NO9单元九发动机新技术与新能源汽车 《汽车构造》教案.doc

教学目标 知识目标： 能力目标： 素质目标： 教学重点 教学难点 教学手段 理实一体 实物讲解 小组讨论、协作 教学学时 教 学 内 容 与 教 学 过 程 设 计 注 释 〖〗 图9-7 大众1.4TSI发动机的冷却系统 4）燃油系统 大众1.4TSI发动机燃油系统的组成如图9-9所示,燃油箱里的电动燃油泵和高压燃油泵在任何工况下都仅仅按发动机实际需要供给燃油,减少了供油系统的功率消耗。 图9-9 大众1.4TSI发动机燃油系统的组成 二、新能源汽车 1.混合动力电动汽车（HEV） 混合电动动力汽车,简称HEV（hybrid electric vehicle）,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。国内市场上混合动力车辆的主流都是汽油混合动力车型,而国际市场上柴油混合动力车型发展也很快。 1）混合动力电动汽车的类型 混合动力电动汽车根据电动机和发动机的驱动方式不同,分为串联式、并联式和分路式等类型。 2）混合动力汽车的特点 （1）混合动力电动汽车的优点。 ①续驶里程较长。混合动力电动汽车将燃油发动机、电动机、储能器件(蓄电池、超级电容)组合在一起,它们之间的良好匹配和优化控制大大提升了续驶里程,可达到燃油汽车水平。 ②能量利用率较高。混合动力电动汽车通过控制策略使燃油发动机以低油耗、少污染的最优工况工作。当车辆需要大功率,而燃油发动机输出功率不足时,由储能器件来进行补充；当车辆负荷减少时,富余的功率又可转换为电能给储能器件充电,方便地回收汽车减速和制动时的剩余能量,提高了能量的利用效率。 ③低排放。由于可采用电动机驱动车辆,在人口密集的商业区、居民区等地可用纯电动方式行驶,实现零排放。 ④使用寿命较长。采用整车控制策略,可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。 （2）混合动力电动汽车的缺点。 ①存在触电安全隐患。目前,大多数混合动力电动汽车使用高电压储能器件,当电线暴露时,驾驶员会有触电危险。 ②寒冷条件效率不佳。在寒冷条件下,混合动力汽车电池化学反应受到影响,工作效率表现不佳。 ③维护费用较高。混合动力电动汽车维修保养费用相对较贵,而且目前的授权服务站较少,配件成本高,且很难找到。 ④成本较高。混合动力电动汽车拥有两套动力,再加上整车管理控制系统,结构复杂,技术难度较大,价格较高。 3）混合动力汽车实例 （1）THS（TOYOTA Hybrid System)。丰田公司的第一款电动机和汽油发动机组合的混合动力式汽车于1997年生产,其最大输出功率为43 kW,排量1.5 L。发动机、发电机、电动机呈直线排列。动力分配机构的作用是变矩、变速。停车或低速行驶时,发动机空转,同时给蓄电池充电,当蓄电量达到一定水平时发动机停止转动。该系统主要包括发动机、电动机、发电机、动力分配机构、交直变流器、变压器和高压蓄电池等. （2）IMA（integrated motor assist）。本田推出的IMA混合动力汽车与丰田THS不同的是,本田混合动力车的电动机对发动机的辅助作用较为突出。THS混合动力车的发动机输出功率与电动机输出功率比值为59∶41,而本田混合动力车的该比值为89∶16。本田混合动力车的主要动力源是发动机,电动机只起辅助作用。电动机为60 mm厚的轻量型DC无刷交流电动机装配在发动机的飞轮上。电动机转子直接连在曲轴上,和发动机一起转动,起能量回收的作用,还能辅助发动机起动。 2.纯电动汽车（BEV） 纯电动汽车简称 BEV（blade electric vehicle），它是完全由可充电电池（如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池）提供动力源的汽车。虽然它已有134年的悠久历史,但一直仅限于某些特定范围内应用,市场较小。主要原因是由于各种类别的蓄电池普遍存在价格高、寿命短、外形尺寸和重量大、充电时间长等严重缺点。 1）纯电动汽车的基本结构 纯电动汽车的结构布置各式各样,比较灵活,概括起来分为电动机中央驱动和电动轮驱动两种形式。 （1）电动机中央驱动。电动机中央驱动形式借用了内燃机汽车的驱动方案,将内燃机换成电动机及其相关器件,用一台电动机驱动左右两侧的车轮。主要由电动机、离合器、变速箱和差速器组成。 （2）电动轮驱动。电动轮驱动采用两个电动机分别驱动各自车轮的驱动方案,省掉了机械变速器，省略传统内燃机汽车的离合器、变速器及差速器等传动装置。其体积与质量较电动机中央驱动形式的大大减小,效率显著提高,代价是增加了控制系统的复杂程度与成本。 2）纯电动汽车的主要组成 纯电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成