混合动力论文.docVIP

引言 随着石油供应的日趋紧缺和环境污染的日益加剧，电动车这种以电能为动力的交通工具凭借其节能、环保的优点日渐成为业界关注的焦点。20世纪80年代以来, 许多发达国家纷纷投入巨资研发电动汽车，我国的“863 计划”也已明确将电动汽车作为重点攻关项目。目前，我国电动汽车的研发水平与发达国家基本上处在同一起跑线上，在某些方面甚至超过国外。2005 年，我国第一代混合商品车通过论证和验收。i49汽车设计网????? 法国、日本、美国、德国等都经过试验和示范运行，开发出具有商品化水平的纯电动汽车，如法国PSA 公司的标志P106 和雪铁龙AX 电动轿车，日本丰田汽车公司的RAV-4EV 电动轿车，美国通用汽车公司的EV1 电动轿车等。我国也将电动汽车的研究开发列入“八五”、“九五”国家科技攻关项目，并于1996年6月建成广东汕头国家电动汽车试验示范基地。“十五”期间，国家科技部将电动汽车项目列入国家“863”重大专项。成了资助电池、电机及其控制系统、整车控系统以外，重点资助北京市（北京理工大学牵头）进行纯电动大客车的研发和示范运行。2005 年6 月21日由国家发改委正式批准，14辆铅酸电池纯电动公交大客车在北京公交121 路线投入商业化运行。另一个课题资助天津清源动力公司（中国汽车技术研究中心）进行纯电动轿车的研究开发和示范运行。其中有辆纯电动轿车于2005年初首次出口到美国。i49汽车设计网虽然电动汽车具有很多优点，但是它不能取代传统的燃气动力模式，而混合动力汽车是目前新型清洁动力汽车中最具有产业化和市场化前景的车型，其发展方向是真正零排放、无污染，不消耗燃油的燃料电池车辆。现在混合动力汽车在欧美国家及日本已形成产业化，而国内还处于起步阶段，没有形成产业化。i49汽车设计网 1）串联式混合动力系统（如图1-1） 串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下，电池就象一个水库，只是调节的对象不是水量，而是电能。电池对在发电机产生的能量和电动机需要的能量之间进行调节，从而保证车辆正常工作。这种动力系统在城市公交上的应用比较多，轿车上很少使用。 图1-1 （2）并联式混合动力系统（如图1-2） 并联式混合动力系统有两套驱动系统：传统的内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作，也可以各自单独工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路况。该联结方式结构简单，成本低。本田的Accord和Civic采用的是并联式联结方式。 图1-2 （3）混联式混合动力系统（如图1-3） 混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采用行星轮式结构结合在一起，从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。 与并联式混合动力系统相比，混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。此联结方式系统复杂，成本高。 1.3混合动力汽车的缺点 1.续驶里程有限 目前市场上使用的电动汽车一次充电后的续驶里程一般为100-300km。比起传统燃油汽车而言，电动汽车的较短续驶里程成为其致命的弱点。2.蓄电池使用寿命太短普通蓄电池充放电次数仅为300-400次，即使性能良好的蓄电池充放电次数也不过700-900次，按每年充放电200次计算，一个蓄电池的寿命最多为4年。3.蓄电池尺寸和质量的制约现有电动汽车所使用的电池都不能在储存足够能量的前提下保持合理的尺寸和质量。如果电动汽车自身装备质量大，就会影响加速性能和最大车速的提高。4.电动汽车价格昂贵电动汽车蓄电池的价格约为100美元／kW.h，甚至有的高达350美元／kW.h，成本太高，用户难以承受。 2．典型混合动力系统构造及相应特点 丰田复合动力系统THS的构造（ Prius ）THS由高效率汽油发动机、复合动力驱动变速箱、变流器、蓄电池等几部分组成。 2.1高效汽油发动机 1.高效率汽油发动机 安装1，500mL直列四缸DOHC汽油发动机，压缩比13.5：1，最高转速4，000r/min，最大转矩10.4kgm/4,000r/min，最大功率43kw/4,000r/min。 Prius自问世以来，其创新性受到了全世界的高度评价，目前累计销量已突破了12万辆。一汽丰田普锐斯指导价格: 28.22~30.2万元；百公里油耗:4.7L 2.1.1发动机本体方面 ①采用阿特金森循环：为热效率很高之循环。由于此具有高热效率的阿特金森循环的发动机只在燃油经济性良好的状态才运转，因此其燃油经济性比传统式发动机提高80％，加上减速与