新型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī).

1、第十二章第十二章 新型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)新型汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī) 隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源與環(huán)境已經(jīng)隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源與環(huán)境已經(jīng)成為人類(lèi)發(fā)展和生存的重大問(wèn)題。內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)成為人類(lèi)發(fā)展和生存的重大問(wèn)題。內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)使用的燃料均為一次性能源，開(kāi)發(fā)使用后便不使用的燃料均為一次性能源，開(kāi)發(fā)使用后便不可再生。隨著全球能源消耗的增加，地球的礦可再生。隨著全球能源消耗的增加，地球的礦物能源正面臨枯竭。環(huán)境問(wèn)題也日益突出，在物能源正面臨枯竭。環(huán)境問(wèn)題也日益突出，在世界各地的大、中城市，大氣污染物中約世界各地的大、中城市，大氣污染物中約40%40%70%70%來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)汽車(chē)的尾氣排放。為了解決能源來(lái)自?xún)?nèi)燃機(jī)汽車(chē)的尾氣排

2、放。為了解決能源短缺，環(huán)境污染等社會(huì)問(wèn)題，人類(lèi)相繼開(kāi)發(fā)了短缺，環(huán)境污染等社會(huì)問(wèn)題，人類(lèi)相繼開(kāi)發(fā)了電動(dòng)汽車(chē)、燃?xì)馄?chē)、太陽(yáng)能汽車(chē)、直噴汽油電動(dòng)汽車(chē)、燃?xì)馄?chē)、太陽(yáng)能汽車(chē)、直噴汽油機(jī)等新型發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)。機(jī)等新型發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)。 一、電動(dòng)汽車(chē)一、電動(dòng)汽車(chē) 1 1、電動(dòng)汽車(chē)的特點(diǎn)、電動(dòng)汽車(chē)的特點(diǎn) ： （1 1）能廣泛地利用汽油、柴油、太陽(yáng)能、水力能、風(fēng)）能廣泛地利用汽油、柴油、太陽(yáng)能、水力能、風(fēng)能等多種能源發(fā)電；能等多種能源發(fā)電； （2 2）能量的利用率高：傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的有效效率一般為）能量的利用率高：傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的有效效率一般為303040%40%，機(jī)械效率為，機(jī)械效率為75%75%，只能獲得，只能獲得18%

3、18%左右原始燃料的左右原始燃料的可利用能量。而電動(dòng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)火力發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電、輸配電、可利用能量。而電動(dòng)汽車(chē)經(jīng)過(guò)火力發(fā)電廠(chǎng)發(fā)電、輸配電、充電、電機(jī)等設(shè)備使用能量損失，最終大約可獲充電、電機(jī)等設(shè)備使用能量損失，最終大約可獲20%20%原始原始燃料的有用能量。如果利用太陽(yáng)能、水能、原子能等發(fā)燃料的有用能量。如果利用太陽(yáng)能、水能、原子能等發(fā)電，則利用率會(huì)高一些。如果采用將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茈?，則利用率會(huì)高一些。如果采用將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿娜剂想姵?，則電池能量利用率可達(dá)的燃料電池，則電池能量利用率可達(dá)50%50%左右。因此，使左右。因此，使用電動(dòng)汽車(chē)可以節(jié)約大量的能源；用電動(dòng)汽車(chē)可以節(jié)約大量的能源； （3

4、 3）電動(dòng)汽車(chē)是零排放汽車(chē)：由于電動(dòng)汽車(chē)是）電動(dòng)汽車(chē)是零排放汽車(chē)：由于電動(dòng)汽車(chē)是依靠電驅(qū)動(dòng)，所以電動(dòng)汽車(chē)本身不會(huì)產(chǎn)生有害氣體依靠電驅(qū)動(dòng)，所以電動(dòng)汽車(chē)本身不會(huì)產(chǎn)生有害氣體排放，是零排放車(chē)輛；排放，是零排放車(chē)輛； （4 4）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和維修使用方便）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和維修使用方便 電動(dòng)汽車(chē)在結(jié)構(gòu)電動(dòng)汽車(chē)在結(jié)構(gòu)上比傳統(tǒng)燃油汽車(chē)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件減少，大大降低上比傳統(tǒng)燃油汽車(chē)簡(jiǎn)單，運(yùn)動(dòng)部件減少，大大降低了日常維修保養(yǎng)量，駕駛操作更為方便，維修簡(jiǎn)單。了日常維修保養(yǎng)量，駕駛操作更為方便，維修簡(jiǎn)單。 （1 1）蓄電池電動(dòng)汽車(chē)）蓄電池電動(dòng)汽車(chē)Electric Vehicle（EV）：利用蓄電：利用蓄電池作為動(dòng)力，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)

5、動(dòng)的汽車(chē)；池作為動(dòng)力，用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)； （2 2）混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)）混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)Hybrid Electric Vehicle（HEV）：）：通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母咝拾l(fā)通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母咝拾l(fā)電裝置；電裝置； （3 3）燃料電池汽車(chē)）燃料電池汽車(chē)Fuel Cell Electric Vehicle（FCEV）：）：使用兩種以上動(dòng)力源，能按照不同的道路交通條件，進(jìn)行動(dòng)使用兩種以上動(dòng)力源，能按照不同的道路交通條件，進(jìn)行動(dòng)力源組合或轉(zhuǎn)換。輔助動(dòng)力可以采用燃燒某種燃料的原動(dòng)機(jī)力源組合或轉(zhuǎn)換。輔助動(dòng)力可以采用燃燒某種燃料的原動(dòng)機(jī)或動(dòng)力發(fā)電機(jī)組

6、?；騽?dòng)力發(fā)電機(jī)組。2 2 、電動(dòng)汽車(chē)的類(lèi)型、電動(dòng)汽車(chē)的類(lèi)型根據(jù)所使用的基本動(dòng)力能源不同，電動(dòng)汽車(chē)大致可分為三類(lèi)：根據(jù)所使用的基本動(dòng)力能源不同，電動(dòng)汽車(chē)大致可分為三類(lèi)： 蓄電池電動(dòng)汽車(chē)主要由電池組、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系蓄電池電動(dòng)汽車(chē)主要由電池組、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)及安全保護(hù)系統(tǒng)等組成統(tǒng)及安全保護(hù)系統(tǒng)等組成 。3 3、蓄電池電動(dòng)汽車(chē)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理、蓄電池電動(dòng)汽車(chē)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理（1 1）蓄電池電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng)）蓄電池電動(dòng)汽車(chē)控制系統(tǒng) （2 2）蓄電池電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)）蓄電池電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 1-1-左半軸左半軸 2-2-左驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)左驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 3-3-電控差速器電控差速器 4-4-右驅(qū)動(dòng)電

7、動(dòng)機(jī)右驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 5-5-右半軸右半軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)）和輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩大類(lèi)。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有集中驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)）和輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)兩大類(lèi)。 雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)1-1-輪胎輪胎 2-2-永久磁鐵永久磁鐵 3-3-制動(dòng)盤(pán)制動(dòng)盤(pán) 4-4-襯套襯套 5-5-輪軸輪軸 6-6-電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈繞組電動(dòng)機(jī)線(xiàn)圈繞組輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)輪轂驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) HEVHEV的基本結(jié)構(gòu)是在的基本結(jié)構(gòu)是在EVEV和和FCEVFCEV的基礎(chǔ)上增加一套輔的基礎(chǔ)上增加一套輔助動(dòng)力系統(tǒng)助動(dòng)力系統(tǒng)動(dòng)力發(fā)電機(jī)組或某種原動(dòng)機(jī)。原動(dòng)機(jī)可以動(dòng)力發(fā)電機(jī)組或某種原動(dòng)機(jī)。原動(dòng)機(jī)可以是內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等熱機(jī)。是內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)等熱機(jī)。 按發(fā)動(dòng)機(jī)和

8、電動(dòng)機(jī)的耦合方式不同，可分為串聯(lián)式按發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的耦合方式不同，可分為串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)（混合動(dòng)力汽車(chē)（SHEVSHEV）、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)（）、并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)（PHEVPHEV）、）、混聯(lián)式（串、并聯(lián)式）混合動(dòng)力汽車(chē)（混聯(lián)式（串、并聯(lián)式）混合動(dòng)力汽車(chē)（PSHEVPSHEV）三種形式。）三種形式。4 4、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理（1 1）串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)的結(jié)構(gòu)與工作原理）串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)的結(jié)構(gòu)與工作原理 （2 2）并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)組成）并聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)組成 1-1-發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 2-2-電動(dòng)電動(dòng)/ /發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 3-3-機(jī)械傳

9、動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng) 4-4-驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 5-5-逆變器逆變器 6-6-蓄電池組蓄電池組1-1-發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī) 2-2-電動(dòng)電動(dòng)/ /發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī) 3-3-變速器或減速器變速器或減速器 4-4-驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)橋 5-5-逆變器逆變器 6-6-驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 7-7-蓄電池組蓄電池組（3 3）混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)組成）混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車(chē)組成 主要由燃料電池組、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)和蓄主要由燃料電池組、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)和蓄電池組等部分構(gòu)成。電池組等部分構(gòu)成。5 5、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的基本結(jié)構(gòu)與工作原理燃料電池電動(dòng)汽車(chē)的組成燃料

10、電池電動(dòng)汽車(chē)的組成 由多個(gè)由多個(gè)1V1V以下的燃料電池串連組成。它是一種將儲(chǔ)存在以下的燃料電池串連組成。它是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。發(fā)電裝置。（1 1）燃料電池組）燃料電池組a a）燃料電池本體結(jié)構(gòu)）燃料電池本體結(jié)構(gòu) b b）燃料電池組）燃料電池組 以燃?xì)鉃槿剂系钠?chē)。目前常用的燃?xì)庖匀細(xì)鉃槿剂系钠?chē)。目前常用的燃?xì)馄?chē)有壓縮天然氣汽車(chē)（汽車(chē)有壓縮天然氣汽車(chē)（CNGVCNGV）和液化石油氣）和液化石油氣汽車(chē)（汽車(chē)（LPGVLPGV），它們分別以壓縮天然氣和液化），它們分別以壓縮天然氣和液化石油氣為

11、燃料。石油氣為燃料。二、燃?xì)馄?chē)二、燃?xì)馄?chē)主要由儲(chǔ)液罐、燃料控制電磁閥、調(diào)節(jié)器、混合器等組成。主要由儲(chǔ)液罐、燃料控制電磁閥、調(diào)節(jié)器、混合器等組成。 1 1、LPGLPG供給系統(tǒng)供給系統(tǒng)1-1-混合器混合器 2-2-燃料控制電磁閥燃料控制電磁閥 3-3-儲(chǔ)液罐儲(chǔ)液罐 4-4-調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器 CNG CNG燃料供給系統(tǒng)與燃料供給系統(tǒng)與LPGLPG燃料供給系統(tǒng)相近。只是系統(tǒng)燃料供給系統(tǒng)相近。只是系統(tǒng)的壓力較高，可達(dá)的壓力較高，可達(dá)20MPa20MPa，因此對(duì)儲(chǔ)氣罐及管路閥門(mén)等的要，因此對(duì)儲(chǔ)氣罐及管路閥門(mén)等的要求很高。求很高。 2. CNG2. CNG供給系統(tǒng)供給系統(tǒng)1-1-車(chē)用氣瓶車(chē)用氣瓶2-2-連

12、通閥連通閥 3-3-充氣閥充氣閥 4-CNG4-CNG高壓管路高壓管路 5-5-輸出閥輸出閥 6-6-預(yù)熱閥預(yù)熱閥 7-7-混合器混合器 8-CNG8-CNG低壓管路低壓管路 9-9-計(jì)量器計(jì)量器 10-10-調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)器 11-11-濾清器濾清器 12-12-低壓表低壓表 13-13-高壓表高壓表 14-14-真空軟管真空軟管 15-15-截止閥截止閥 太陽(yáng)能汽車(chē)是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的汽車(chē)。太陽(yáng)能汽車(chē)是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的汽車(chē)。 主要組成：主要組成：由太陽(yáng)能電池組、自動(dòng)陽(yáng)光跟蹤由太陽(yáng)能電池組、自動(dòng)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制器組成。系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制器組成。三、太陽(yáng)能汽車(chē)三、太陽(yáng)能汽車(chē) 工

13、作原理：工作原理：太陽(yáng)能汽車(chē)由太陽(yáng)能電池板在向日太陽(yáng)能汽車(chē)由太陽(yáng)能電池板在向日自動(dòng)跟蹤器的控制下始終正對(duì)太陽(yáng)，接受太陽(yáng)光，自動(dòng)跟蹤器的控制下始終正對(duì)太陽(yáng)，接受太陽(yáng)光，并轉(zhuǎn)換成電能，向電動(dòng)機(jī)供電，再由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)并轉(zhuǎn)換成電能，向電動(dòng)機(jī)供電，再由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛，汽車(chē)行駛， 1 1、太陽(yáng)能電池組：它是太陽(yáng)能汽車(chē)的核心，由一、太陽(yáng)能電池組：它是太陽(yáng)能汽車(chē)的核心，由一定數(shù)量的單體電池串聯(lián)或并聯(lián)組成電池方陣；定數(shù)量的單體電池串聯(lián)或并聯(lián)組成電池方陣； 2 2、向日自動(dòng)跟蹤器：向日跟蹤器的作用就是保持、向日自動(dòng)跟蹤器：向日跟蹤器的作用就是保持太陽(yáng)電池板正對(duì)著太陽(yáng)，最大限度提高太陽(yáng)電池板接受太陽(yáng)電池板正對(duì)著太陽(yáng)，最大限度提高太陽(yáng)電池板接受太陽(yáng)輻射能太陽(yáng)能；太陽(yáng)輻射能太陽(yáng)能； 3 3、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：太陽(yáng)能汽車(chē)采用的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)主要、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)：太陽(yáng)能汽車(chē)采用的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)主要有交流異步電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng)有交流異步電動(dòng)機(jī)、永磁電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)，其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與系統(tǒng)與EVEV基本相同；基本相同； 4 4、控制器：主要實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能電磁組進(jìn)行管理和、控制器：主要實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)能電磁組進(jìn)行管理和對(duì)電動(dòng)機(jī)的控制，其