技术与检测Һ㊀
混合动力技术在车辆工程领域的应用研究
程先勇ꎬ肖云鹏
摘㊀要:具有节能环保功能的混合动力汽车已成为当前各汽车制造商研发的重点ꎬ尤其是西方发达国家的汽车研发技术已得到较快发展ꎬ通过交流学习ꎬ我国汽车工程领域的混合动力技术也得到了不断的创新和发展ꎬ可以实现节能环保㊁绿发展的生产目标ꎮ目前混合动力汽车已被应用在城市公共交通㊁工程建筑㊁军事等领域ꎬ从长远的发展来看ꎬ混合动力汽车具有广泛的使用前景和应用价值ꎮ
关键词:混合动力技术ꎻ车辆工程ꎻ应用
一㊁混合动力汽车的发展现状
我国对于混合动力汽车的研发开始于20世纪90年代
初ꎬ但是ꎬ由于受到当时经济发展水平及工业制造技术的限
制ꎬ混合动力汽车没能得到发展ꎮ直到20世纪90年代末ꎬ清
华大学与厦门金龙联合汽车工业有限公司合作成功研制了北京交通违章车辆查询
国内第一辆混合动力轻型客车ꎮ直到2004年ꎬ中国发布了 中国汽车产业发展计划(AIDP) ꎬ混合动力汽车的研究开发并市场化才成了在中国新能源汽车的开发目标ꎮ后续中
国又发布了«中国制造2025重点领域技术路线图»ꎬ该计划
图中计划到2020年中国自主研究开发的新能源汽车年销量
能突破100万辆ꎬ汽车销售市场份额达到70%以上ꎮ另外ꎬ
计划中还提到打造明星车型ꎬ汽车销量排名闯进全球前十
名ꎮ动力电池㊁驱动电机等新能源汽车的关键系统开发水平
达到国际先进ꎬ且这些关键系统在国内市场的占有率达到80%及以上ꎮ但与其他国家相比ꎬ我国自主品牌在普通混合奥迪a3车
车灯熏黑动力汽车行业布局相对较少ꎬ主要原因有两点:1)其他国家的普通混合动力汽车经过多年的研究开发ꎬ技术相对已成熟㊁消费者认可度也比较高ꎬ而我国还需要长期的技术积累及发展ꎻ2)在中国ꎬ普通混合绅宝汽车
动力汽车并不包含在新能源汽车的补贴政策中ꎬ因此ꎬ汽车企业对混合动力汽车的研究开发力度不大ꎬ而个人购买混合动力汽车的愿望更不大ꎮ二㊁车辆工程领域中混合动力系统的运用研究(一)串并联式系统结构设计
串并联车辆系统的结构在设计过程㊁连接顺序㊁储能元件等方面有所不同ꎬ但串并联车辆系统主要依靠内部发动机和发电机的连接来保证电气联动的稳定性ꎬ并对发电机提供的能量和储能元件所需的能量进行智能对比综合分析ꎬ以提高系统完成车辆运行驾驶的可靠性ꎬ提高能量的最大利用效果ꎬ有效改善人们的驾驶体验ꎮ在车辆维修保养过程中ꎬ通过对车辆运行方式和运行状态的分析ꎬ有针对性地明确控制方法ꎬ合理分配车辆动力ꎬ可以科学地调整车辆的运行状态ꎬ在保证车辆运行稳定性的基础上ꎬ实现车辆运行的价值ꎮ(二)动态能量分配系数的控制
在混合动力电动汽车动能系数分配过程中ꎬ需要利用精细滤波器对流量指标进行检测ꎬ完成对车辆运行高压部分的指标检测ꎮ通过检测结果可以判断车辆燃油喷嘴的工作状态ꎬ通过轨压传感器等设备可以实现电控单元设备的优化ꎬ为了保证车辆在高压运行状态下的稳定性ꎬ车辆的低压部分应采用手泵的粗滤器对车辆的运行效果进行控制㊁分析和设计ꎬ以保证曲轴转速传感器能够保持稳定的运行ꎻ从而实现对发动机的功率控制本项目中ꎬ电子控制单元可以对加速踏板和凸轮轴传感器进行监控ꎬ并获得相应的运行指标ꎬ从而体现本项目设计的价值ꎬ以提高制动系统的运行效果和扭矩ꎬ减少其他外部环境和人为操作的干扰和影响ꎮ(三)混合动力装载机车参数
新型工程车一般采用液驱混合动力技术ꎬ依靠高压蓄能器来增强动力ꎮ在实践中ꎬ有关技术人员应重视智能传感器控制ꎬ做好电液比例分配ꎬ合理调整脉冲信号离散信号的频率ꎬ简化装车机车内部系统的进度过程ꎬ并保证车辆运行的稳定状态ꎻ加强对离合器的分析和控制ꎬ采用高压蓄能器支撑变量泵的大量动能ꎬ采用串联发动机控制混合动力的参数ꎬ通过液压控制方式对混合动力进行有效控制电力装载机车ꎬ可以简化整个电力系统的工作过程ꎬ发挥混合动力装载机车的优势ꎮ
(四)电源耦合装置
功率耦合器件不仅是混合动力技术发展的重点ꎬ也是一个难题ꎮ该装置的研究成果直接影响车辆的综合性能ꎮ目前ꎬ在混合动力技术中ꎬ动力耦合装置可分为三种类型:速度组合式㊁驱动力组合式和扭矩组合式ꎮ然而ꎬ这三种功率耦合器件在实际应用过程中都存在着节能效果好㊁控制系数高㊁运行难度大等优点㊁缺点和不足ꎮ因此ꎬ在动力耦合装置选型过程中ꎬ应充分考虑自身利益和当前实际情况ꎬ明确自身的实际需求ꎬ从而科学㊁高效㊁合理地选择最佳的动力耦合装置ꎬ科学预测未来混合动力技术的发展方向未来根据现有汽车在消费市场的使用情况ꎬ不断创新ꎬ优化设计方案ꎬ既能满足当前用户的短期需求ꎬ又能积极适应未来科技社会的发展需要ꎬ从而提高混合动力电动汽车的整体价值ꎮ
三㊁目前混合动力车辆运用现状分析
混合动力车辆以其独特的优势ꎬ目前已经在乘用车辆㊁工程车辆㊁军用车辆㊁矿用车辆等领域得到了
广泛的运用ꎮ早在20世纪末ꎬ混合动力的乘用车辆就已经批量投产ꎬ并且在客车㊁公交车领域投入使用ꎬ尤其是对于低速行驶的车辆ꎬ完全可以采用纯电力驱动ꎬ不仅减少油耗ꎬ还减少污染排放ꎬ汽车发动机也允许平稳ꎮ工程车辆工作环境恶劣ꎬ负荷变化大ꎬ减速制动能量浪费大ꎬ采用混合动力ꎬ可以回收制动过程中浪费的能量ꎮ在军用车辆领域ꎬ混合动力可降低排温㊁和排烟ꎬ而且能减少车辆的红外特征和可见特征ꎮ矿用车辆采用清洁能源能够减低污染排放ꎬ甚至实现零排污ꎮ现阶段ꎬ混合动力矿用还需要在防爆和动力等要求上进一步研究ꎮ四㊁结论
随着电池补贴的逐年减少ꎬ到2020年将取消对电池的补贴ꎬ再加上国家油耗法规的实施ꎬ国家支持政策的减轻ꎬ自身制造成本的上升ꎬ必然导致得到财政补贴的纯电及插电式新能源车型下滑ꎬ混合动力汽车通过电机与发动机高效的动力分配ꎬ使发动机运行在经济油耗区ꎬ实现节油率在35%以上ꎬ能较好地满足国家油耗法规要求ꎮ因此ꎬ节能环保的混合动力汽车必将成为未来汽车的主动力ꎮ
参考文献:太原违章查询
[1]李凯.混合动力汽车现状分析[J].新能源汽车ꎬ2018ꎬ18(10):40-43.
[2]庄伟超ꎬ丁洋ꎬ邱立琦ꎬ等.插电式混合动力汽车控制策略
的研究现状及发展趋势[J].机械设计与制造工程ꎬ2019ꎬ45(6):11-17.
作者简介:
森雅s80论坛
程先勇ꎬ男ꎬ汉族ꎬ辽宁沈阳人ꎬ研究方向:混合动力技术在车辆工程领域的应用(车辆工程)ꎻ
肖云鹏ꎬ男ꎬ汉族ꎬ辽宁沈阳人ꎬ研究方向:电子控制技术在车辆工程中的实践探究(车辆工程)ꎮ
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