汽車構(gòu)造與原理實訓(xùn)報告 2

1、/獰上裝Z療所學(xué)神汽車構(gòu)造與原理實訓(xùn)報告系另lj: 班 級：學(xué) 號：姓 名：指導(dǎo)老師：完成時間：排版要求：. A4紙打印.正文宋體，字號：小四，段落行距: 固定值20磅。.加頁碼. 不少于5頁.主要內(nèi)容：）汽車新技術(shù)）汽車某一局部的結(jié)構(gòu)及原理以上兩局部任選一局部寫！混合動力汽車報告.基本定義混合動力汽車(HybridElectricVehicle, HEV)是指車輛驅(qū)動系由兩個或多 個能同時運(yùn)轉(zhuǎn)的單個驅(qū)動系聯(lián)合組成的車輛，車輛的行駛功率依據(jù)實際的車輛行 駛狀態(tài)由單個驅(qū)動系單獨或共同供應(yīng)。因各個組成部件、布置方式和掌握策略的 不同，形成了多種分類形式。混合動力車輛的節(jié)能、低排放等特點引起了汽車界

2、 的極大關(guān)注并成為汽車討論與開發(fā)的一個重點。.基本概述廣義上說，混合動力汽車是指擁有至少兩種動力源，使用其中一種或多種動力 源供應(yīng)局部或者全部動力的車輛。但是，在實際生活中，混合動力汽車多半采納 傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)和電動機(jī)作為動力源，通過混合使用熱能和電力兩套系統(tǒng)開動汽 車。使用的內(nèi)燃機(jī)既有柴油機(jī)又有汽油機(jī)，因此可以使用傳統(tǒng)汽油或者柴油，也 有的發(fā)動機(jī)經(jīng)過改造使用其他替代燃料,例如壓縮自然 氣、丙烷和乙醇燃料等。 使用的電動力系統(tǒng)中包括高效強(qiáng)化的電動機(jī)、發(fā)電機(jī)和蓄電池。蓄電池使用的有 鉛酸電池、銀鎰氫電池和鋰電池，將來應(yīng)當(dāng)還能使用氫燃料電池。.基本分類A、依據(jù)混合動力驅(qū)動的聯(lián)結(jié)方式，混合動力系統(tǒng)主要

3、分為以下三類：一是串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)(SeriesHybrid)。串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)一般由內(nèi) 燃機(jī)直接帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，產(chǎn)生的電能通過掌握單元傳到電池，再由電池傳輸給 電機(jī)轉(zhuǎn)化為動能，最終通過變速機(jī)構(gòu)來驅(qū)動汽車。在這種聯(lián)結(jié)方式下，電池就象 一個水庫，只是調(diào)整的對象不是水量，而是電能。電池對在發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的能量和 電動機(jī)需要的能量之間進(jìn)行調(diào)整，從而保證車輛正常工作。這種動力系統(tǒng)在城市 公交上的應(yīng)用比擬多，轎車上很少使用。二是并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)(ParallelHybrid)。并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)有兩套驅(qū) 動系統(tǒng)：傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)既可以同時協(xié)調(diào)工作，也 可以各自單獨工作驅(qū)動汽車。

4、這種系統(tǒng)適用于多種不同的行駛工況，尤其適用于 簡單的路況。該聯(lián)結(jié)方式結(jié)構(gòu)簡潔，本錢低。本田的Accord和Civic采納的是 并聯(lián)式聯(lián)結(jié)方式。三是混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)的特點在于內(nèi)燃機(jī)系統(tǒng)和電 機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)各有一套機(jī)械變速機(jī)構(gòu)，兩套機(jī)構(gòu)或通過齒輪系，或采納行星輪式結(jié) 構(gòu)結(jié)合在一起，從而綜合調(diào)整內(nèi)燃機(jī)與電動機(jī)之間的轉(zhuǎn)速關(guān)系。與并聯(lián)式混合動 力系統(tǒng)相比，混聯(lián)式動力系統(tǒng)可以更加敏捷地依據(jù)工況來調(diào)整內(nèi)燃機(jī)的功率輸出 和電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)。此聯(lián)結(jié)方式系統(tǒng)簡單，本錢高。Prius采納的是混聯(lián)式聯(lián)結(jié)方式。B、依據(jù)在混合動力系統(tǒng)中，電機(jī)的輸出功率在整個系統(tǒng)輸出功率中占的比 重，也就是常說的混合度的不同，

5、混合動力系統(tǒng)還可以分為以下四類：一是微混合動力系統(tǒng)。代表的車型是PSA的混合動力版C3和豐田的混合動力 版Vitz。這種混合動力系統(tǒng)在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)上的啟動電機(jī)（一般為12V）上加裝了 皮帶驅(qū)動啟動電機(jī)（也就是常說的Belt-alternatorStarterGenerator,簡稱BSG 系統(tǒng)）。該電機(jī)為發(fā)電啟動（Stop-Start） 一體式電動機(jī)，用來掌握發(fā)動機(jī)的啟動 和停止，從而取消了發(fā)動機(jī)的怠速，降低了油耗和排放。從嚴(yán)格意義上來講，這 種微混合動力系統(tǒng)的汽車不屬于真正的混合動力汽車，由于它的電機(jī)并沒有為汽 車行駛供應(yīng)持續(xù)的動力。在微混合動力系統(tǒng)里，電機(jī)的電壓通常有兩種：12v和 24v。

6、其中24V主要用于柴油混合動力系統(tǒng)。二是輕混合動力系統(tǒng)。代表車型是通用的混合動力皮卡車。該混合動力系統(tǒng) 采納了集成啟動電機(jī)（也就是常說的IntegratedStarterGenerator,簡稱ISG 系統(tǒng)）。與微混合動力系統(tǒng)相比，輕混合動力系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)用發(fā)電機(jī)掌握發(fā) 動機(jī)的啟動和停止，還能夠?qū)崿F(xiàn)：（1）在減速和制開工況下，對局部能量進(jìn)行汲 ?。唬?）在行駛過程中，發(fā)動機(jī)等速運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的能量可以在車輪的驅(qū)動 需求和發(fā)電機(jī)的充電需求之間進(jìn)行調(diào)整。輕混合動力系統(tǒng)的混合度一般在20%以 下。三是中混合動力系統(tǒng)。本田旗下混合動力的Insight, Accord和Civic都屬 于這種系統(tǒng)。該

7、混合動力系統(tǒng)同樣采納了 ISG系統(tǒng)。與輕度混合動力系統(tǒng)不同， 中混合動力系統(tǒng)采納的是高壓電機(jī)。此外，中混合動力系統(tǒng)還增加了一個功能： 在汽車處于加速或者大負(fù)荷工況時，電動機(jī)能夠幫助驅(qū)動車輪，從而補(bǔ)充發(fā)動機(jī) 本身動力輸出的缺乏，從而更好的提高整車的性能。這種系統(tǒng)的混合程度較高， 可以到達(dá)30%左右，技術(shù)已經(jīng)成熟，應(yīng)用廣泛。四是完全混合動力系統(tǒng)。豐田的Prius和將來的Estima屬于完全混合動力 系統(tǒng)。該系統(tǒng)采納了272-650V的高壓啟動電機(jī)，混合程度更高。與中混合動力 系統(tǒng)相比，完全混合動力系統(tǒng)的混合度可以到達(dá)甚至超過50虬技術(shù)的進(jìn)展將使 得完全混合動力系統(tǒng)漸漸成為混合動力技術(shù)的主要進(jìn)展方向

8、。.歷史進(jìn)展當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動機(jī)汽車存在種種弊病，統(tǒng)計說明在占80%以上的道 路條件下，一輛一般轎車僅采用了動力潛能的40%,在市區(qū)還會跌至25%,更為嚴(yán) 峻的是排放廢氣污染環(huán)境。20世紀(jì)90年月以來，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(rèn)為將來是電動汽車的天下， 但是電池技術(shù)問題阻礙了電動汽車的應(yīng)用。由于電池的能量密度與汽油相比差上 百倍，遠(yuǎn)未到達(dá)人們所要求的數(shù)值，專家估量在10年以內(nèi)電動汽車還無法取代燃 油發(fā)動機(jī)汽車(除非燃料電池技術(shù)有重大突破)?，F(xiàn)實迫使工程師們想出了一個兩全其美的方法，開發(fā)了一種混合動力裝置 (Hybrid-ElectricV

9、ehicel,縮寫HEV)的汽車。所謂混合動力裝置就是將電動 機(jī)與幫助動力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動力，幫助動力單元實際上是一臺小型 燃料發(fā)動機(jī)或動力發(fā)電機(jī)組。形象一點說，就是將傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)盡量做小，讓一部 分動力由電池-電動機(jī)系統(tǒng)擔(dān)當(dāng)。這種混合動力裝置既發(fā)揮了發(fā)動機(jī)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(jī)無污染、低噪聲的好處，二者“并肩 戰(zhàn)斗”，取長補(bǔ)短，汽車的熱效率可提高10%以上，廢氣排放可改善30%以上。2022年，全球進(jìn)入汽車混合動力時代。據(jù)2022-2022年中國混合動力汽車 行業(yè)深度調(diào)研與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告數(shù)據(jù)顯示，從1997年全球第一輛混合動 力汽車(HEV)豐田普銳

10、斯(ToyotaPrius)首發(fā)到2022年年底，豐田汽車全球累 計銷售近300萬輛，約占整個70%市場份額。雖然，HEV只占全球汽車銷量約3. 7% 的市場份額，而且將來市場上汽車仍以內(nèi)燃機(jī)為主要驅(qū)動力，但是，各國政府都 已經(jīng)出臺鼓舞政策，鼓舞和支持新能源汽車的進(jìn)展，從亞洲近鄰日本和韓國，到 大洋此岸的北美以及西歐汽車工業(yè)強(qiáng)國皆如此。中國政府亦不遺余力鼓舞汽車產(chǎn)業(yè)重組與變革，汽車產(chǎn)業(yè)已被納入“十二五” 調(diào)整產(chǎn)業(yè)之列。由工信部啟動的節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)展規(guī)劃(2022-2022) 已明確鼓舞多種技術(shù)路線車型的進(jìn)展。作為新能源汽車之一，從市場和技術(shù)角度 看，HEV規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化可能性最大。據(jù)前

11、瞻網(wǎng)猜想，2022年，全球HEV市場將 占到整體市場的13%(包括plug-inHEV1400萬輛)，EV為2%(約140萬輛)。2022年， 前瞻估計中國市場HEV將到達(dá)74萬輛，市場增長率為18臨 而政府選購和混合動 力客車(HEB)將是主要消費客戶。同時，由于汽車產(chǎn)業(yè)鏈脫節(jié)和核心技術(shù)缺乏等 負(fù)面因素存在，中國HEV進(jìn)展將機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存。前瞻認(rèn)為，HEV市場投資風(fēng)險 仍較大，市場估值需謹(jǐn)慎！.行業(yè)狀況市場上的多家汽車廠商都在進(jìn)行混合動力汽車的研發(fā)與生產(chǎn)，中國混合動力 汽車的知名企業(yè)主要有比亞迪汽車、上海汽車集團(tuán)股份、中國 第一汽車集團(tuán)公司、重慶長安汽車股份、東風(fēng)電動車輛股份、 鄭州宇通客車

12、股份、北汽福田汽車股份等。但相對來說生產(chǎn)規(guī) 模都不大，競爭并不激烈。上圖可以看出，我們我國混合動力汽車主要集中在華東地區(qū)、華北地區(qū)和華 中地區(qū)，以上三個地區(qū)的混合動力汽車占到了全國的65. 1%,特殊是華東地區(qū)的 混合動力汽車占到全國的27. 3%,其中安徽、浙江、福建省政府紛紛出臺對混合 動力汽車的補(bǔ)貼政策，促進(jìn)了華東地區(qū)混合動力汽車的進(jìn)展。華中和華南地區(qū)混 合動力汽車別占到了22. 9%和14. 9%,西部地區(qū)由于經(jīng)濟(jì)進(jìn)展比擬落后，因此混合 動力汽車行業(yè)在此進(jìn)展比擬緩慢，但是隨著我國對西部地區(qū)的重視，不斷出臺相 關(guān)政策加快西部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)進(jìn)展，將來混合動力汽車在西部地區(qū)也將有很好的進(jìn) 展空間

13、。.相關(guān)優(yōu)勢車載動力源有多種：蓄電池、超級電容、燃料電池、太陽能電池、內(nèi)燃機(jī)車 的發(fā)電機(jī)組，當(dāng)前復(fù)合動力汽車一般是指內(nèi)燃機(jī)車發(fā)電機(jī)，再加上蓄電池的汽車。.基本優(yōu)點1、采納復(fù)合動力后可按平均需用的功率來確定內(nèi)燃機(jī)的最大功率，此時處 于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機(jī)功率缺乏時，由電池來 補(bǔ)充；負(fù)荷少時，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機(jī)可持續(xù)工作，電池 又可以不斷得到充電，故其行程和一般汽車一樣。2、由于有了電池，可以非常便利地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。3、在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電池單獨驅(qū)動，實現(xiàn)零排放。4、有了內(nèi)燃機(jī)可以非常便利地解決耗能大的空調(diào)、取暖、除霜等

14、純電動汽 車遇到的難題。5、可以采用現(xiàn)有的加油站加油，不必再投資。6、可讓電池保持在良好的工作狀態(tài)，不發(fā)生過充、過放，延長其使用壽命,降低本錢。7、動力性優(yōu)于同排量的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車，尤其是在車輛起步加速時，電動 機(jī)可以有效地彌補(bǔ)內(nèi)燃機(jī)低轉(zhuǎn)速扭矩力缺乏的弱點，而且有效的削減了汽車內(nèi)部 的機(jī)械的噪音。.工作方式復(fù)合動力電動汽車有兩種基本的工作方式，即串聯(lián)式、并聯(lián)式和串并聯(lián)（或 稱混聯(lián)）式。復(fù)合動力驅(qū)動汽車的缺點是：有兩套動力，再加上兩套動力的管理 掌握系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)較難，價格較高。由于新一代汽車伙伴合作（PNGV） 方案的推動美國三大汽車公司對各種單元技術(shù)及其不同組織進(jìn)行成百種方案的 篩選、

15、比擬，認(rèn)為采納復(fù)合動力是實現(xiàn)中級轎車百公里3升油耗的可行方案因此 而受到更大的關(guān)注。經(jīng)過多年討論，混合動力電動汽車已開發(fā)出一些勝利的例子。.工作原理混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)主要由掌握系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、幫助動力系統(tǒng)和 電池組等局部構(gòu)成。以串聯(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)，其能量輸出可以滿意車輛要求, 幫助動力系統(tǒng)不需要工作。電池電量低于60%時，幫助動力系統(tǒng)起動：當(dāng)車輛能 量需求較大時，幫助動力系統(tǒng)與蓄電池組同時為驅(qū)動系統(tǒng)供應(yīng)能量；當(dāng)車輛能量 需求較小時，幫助動力系統(tǒng)為驅(qū)動系統(tǒng)供應(yīng)能量的同時，還給蓄電池組進(jìn)行充電。 由于蓄電池組

16、的存在，使發(fā)動機(jī)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嚥杉{能夠滿意汽車巡航需要的較小發(fā)動機(jī)，依靠電動機(jī)或其它 幫助裝置供應(yīng)加速與爬坡所需的附加動力。其結(jié)果是提高了總體效率，同時并未 犧牲性能?；旌蟿恿囋O(shè)計成可回收制動能量。在傳統(tǒng)汽車中，當(dāng)司機(jī)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，并將其臨時貯存起來供加速時再用。當(dāng)司機(jī)想要有最大的加速 度時，汽油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)并聯(lián)工作，供應(yīng)可與強(qiáng)大的汽油發(fā)動機(jī)相當(dāng)?shù)钠鸩叫?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(jī)行駛，或者單靠汽 油發(fā)動機(jī)行駛，或者二者結(jié)合以取得最大的

17、效率。比方在大路上巡航時使用汽油 發(fā)動機(jī)。而在低速行駛時，可以單靠電機(jī)拖動，不用汽油發(fā)動機(jī)幫助。即使在發(fā) 動機(jī)關(guān)閉時電動轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)仍可保持操縱功能，供應(yīng)比傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)更大的效率。.產(chǎn)品比擬日本豐田汽車公司1997年12月宣布將復(fù)合動力電動轎車Prius投入小批量 商業(yè)化生產(chǎn)，該車自重1515kg,裝用頂置凸輪軸四缸，1500cc排量汽油機(jī)，最 大功率42. 6kW/4600r/min,帶永磁無刷發(fā)電機(jī)，驅(qū)動電機(jī)亦為永磁無刷的額定 功率30kW,采納氫鎮(zhèn)電池，實現(xiàn)串并聯(lián)掌握方式，百公里油耗為4. 5L,比原汽油 車削減了一半，C02排量也相應(yīng)削減了一半，CO、HC、NOX僅為現(xiàn)行法規(guī)允許值 的

18、10%,售價每輛216萬日元(約15000美元)。美國克萊斯勒汽車公司1998年2月 在底特律展出其次代道奇無畏ESX2型復(fù)合動力電動轎車，該車裝用1500cc排量 直噴柴油機(jī)帶發(fā)電機(jī)，采納鉛酸電池，溝通感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動，鋁車架，復(fù)合材料車 身，自重1022kg,百公里油耗降至3. 4L。2000年通用，福特，戴姆勒克萊斯 勒已開發(fā)出100公里油耗已到達(dá)3升汽油或接近3升汽車的樣車，只是價格仍較貴。.驅(qū)動方式HEV (Hybrid-Electric Vehicle)一混合動力裝置?；旌蟿恿褪侵钙囀?用汽油驅(qū)動和電力驅(qū)動兩種驅(qū)動方式，優(yōu)點在于車輛啟動停止時，只靠發(fā)電機(jī)帶 動，不到達(dá)肯定速度，發(fā)動機(jī)就不工作，因此，便能使發(fā)動機(jī)始終保持在最正確工 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(jī)，只需加油即可?；旌蟿恿ζ嚨年P(guān)鍵是混合動力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動力汽車整 車性能。經(jīng)過十多年的進(jìn)展，混