機電專業(yè)畢業(yè)論文---新型混合動力車概述

1、.河北工業(yè)職業(yè)技術學院專業(yè)技術報告 報告題目： 新型混合動力車概述 系 別 機電工程系 專業(yè)年級 10汽車檢測與維修技術2班學生姓名 李慶 學號 23 指導教師 段永彬 職稱 講師日 期 2013年 5 月 ; 河北工業(yè)職業(yè)技術學院頂崗實習專業(yè)技術報告 河北工業(yè)職業(yè)技術學院學生頂崗實習專項任務書（專業(yè)技術報告任務書）專項任務名稱 新型混合動力車概述 姓名 李慶 專業(yè) 10級汽車檢測與維修技術 班級 2班 學號 23 一、 任務情況描述： 新能源車隨著石油資源的日趨緊張，在我們日常生活中出現(xiàn)的頻率越來越高。奧迪旗下的新能源車我們平時接觸得并不多，之前看到的一些概念電動跑車離我們身邊還是遠了點。不

2、過眼下奧迪對中國市場推出了一款非常接近實用的混動車型，Q5 Hybrid Quattro。這款車雖然在歐洲已經上市多時，不過在國內還是一臺新鮮貨色，也是奧迪在國內第一臺四驅全混動SUV車型。這次我說講的就是奧迪這款新型混合動力車全新奧迪Q5。2、 任務完成計劃： 通過對進口奧迪Q5混合動力版車的介紹，來深入的了解混合動力的發(fā)展及特點，主要是學習在處理過程中需要注意的安全事項。13年2月查閱了學習的相關資料；13年3月在工院圖書館查閱了一汽大眾幾種類型車的相關資料；13年4月在公司內部查閱了相關資料，與中旬寫完初稿，下旬完成終稿。3、 計劃答辯時間：2013年5月4日實習指導教師（簽字）： 系學

3、生頂崗實習領導小組組長（簽字）： 年 月 日 年 月 日 目錄一、引言1二、混合動力車的特點1 （一）節(jié)能性1 （二）多種車載動力源 2 （三）動力性好 2（四）成本高 2（五）復雜性 2（六）續(xù)航能力強 2（七）保養(yǎng)費用低 2（八）可選擇車型少 2（九）車價高補貼少 2 （十）維修費用高3三、 奧迪Q5混合動力的車的特點3（一）混合動力車的基本組成3（二）混合動力的工作原理3 （三）奧迪Q5混合動力車的特點及變化 4四、 混合動力的分類、規(guī)模及發(fā)展前景6（一）混合動力的分類6（二）混合動力的規(guī)模7（三）合動力的發(fā)展前景7五、 結論8參考文獻9 新型混合動力車概述 汽車檢測與維修汽修2班 李慶

4、 23號摘要：本文對奧迪新型混合動力車奧迪Q5Hybrid進行大概的介紹。混合動力汽車，英文為Hybrid Power Automobile，是指車上裝有兩個以上動力源：蓄電池、燃料電池、太陽能電池、內燃機車的發(fā)電機組，當前復合動力汽車一般是指內燃機車發(fā)電機，再加上蓄電池的汽車。這款新型奧迪Q5Hybrid就是奧迪推出的一款混合動力車，它使用的就是汽油跟電力的混合燃料使用，通過介紹這款混合動力車，使大家對混合動力車有一個基本的了解。關鍵詞：混合動力，汽車，燃料，前景，發(fā)展，規(guī)模 一、引言 混合動力就是指汽車使用汽油驅動和電力驅動兩種驅動方式。優(yōu)點在于車輛啟動停止時，只靠電機帶動，不達到一定速度

5、，發(fā)動機就不工作，因此，便能使發(fā)動機一直保持在最佳工況狀態(tài)，動力性好，排放量很低。而且電能的來源都是發(fā)動機，只需加油即可。隨著世界各國環(huán)境保護的措施越來越嚴格，替代燃油發(fā)動機汽車的方案也越來越多，例如氫能源汽車、燃料電池汽車、混合動力汽車等。但目前最有實用性價值并巳有商業(yè)化運轉的模式，只有混合動力汽車。混合動力汽車的關鍵是混合動力系統(tǒng)，它的性能直接關系到混合動力汽車整車性能。經過十多年的發(fā)展，混合動力系統(tǒng)總成已從原來發(fā)動機與電機離散結構向發(fā)動機電機和變速箱一體化結構發(fā)展，即集成化混合動力總成系統(tǒng)?；旌蟿恿偝梢詣恿鬏斅肪€分類，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種。二、 混合動力車的特點 （一）

6、節(jié)能性 當前普遍使用的燃油發(fā)動機汽車存在種種弊病，統(tǒng)計表明在占80以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動力潛能的40，在市區(qū)還會跌至25，更為嚴重的是排放廢氣污染環(huán)境。20世紀90年代以來，世界各國對改善環(huán)保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動汽車脫穎而出。雖然人們普遍認為未來是電動汽車的天下，但是目前的電池技術問題阻礙了電動汽車的應用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠未達到人們所要求的數值，專家估計在10年以內電動汽車還無法取代燃油發(fā)動機汽車（除非燃料電池技術有重大突破）。現(xiàn)實迫使工程師們想出了一個兩全其美的辦法，開發(fā)了一種混合動力裝置（Hybrid-ElectricVehicel，縮寫

7、HEV）的汽車。所謂混合動力裝置就是將電動機與輔助動力單元組合在一輛汽車上做驅動力，輔助動力單元實際上是一臺小型燃料發(fā)動機或動力發(fā)電機組。形象一點說，就是將傳統(tǒng)發(fā)動機盡量做小，讓一部分動力由電池-電動機系統(tǒng)承擔。這種混合動力裝置既發(fā)揮了發(fā)動機持續(xù)工作時間長，動力性好的優(yōu)點，又可以發(fā)揮電動機無污染、低噪聲的好處，二者“并肩戰(zhàn)斗”，取長補短，汽車的熱效率可提高10以上，廢氣排放可改善30以上。(二）多種車載動力源 由于混合動力的發(fā)展時間比較短，所以車載動力源比較少，基本都有蓄電池、燃料電池、太陽能電池、內燃機車的發(fā)電機等幾種形式，而奧迪Q5這款混合動力車就是用的高壓電跟汽油混合的動力。（三）動力性

8、好 動力性優(yōu)于同排量的單純內燃機汽車，特別是在起步加速時，電動機可以有效地彌補內燃機低轉速扭矩力不足的弱點。（四）成本高 電動機和內燃機兩套動力系統(tǒng)的造價遠比一套動力系統(tǒng)的成本高。在美國，同一車型的混合動力車比裝配傳統(tǒng)發(fā)動機的車貴3000多美元，豐田汽車總裁渡邊捷昭也認為，在這種汽車的使用壽命內，其節(jié)約的燃料費用，目前還不足以抵消為購買混合動力車而額外支付的車款。（五）復雜性 因為混合動力車燃油消耗上的優(yōu)勢主要依靠勢能積蓄電力節(jié)能，換句話說，混合動力車在行駛中越是頻繁制動減速、或頻繁地起步停車就會相對更為節(jié)能。而如果處于長時間勻速行駛，其節(jié)能效果就會相應降低。（六）續(xù)航能力強相比插電式混合動力

9、車型，在目前充電樁等基礎設施配套不完善的前提下，油電混合動力車的購買與使用更加方便和易操作，同時，油電混合動力車型的續(xù)航能力遠遠高于插電式混合動力車。（七）保養(yǎng)費用低混合動力車型的維修保養(yǎng)并非想象的昂貴。就凱美瑞來說，混合動力版車型的保養(yǎng)情況與普通汽油版車型基本相同，不同之處就在于電池的維修費用昂貴，但廠家往往對電池給出更長的質保期，如5年20萬公里或者6年15萬公里的質保期，在此期間，如果電池出現(xiàn)問題，廠家將為該車保修或更換全新的電池。（八）可選擇車型少目前汽車企業(yè)當中，豐田是最先大力發(fā)展混合動力技術的企業(yè)，在售的混動車型有凱美瑞、普銳斯以及雷克薩斯CT200h。自主品牌方面，包括長安、奇瑞

10、、上汽榮威在內的自主品牌都曾推出混合動力車型，遺憾的是，這些車型不是只在市場上“曇花一現(xiàn)”，就是止步于出租、公務用車領域。市場上可供消費者選擇的車型少之又少。（九）車價高補貼少車價偏高也是影響混動普及的重要因素。盡管差價在逐漸縮小，但相近的配置下，混動車型要比汽油車貴很多。以凱美瑞為例，汽油版售價區(qū)間為17.98萬32.98萬元，而混動版的售價則從25.98萬元起。 （十）維修費用高雖然保養(yǎng)費用與汽油版車型相同，但維修費用就要比普通車更高了，尤其是電池，一旦過質保期后損壞，價格昂貴。同樣以凱美瑞為例，全系凱美瑞車型享受三年或10萬公里的整車質保，其中尊瑞混合動力車型的電池可以享受5年或20萬公

11、里的保修，如果電池在上述期限內出現(xiàn)問題，廠家將為該車保修或更換全新的電池，超出這個期限更換電池則需要收取2萬元左右的費用。三、奧迪Q5混合動力的車的組成及工作原理（一）混合動力車的基本組成 永磁同步電機和鋰離子電池組是奧迪Q5 hybrid quattro混合動力系統(tǒng)的重要組成部分。其中，永磁同步電機的輸出功率可達40千瓦/54馬力，最大扭矩為210牛米。需要在座的各位網友朋友們注意的是，在車輛行駛過程中，這臺電機既能起到電動機、啟動機的作用，同時又能在制動減速的過程中充當發(fā)電機。（二）混合動力的工作原理 混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)和電池組等部分構成。以串

12、聯(lián)混合動力電動汽車為例，介紹一下混合動力電動汽車的工作原理。在車輛行駛之初，蓄電池處于電量飽滿狀態(tài)，其能量輸出可以滿足車輛要求，輔助動力系統(tǒng)不需要工作。電池電量低于60時，輔助動力系統(tǒng)起動：當車輛能量需求較大時，輔助動力系統(tǒng)與蓄電池組同時為驅動系統(tǒng)提供能量； 當車輛能量需求較小時，輔助動力系統(tǒng)為驅動系統(tǒng)提供能量的同時，還給蓄電池組進行充電。由于蓄電池組的存在，使發(fā)動機工作在一個相對穩(wěn)定的工況，使其排放得到改善?；旌蟿恿ζ嚥捎媚軌驖M足汽車巡航需要的較小發(fā)動機，依靠電動機或其它輔助裝置提供加速與爬坡所需的附加動力。其結果是提高了總體效率，同時并未犧牲性能?；旌蟿恿囋O計成可回收制動能量。在傳統(tǒng)汽

13、車中，當司機踩制動時，這種本可用來給汽車加速的能量作為熱量被白白扔掉了。而混合動力車卻能大部分回收這些能量，并將其暫時貯存起來供加速時再用。當司機想要有最大的加速度時，汽油發(fā)動機和電動機并聯(lián)工作，提供可與強大的汽油發(fā)動機相當的起步性能。在對加速性要求不太高的場合，混合動力車可以單靠電機行駛，或者單靠汽油發(fā)動機行駛，或者二者結合以取得最大的效率。比如在公路上巡航時使用汽油發(fā)動機。而在低速行駛時，可以單靠電機拖動，不用汽油發(fā)動機輔助。即使在發(fā)動機關閉時電動轉向助力系統(tǒng)仍可保持操縱功能，提供比傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)更大的效率。（三）奧迪Q5混合動力車的特點及變化 1. 能量回收 當駕駛者松開油門踏板時，電動機

14、則承擔起發(fā)電機的工作，為系統(tǒng)回收電量。在滑行狀態(tài)下，發(fā)動機與傳動系統(tǒng)分離開來，以規(guī)避掉趨于顯著的車輛降速狀態(tài)。在這個過程中，通過電動機回收的電能和車輛制動過程中回收的電能會被存儲到鋰離子電池組中。 而說到發(fā)電時的工作效率，通過測試發(fā)現(xiàn)，在發(fā)動機維持工作并中高速行駛時的充電速度是最快的，如果趕上長距離連續(xù)下坡帶擋滑行的充電一點速度并不快，需要帶上剎車才能加大動能回收的速率。換句話說，這臺Q5 Hybrid不需要刻意的方式去駕駛，就能收獲不錯的能量使用效能。2. 獨立工作奧迪Q5 hybrid quattro的混合動力系統(tǒng)具備發(fā)動機/電動機獨立運行、發(fā)動機/電動機協(xié)同工作以及電動機能量回收和“大推

15、力”共五種不同的工作狀態(tài)。在試駕過程中我們發(fā)現(xiàn)，Q5 hybrid車型的發(fā)動機/電動機協(xié)同工作的前提并不屬于“宏觀”層次上的相互協(xié)作，而是建立在“大推力”油門全開的“微觀”路線之上才會得以實現(xiàn)，因此我們曾一度擔心起了Q5 hybrid車型的最終綜合油耗成績表現(xiàn)。3. 混合節(jié)能 經過了100多公里的測試，奧迪Q5 hybrid的綜合油耗成績穩(wěn)定在了7.8升/100公里，然而在測試的全過程里，油耗數據顯示曾一度降至7.3升/100公里。雖然這個最低值并未我們刻意所為，但就是這樣一個成績著實能夠反映出這臺混動車型的節(jié)能潛力所在。說起來其實很容易就會實現(xiàn)，就是充分利用該車型的“理想滑行”狀態(tài)特性（滑行

16、時，發(fā)動機可與傳動系統(tǒng)斷開）進行駕駛操作，在這種狀態(tài)下，車輛的降速不會過于顯著，從而可以做到盡可能地減少再次補油提速的動作頻次以節(jié)省燃油。此外，可以充分結合EV純電力驅動模式進行車輛的提速過程，提速完成之后，可以利用發(fā)動機高擋位低轉速的原理來維持這個經濟節(jié)能的狀態(tài)過程，并同時為電池組充電。4. 動力優(yōu)越 在動力表現(xiàn)能力方面，其實在此之前曾經針對Q5 2.0T車型和hybrid混合動力版本一同進行了0-100公里/小時加速測試，其結果是混合動力版本要比2.0T型號快出1秒鐘，后者最快為7.12秒，看來官方聲稱的“大推力”真的是水分很小，而功臣自然是可以維持10秒鐘的那480牛米的瞬時最大扭矩。然

17、而即便是這樣，單就發(fā)動機的“吞油”表現(xiàn)來看，混動版本也要比前者能節(jié)省一小部分。5. 操控性優(yōu)越在操控性表現(xiàn)方面，Q5 hybrid在某些特定條件下能夠為你帶來意想不到的樂趣，當然了，樂趣有時是要建立在優(yōu)異的動力性能表現(xiàn)之上，就比如此次的冬季測試。測試的幾天基本都在下雪，濕滑的路面狀況可以勾起“撒歡兒”的強烈欲望，為此特別尋找了一塊面積很大的空場地來兌現(xiàn)我們的這種欲望，而這輛Q5 hybrid也沒有辜負期待，借助480牛米的強大扭矩可以讓你做出流暢的四輪漂移，10秒鐘的持續(xù)輸出時間已然為你幫了大忙了。6. 能源回收充分當然，在制動和滑行時的能量回收也存在不小的意義，或許相對輕微的能量回收不足以為

18、電池快速充電，但是滿足車輛舒適性配置的常規(guī)用電是綽綽有余的。還有一大優(yōu)勢值得說明，就是擁有72個電池單元的鋰電池組，相當于一個巨大的電瓶，在長時間停車中，可以隨心所欲的使用電器設備，比如調節(jié)座椅，維持大功率音樂播放，或是座椅加熱等，而無需過分擔心會因為電量不足導致不能著車。7. 采用第四代MMI系統(tǒng) 動力系統(tǒng)升級2013款奧迪Q5前大燈的內部燈組進行了重新的設計與布局，LED這個大趨勢自然不用多說，肯定是新款奧迪Q5必備的元素，但是日間行車燈已經從單獨的個體升級至多線條的LED日行燈組，弧形帶環(huán)繞大燈的LED日間行車燈看上去比老款的更加拉風與炫酷。同時，自適應動態(tài)彎道和靜態(tài)轉向燈在2013款奧

19、迪Q5上也可以選裝。8. 功率指示表代替轉速表Q5 hybrid quattro取消了傳統(tǒng)的轉速表，代之以功率指示表。指針指向READY下方表示在回收能量充電，滑行和踩剎車的時候發(fā)動機就自行關閉，你可以通過儀表觀察回收能量的多少；READY至30刻度值那段綠色，表示此時處于經濟駕駛狀況，實際駕駛中發(fā)現(xiàn)這段也可以代表純電動行駛的范圍，指針超過30的話基本可以確定發(fā)動機啟動工作；30至100刻度是發(fā)動機工作的范圍，踩油門越深刻度指示越高，這時表現(xiàn)類似于轉速表，但它不和轉速聯(lián)動，所以不會根據換擋動作來回跳動；刻度超過100的BOOST是“大推力”模式，意味著電動機和發(fā)動機同時驅動，此時動力會強過發(fā)動

20、機單獨工作。9. 混合動力完善Q5這套混合動力的完善性已經足以和豐田叫板，在各種速度范圍內發(fā)動機啟動都察覺不到任何震動。因為是并聯(lián)的工作方式，起步階段由電動機驅動，功率指針超過30刻度值發(fā)動機就接替工作，在此前后不會感覺動力有明顯落差，很像是駕駛一部普通的Q5正常起步。而且在怠速啟動的時候發(fā)動機的動靜不大，車廂內仍然保持了豪華車應有的靜謐性。10. 電動的實用性和普銳斯相近 至于100km/h的純電動行駛速度，得先開啟EV模式，在平坦直路上細微控制油門，確實能做到90km/h左右的純電力驅動，這個數字并非虛標。但是電池容量有限，只能維持1km左右的高速電力行駛，而且稍有坡度或者油門踩深一些，發(fā)

21、動機就立馬介入工作，想穩(wěn)妥用電動行駛一段的話，最好是電量在一半以上、速度保持在60km/h以下。論純電動行駛能力，Q5 hybrid quattro的極限確實很高，但要同時滿足多種條件并不容易，總體感覺電動的實用性和普銳斯相近。其實通過比較電池容量也可以得出相近結論，Q5是1.3千瓦時，普銳斯是1.4千瓦時，并沒有太大差別，后者甚至更高，可見奧迪只是把電池的潛能壓榨得更極限。四 、混合動力的分類、規(guī)模及發(fā)展前景（一） 混合動力的分類 油電混合動力車（Hybrid electric vehicle 簡稱HEV）。這是最普及的混合動力車。油電混合動力車使用內燃機（汽油引擎或柴油引擎）及電動機（摩打

22、）作為動力來源，視設計而定，內燃機有用作直接推動車輛，也可發(fā)電為電池充電。 世上第一輛油電混合動力車是汽油電力混合動力，在1899年由Pieper研發(fā)。利用剎車時進行能量再生制動的設計要到1978年才由電機工程師david Arthurs發(fā)明。 燃料電池車（Fuel cell electric vehicle 簡稱FCEV）。使用燃料電池作為動力來源的車輛，多會另加設可充電電池，以減低對燃料電池輸出功率的要求，及使燃料電池輸出功率保持穩(wěn)定以保護燃料電池，這正正就等于串聯(lián)混合動力系統(tǒng)，只是把由內燃機充作的發(fā)電機改為燃料電池，因此也屬于混合動力車的類別。 混合燃料車。有些引擎設計容許使用多種燃料，

23、稱為復合燃料引擎或彈性燃料引擎，這類車只有一個油箱內可混合多種燃料使用，如汽油、生物燃油、甲醇、乙醇等。再進一步，加設有儲存氣體燃料如天然氣或石油氣的裝置，同一車可以使用液體燃料及氣體燃料，但由于多了一個燃料容器，占去了多些空間，在一些用途上做成不便。 流體混合動力車。是指液壓動力或壓縮空氣引擎，原理是以加壓液體或氣體推動車輛，以電力或內燃機把工作流體再增壓。液力儲蓄器（蓄壓器）的價格較低，而耐用性比電池高很多。VOLVO公司曾在1980年代曾亦這原理發(fā)明在巴士、貨車等重型車輛上使用，現(xiàn)在是一種仍在研究的項目。2002年10月，巴黎國際汽車展覽會上展出了一款Compressed air car，使用壓縮空氣作動力，由于作為溫度低，省去了冷卻裝置等設備，引擎也因此可以使用較輕的物料制造，進一步增加效率。同樣原理的傳動模式被廣泛應用在鐵路的液傳動柴油機車上。（二）混合動力的規(guī)模目前，國際上混合動力汽車已經實現(xiàn)商業(yè)化。2007年全球混合動力汽車銷量達到50萬輛左右。美國作為全球最大的混合動力汽車市場，2007年在輕型車銷量下滑2.5個百分點的情況下，混合動力汽車銷量增長38%，達到35萬輛。另外，自混合動力汽車上市以來，單一品牌混合動力轎車的最大累計銷量已