0引言
伴随着现代汽车工业的飞速发展，除了受到来自能源危机的影响以外，还会带来很严重的环境污染问题。伴随着当前环境恶化越来越严重，环境保护越来越受到公众的关注。汽车的发展趋势慢慢朝着节能和环保迈进，其中混合动力汽车是最具市场化前景的。
1重型混合动力汽车的优势与不足1.1重型混合动力汽车的优势
重型混合动力汽车能够使得汽车在最适合发电机的工作环境下工作，避免发动机长时间处在工况变化较大的环境下工作，这能够使得发动机的尾气排放和油耗都大大减少。在人口集中的区域可以采用纯电动的方式，实现汽车的零排放。混合动力汽车是通过电机提供辅助的动力系统，配备功率相对较小的发动机，当发动机在工作的时候，通过回收能量，较少能量的损耗。
1.2重型混合动力汽车的不足
由于混合动气汽车的内部结构相对复杂，建造成本相对较高。混合动力汽车相当于增加了一套动力驱动，两套动力系统相互协调需要采用先进的控制系统，所以系统的内部结构相对复杂，有着较高的技术含量，所以混合动力汽车系统的成本相对高一些。由于混合动气汽车所能够节约能耗的有着一定的上限，无法实现真正意义上的零排放，混合动力汽车也是通过化石燃料作为能源，辅助一套动力回收系统储存能量。混合动力系统无法实现零排放。传统发动机技术的成熟使得混合动力系统汽车销售需要一个漫长的过程。
2重型混合动力汽车动力性与经济性现况
混合动气汽车主要的目的就是不断减少汽车的尾气排放，所以混合动气汽车对燃油的经济性要求较高。由于并联式和混联式的混合动力汽车的蓄电池能量不足以后会进行能源补给，存在着能源转化的转化效率的问题，在发动机与电动机动力转换过程中存在着能量的消耗，往往会出现汽车的油耗增加的现象，所以对混合动力汽车的经济性研究有着非常重要的。
由于动力系统的组成和设计结构有着多种形式，加上汽车在路上行驶的状况和驾驶员的驾驶感受不同，这对混合动力系统的效率转化有着很大的影响。当前主要集中在对混合动力系统的能量管理上，包括车辆的工作模式选择
和不同车辆控制模式下的改进。由于重型混合动力汽车的能量来源是发动机，为了最大程度上降低汽车的能源损耗，需要不断提高车辆的能源转化效率，使得发动机能够长期在高效区工作。
发动机的效率提高能够有效的提高燃油的经济性，由于发动机正常工作的功率高于车辆正常行驶的功率，多余的功率能够转化为电池组的能量，当功率不足的时候，蓄电池能够将自身的能量转化出来供车辆行驶，所以在这个过程中往往会存在着能量的二次损失，一旦这个损失的能量高于发动机高效工作时候所节约的能量的时候，将会存在汽车的油耗不断攀升的现象。所以发动机效率的提高不一定能够使得混合动力系统的功率得到提高。所以需要从混合动力系统的整体分析燃油的经济性。
3混合动力汽车分类3.1串联式混合动力系统
将辅助动力单位视作为APU ，APU 由发动机以及发电机共同组成。发动机能够在工作的过程中直接使得发电机发电，电能可以通过控制器传输到电动机中，由于电动机产生的能量能够直接使得汽车向前走动。所以发动机可以在一个相对变化较小的工作范围内进行长时间的工作，可以长时间保持稳定的状态。
山东电动汽车
发电机的功率比电动机的功率大的时候，发电机将会向电池进行充电；如果发电机的功率小于电动机的功率的时候，电池将会对外进行能源输出。这种连接方式不会使得发电机与电动机直接连接起来，使得相关零件可以按照实际的需求摆放在车辆中，还能够使得发动机的工作状态不受到汽车的实际驾驶路况所影响，确保发动机能够长时间保持在稳定的运转状态下。
3.2并联式混合动力系统
并联式混合动力驱动系统直接将发动机与传动系统的机械结构连接在一起，发动机能够通过机械传动来使得汽车向前行驶，电池组所提供的动力则会在驱动系统的某一处进行能源汇合，或者是将电动机与发动机的能源驱动分开，使得汽车受到来自发电机和发动机的单独能量驱动。
并联式混合动力系统有别于串联式混合动力系统，内部结构相对复杂，所以汽车的结构形式也较多。当
汽车的速度较低的时候，汽车由发动机进行能源供给，当汽车的运行速度较大的时候，由电动机和发电机共同进行能源输
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—作者简介：赵浩（1991-），男，山东济南人，技术员，助理工程师，
本科，研究方向为机械设计。
关于重型混合动力汽车动力性与经济性的研究
赵浩
（中国重汽集团汽车研究总院，济南250001）
摘要：重型混合动力汽车不单单有着电动汽车能源节约以及排放低的特点，还能够有效的弥补电动车辆续航里程不足的弊端。而
且重型混合动力汽车的燃油指标相较于同类型的发动机传统汽车降低了30%-40%之间，所以混合动力汽车是当前节能与清洁中非常有前景的车型，各大汽车厂商争相投入巨资进行研发。
关键词：重型混合动力汽车；动力性；经济性
Internal Combustion Engine&Parts
送，确保汽车的能源供给。
3.3混联式混合动力系统
混联式驱动系统在结构上是由串联式动力系统和并联式动力系统组成，这种形式的动力系统所输出的功率部分传递给到机械传动系统，另一部分则输送给到电动机进行发电。通过对发动机的速度进行调节，确保发动机能够处在效率较高、排放较低的工作范围。当汽车的速度较低的时候，能够使得汽车从发电机获取能源，当汽车行驶的速度较高的时候，则通过并联的方式进行工作。一旦车辆加速或者是需要较多的能源的时候，通过电池组向电动机进行供电工作，提高车辆的动力。当汽车需要减速的时候，则通过电动机将汽车制动过程中的能源进行储存。
混联式驱动系统能够兼有串联汽车动力系统和并联动力系统的特点，能够使得发动机、发电机等部件更好的协调工作，确保动力系统能够在复杂的行驶环境下处于最佳的工作状态，从而使得汽车的排放降低，汽车的能耗进一步降低。有别于串联式动力系统，混联式驱动系统对电池组的要求相对较低，能源的转化更少，所以汽车的燃油效率会进一步提高。有别于并联式动力系统，发动机会更少的受到来自汽
车的实际行驶状态的影响，所以混联式动力系统一般是以齿轮机构作为动力的架构。当前很多汽车厂商也将精力集中在混联式混合动力系统的汽车研发上。
3.4三种混合动力的比较
串联式发动机能够长期保持在稳定和低排放的工作区间，但是发动机各个部件的功率要求较高，所以对电池的容量要求非常高，往往会增加电池的重量以及汽车整体的制造成本。由于电机是汽车唯一的动力来源，并且串联式发动机在运转过程中的能源转化效率较低，所以常用于大型公交车上。并联式混合动力由发动机和电机组成，发动机的能量转化效率相对较高，但是发动机往往会受到汽车工况的影响，所以汽车的排放性能相对较弱，所以这种混合动力的系统往往只适用于长期跑高速的小型汽车。
混联式发动机功率选择相对较小，对电池的依赖相对较少，所以在正常工作的过程中不需要外来的充电系统。动力源的能量传输效率较高，适用于较多类型的车辆。发动机正常工作的过程中不会受到汽车实际的行驶路况所影响。所以可以综合运用串联以及并联的优点，使得发动机与电动机能够时刻保持在较高的工作区间，有效的提高车辆的经济性，但却有着混联式动力系统内部的结构以及控制较为复杂的弊端。
4重型混合动力汽车动力性和经济性分析
4.1重型混合动力汽车的动力系统要求
重型混合动力汽车的动力系统要求汽车在短时间内加速到额定行驶的速度，车辆的动力系统能够为汽车最高速度行驶的功率需求提供保障，当车辆在加速或者是爬坡的时候，需要电动机和发动机的输出功率能够保障车辆的爬坡各项性能。结合混合动力汽车的设计，将车辆的最高速度、爬坡度以及加速性能作为重型混合动力汽车的控制参数进行研究。
4.2重型混合动力汽车的特点
伴随着我国基础设施结构越来越完整，我国有着完善的交通网络，并且道路的结构质量相对教好，车辆行驶相对平稳。城市中一般采用了立体交通结构，车辆的行驶速度相对较低，车辆在爬坡的过程中容易出现坡道起步。由于我国大规模的货物运输，往往会出现重型混合动力汽车载重相对较大，所以车辆的动力系统需要充足。由于重型车辆载重较多，所以对于车辆的速度有着一定的限制，车辆在正常行驶过程中的速度相对较低，加上车辆在城市中行驶会有着频繁的红绿灯等待，所以车辆的起步以及停车现象很频繁。
4.3重型混合动力汽车经济性分析
重型混合动力汽车的研究目标是为了不断的降低车辆所使用的燃料，减少车辆的排放。虽然传统的发动机技术成熟，但有着较多的排放和热效率传递较低的弊端。为了保障传统的内燃机汽车的动力，一般会选择整车功率较高的发动机。混合动力汽车一般选择了功率较小的发动机，这使得发动机能够长时间处
于高效的工作状态下。当汽车在低速和低负载行驶的时候，如果电机所输出的能量能够满足车辆的要求，则由电机进行能量供给。如果电机不能满足功率的要求，则发动机进行工作，使得发动机处在高效的运转区间，其余的由电池进行能量补给。当汽车在进行爬坡、急加速等操作，无法满足车辆的需求的时候，可以由电机与发动机协调工作，实现车辆的能量使用效率较高的状态。将发动机控制在高效工作的时候能够节省
5%到10%的燃油。
在制动的过程中，通过车轮的反向拖动使得车轮产生电能，实现车辆速度降低的同时还能转化部分电能。通过回收制动能量，能够使得车轮的使用效率得到不断的提升，能够最大程度上降低车辆的燃油损耗，提高车辆的行驶里程。通过制动所回收的能量一般能够将车辆的燃油经济性提高20%左右。由于电机内部的转子会随时受到来自电磁力的影响，通过改变电机内部的定子电压，可以有效的改变电磁力的强度，使得车轮能够得到比较好的控制。
5结语
随着我国汽车保有量的不断增加，由于车辆所引起的环境污染和能源危机问题越来越明显，为了不断的降低能源所导致的环境问题和能源问题，世界上很多国家都投入较多的精力到新能源汽车的研究上，并取得了一定的成就。在不断研究过程中，需要考虑车辆的燃油经济性、尾气排放、动力系统等问题，实
现重型混合动力汽车的动力性和经济性有较大的提升。
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