不断降低,混合动力汽车的市场占有量将不断增加。
【关键词】混合动力汽车;前景;节能;环保
混合动力汽车利用混合动力作为能源,能实现较高的燃油经济性,废气成本较高,排放量
低,环保性能好,符合节能环保的理念。混合动力的技术较为成熟,但生产成本及技术,导致目前的销售价格与同类汽车产品相比较偏高,消费者的消费能力影响着现阶段销售状况,未来能否有好的市场前景,值得思索。
一,混合动力的概念及基本原理
混合动力汽车(亦称混合动力汽车,英文为Hybrid Power Automobile)是指那些采用传统燃料的,同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照燃料种类的不同,主要又可以分为汽油混合动力和柴油混合动力两种。目前国内市场上,混合动力车辆的主流都是汽油混合动力,而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。混合动力汽车的种类目前主要有3种。一种是以发动机为主动力,电动马达作为辅助动力的“并联方式”。这种方式主要以发动机驱动行驶,利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征,在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时,用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。这种方式的结构比较简单,只需要增加电动在汽车上马达和电瓶。另外一种是,在低速时只靠电动马达驱动行驶,速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式”。启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶,当速度提高时,由发动机和电动马达共同高
效地分担动力,这种方式需要动力分担装置和发电机等,因此结构复杂。还有一种是只用电动马达驱动行驶的电动汽车“串联方式”,发动机只作为动力源,汽车只靠电动马达驱动行驶,驱动系统只是电动马达,但因为同样需要安装燃料发动机,所以也是混合动力汽车的一种。
二,混合动力汽车的特点
采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低,污染少的最优秀工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷小时,剩余的功率可发电给电池充电。由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。因为有了电池,可以十分方便地回收制动,下坡,及怠速时的能量。
在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放,有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调,取暖,除霜等纯电动汽车遇到的难题。可以利用现有的加油站加油,不必再投资。可让电池保持在良好的工作状态,不发生过冲,过放电等现象,延迟其使用寿命,降低成本。
三,混合动力系统
混合动力汽车的关键是混合动力系统,它的性能直接关系到混合动力汽车整车性能。经过十多年的发展,混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构向发动机电机和变速箱一体化结构发展,即集成化混合动力总成系统。混合动力总成以动力传输路线分类,可分为串联式、并联式和混联式等三种。
串联式动力:串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成,它们之间用串联方式组成 SHEV动力单元系统,发动机驱动发电机发电,电能通过控制器输送到电池或电动机,由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮,大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况时,发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能;当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时,则由电池组驱动电动机,当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况,可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转,通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况,从而提高了发动机的效率,减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换,机械效率较低。
并联式动力:并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车,发动机与电动机分属两套系统,可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩,在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时,电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力,一旦汽车车速达到巡航速度,汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用,又称为电动-发电机组。由于没有单独的发电机,发动机可以直接通过传动机构驱动车轮,这种装置更接近传统的汽车驱动系统,机械效率损耗与普通汽车差不多,得到比较广泛的应用。
油电混合动力汽车混联式动力:混联式装置包含了串联式和并联式的特点。动力系统包括发动机、发电机和电动机,根据助力装置不同,它又分为发动机为主和电机为主两种。以发动机为主的形式中,发动机作为主动力源,电机为辅助动力源;以电机为主的形式中,发动机作为辅助动力源,电机为主动力源。该结构的优点是控制方便,缺点是结构比较复杂。丰田的Prius属于以电机为主的形式。
四,历史发展
当前普遍使用的燃油发动机汽车、存在种种弊病,统计表明在占80%以上的道路条件下,
一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40%,在市区还会跌至25%,更为严重的是排放废气污染环境。20世纪90年代以来,世界各国对改善环保的呼声日益高涨,各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下,但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍,远未达到人们所要求的数值,专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车(除非燃料电池技术有重大突破)。
现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法,开发了一种混合动力装置
(Hybrid-ElectricVehicel,缩写HEV)的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说,就是将传统发动机尽量做小,让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处,二者“并肩战斗”,取长补短,汽车的热效率可提高10%以上,废气排放可改善30%以上。
五,国内混合动力汽车的发展现状目前从全球范围来看,混合动力汽车已处于大规模产业
化的前夕,近几年,在国家“863”计划的资助下,长安、一汽、东风、奇瑞、华晨、吉利等自主品牌汽车企业竞相开发出了相应的混合动力轿车,其中部分车型已申报了国家汽车产品公告,但还存在一定缺陷。行业状况:1,混合动力汽车成本偏高其回收周期较长