汽車構造與原理實訓報告 2

1、/獰上裝Z療所學神汽車構造與原理實訓報告系另lj: 班 級：學 號：姓 名：指導老師：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.主要內容：）汽車新技術）汽車某一局部的結構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)是指車輛驅動系由兩個或多 個能同時運轉的單個驅動系聯(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)由單個驅動系單獨或共同供應。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?；旌蟿恿囕v的節(jié)能、低排放等特點引起了汽車界

2、 的極大關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)的內燃機和電動機作為動力源，通過混合使用熱能和電力兩套系統(tǒng)開動汽 車。使用的內燃機既有柴油機又有汽油機，因此可以使用傳統(tǒng)汽油或者柴油，也 有的發(fā)動機經(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)中包括高效強化的電動機、發(fā)電機和蓄電池。蓄電池使用的有 鉛酸電池、銀鎰氫電池和鋰電池，將來應當還能使用氫燃料電池。.基本分類A、依據(jù)混合動力驅動的聯(lián)結方式，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 燃機直接帶動發(fā)電機發(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 電機轉化為動能，最終通過變速機構來驅動汽車。在這種聯(lián)結方式下，電池就象 一個水庫，只是調整的對象不是水量，而是電能。電池對在發(fā)電機產(chǎn)生的能量和 電動機需要的能量之間進行調整，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 動系統(tǒng)：傳統(tǒng)的內燃機系統(tǒng)和電機驅動系統(tǒng)。兩個系統(tǒng)既可以同時協(xié)調工作，也 可以各自單獨工作驅動汽車。

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)結方式結構簡潔，本錢低。本田的Accord和Civic采納的是 并聯(lián)式聯(lián)結方式。三是混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)?；炻?lián)式混合動力系統(tǒng)的特點在于內燃機系統(tǒng)和電 機驅動系統(tǒng)各有一套機械變速機構，兩套機構或通過齒輪系，或采納行星輪式結 構結合在一起，從而綜合調整內燃機與電動機之間的轉速關系。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)工況來調整內燃機的功率輸出 和電機的運轉。此聯(lián)結方式系統(tǒng)簡單，本錢高。Prius采納的是混聯(lián)式聯(lián)結方式。B、依據(jù)在混合動力系統(tǒng)中，電機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)內燃機上的啟動電機（一般為12V）上加裝了 皮帶驅動啟動電機（也就是常說的Belt-alternatorStarterGenerator,簡稱BSG 系統(tǒng)）。該電機為發(fā)電啟動（Stop-Start） 一體式電動機，用來掌握發(fā)動機的啟動 和停止，從而取消了發(fā)動機的怠速，降低了油耗和排放。從嚴格意義上來講，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，由于它的電機并沒有為汽 車行駛供應持續(xù)的動力。在微混合動力系統(tǒng)里，電機的電壓通常有兩種：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（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)除了能夠實現(xiàn)用發(fā)電機掌握發(fā) 動機的啟動和停止，還能夠實現(xiàn)：（1）在減速和制開工況下，對局部能量進行汲 ?。唬?）在行駛過程中，發(fā)動機等速運轉，發(fā)動機產(chǎn)生的能量可以在車輪的驅動 需求和發(fā)電機的充電需求之間進行調整。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。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荷工況時，電動機能夠幫助驅動車輪，從而補充發(fā)動機 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30%左右，技術已經(jīng)成熟，應用廣泛。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，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)的混合度可以到達甚至超過50虬技術的進展將使 得完全混合動力系統(tǒng)漸漸成為混合動力技術的主要進展方向

8、。.歷史進展當前普遍使用的燃油發(fā)動機汽車存在種種弊病，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 峻的是排放廢氣污染環(huán)境。20世紀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。雖然人們普遍認為將來是電動汽車的天下， 但是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，遠未到達人們所要求的數(shù)值，專家估量在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)?，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 機與幫助動力單元組合在一輛汽車上做驅動力，幫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)擔當。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。2022年，全球進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燃機為主要驅動力，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)進展規(guī)劃(2022-2022) 已明確鼓舞多種技術路線車型的進展。作為新能源汽車之一，從市場和技術角度 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)和核心技術缺乏等 負面因素存在，中國HEV進展將機遇與挑戰(zhàn)并存。前瞻認為，HEV市場投資風險 仍較大，市場估值需謹慎！.行業(yè)狀況市場上的多家汽車廠商都在進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、上海汽車集團股份、中國 第一汽車集團公司、重慶長安汽車股份、東風電動車輛股份、 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 動力汽車的補貼政策，促進了華東地區(qū)混合動力汽車的進展。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)濟進展比擬落后，因此混合 動力汽車行業(yè)在此進展比擬緩慢，但是隨著我國對西部地區(qū)的重視，不斷出臺相 關政策加快西部地區(qū)的經(jīng)濟進展，將來混合動力汽車在西部地區(qū)也將有很好的進 展空間

13、。.相關優(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。.基本優(yōu)點1、采納復合動力后可按平均需用的功率來確定內燃機的最大功率，此時處 于油耗低、污染少的最優(yōu)工況下工作。需要大功率內燃機功率缺乏時，由電池來 補充；負荷少時，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內燃機可持續(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)，可關停內燃機，由電池單獨驅動，實現(xiàn)零排放。4、有了內燃機可以非常便利地解決耗能大的空調、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)內燃機汽車，尤其是在車輛起步加速時，電動 機可以有效地彌補內燃機低轉速扭矩力缺乏的弱點，而且有效的削減了汽車內部 的機械的噪音。.工作方式復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。復合動力驅動汽車的缺點是：有兩套動力，再加上兩套動力的管理 掌握系統(tǒng)，結構簡單，技術較難，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及其不同組織進行成百種方案的 篩選、

15、比擬，認為采納復合動力是實現(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)、驅動系統(tǒng)、幫助動力系統(tǒng)和 電池組等局部構成。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動系統(tǒng)供應能量；當車輛能量 需求較小時，幫助動力系統(tǒng)為驅動系統(tǒng)供應能量的同時，還給蓄電池組進行充電。 由于蓄電池組

16、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嚥杉{能夠滿意汽車巡航需要的較小發(fā)動機，依靠電動機或其它 幫助裝置供應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，并將其臨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，供應可與強大的汽油發(fā)動機相當?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

17、效率。比方在大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)動機幫助。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，供應比傳統(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，最 大功率42. 6kW/4600r/min,帶永磁無刷發(fā)電機，驅動電機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型復合動力電動轎車，該車裝用1500cc排量 直噴柴油機帶發(fā)電機，采納鉛酸電池，溝通感應電機驅動，鋁車架，復合材料車 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3升汽油或接近3升汽車的樣車，只是價格仍較貴。.驅動方式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，只靠發(fā)電機帶 動，不到達肯定速度，發(fā)動機就不工作，因此，便能使發(fā)動機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，只需加油即可?；旌蟿恿ζ嚨年P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(jīng)過十多年的進展，混