任務(wù)2 混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與運(yùn)行模式課件講解

任務(wù)2混合動(dòng)力汽車結(jié)構(gòu)與運(yùn)行模式項(xiàng)目四混合動(dòng)力汽車建議課時(shí)：1課時(shí)有一位混合動(dòng)力車主反映他的車輛發(fā)動(dòng)機(jī)總是運(yùn)轉(zhuǎn)，是不是混合動(dòng)力系統(tǒng)有故障??？你作為新能源汽車專業(yè)學(xué)生，你能正確根據(jù)車主反饋的情況，判斷出其中的原因，并給出合理的解釋嗎？1.熟悉混合動(dòng)力汽車的基本特征；2.熟悉混合動(dòng)力汽車的基本結(jié)構(gòu)；3.掌握混合動(dòng)力汽車動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元結(jié)構(gòu)與工作原理；4.掌握混合動(dòng)力汽車的運(yùn)行模式。1.能夠正確分析典型混合動(dòng)力汽車的運(yùn)行模式。變速驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)混合動(dòng)力汽車基本特征工作準(zhǔn)備實(shí)施步驟混合動(dòng)力汽車的能效表混合動(dòng)力汽車的基本結(jié)構(gòu)1.混合動(dòng)力汽車基本特征（1）內(nèi)燃機(jī)的升級(jí)變化混合動(dòng)力汽車的內(nèi)燃機(jī)排量較小，同時(shí)由于大多數(shù)混合動(dòng)力汽車取消了12V發(fā)電機(jī)、曲軸皮帶驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)等部件，因此會(huì)簡化輔助裝置的皮帶傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，主要的表現(xiàn)是不再需要通過曲軸皮帶來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)和12V發(fā)電機(jī)了。豐田普銳斯內(nèi)燃機(jī)曲軸皮帶當(dāng)需要繼續(xù)添加燃油時(shí)，混合動(dòng)力控制系統(tǒng)會(huì)首先先釋放系統(tǒng)封閉的燃油蒸汽壓力，然后才執(zhí)行燃油箱蓋的打開和允許添加燃油。如圖所示的通用沃藍(lán)達(dá)混合動(dòng)力汽車設(shè)計(jì)的很大的一個(gè)碳罐。沃藍(lán)達(dá)插電混合動(dòng)力燃油碳罐（2）轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的升級(jí)變化由于混合動(dòng)力汽車的內(nèi)燃機(jī)可能偶爾會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，因此內(nèi)燃機(jī)將不能正確驅(qū)動(dòng)一個(gè)液壓轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)的液壓泵。目前，幾乎所有的混合動(dòng)力汽車上都使用了電動(dòng)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，如圖所示混合動(dòng)力電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（3）制動(dòng)系統(tǒng)的升級(jí)變化混合動(dòng)力汽車通常會(huì)設(shè)計(jì)有電動(dòng)真空泵，無論內(nèi)燃機(jī)是否關(guān)閉，改電動(dòng)真空泵均能為帶有真空制動(dòng)助力器的制動(dòng)系統(tǒng)提供足夠的真空，保證了混合動(dòng)力汽車的制動(dòng)安全?；旌蟿?dòng)力汽車電動(dòng)真空泵2.混合動(dòng)力汽車的基本結(jié)構(gòu)混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，它具有傳統(tǒng)汽車與純電動(dòng)汽車的雙重部件。如圖所示，混合動(dòng)力汽車配置有內(nèi)燃機(jī)、動(dòng)力蓄電池、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元、DC-DC轉(zhuǎn)換器，如果是插電式混合動(dòng)力汽車還配置有車載充電器等?；旌蟿?dòng)力汽車基本結(jié)構(gòu)3.變速驅(qū)動(dòng)單元的結(jié)構(gòu)混合動(dòng)力汽車的變速驅(qū)動(dòng)單元不同于現(xiàn)有的自動(dòng)變速器或手動(dòng)變速器，其內(nèi)部主要包含有：用于驅(qū)動(dòng)和發(fā)電的三相電機(jī)；用于實(shí)現(xiàn)動(dòng)力切換的離合器；用于實(shí)現(xiàn)輸出動(dòng)力變速的齒輪機(jī)構(gòu)。（1）混聯(lián)式變速驅(qū)動(dòng)單元例如，在豐田普銳斯車型中，變速驅(qū)動(dòng)單元內(nèi)部設(shè)計(jì)有2個(gè)驅(qū)動(dòng)電機(jī)MG1和MG2，并設(shè)計(jì)有一個(gè)行星齒輪機(jī)構(gòu)，如圖所示，其連接關(guān)系如下：內(nèi)燃機(jī)與內(nèi)部行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星架相連接。

MG1與行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽輪相連接。

MG2與行星齒輪機(jī)構(gòu)的齒圈以及車輛輸出軸相連接。（2）并聯(lián)式變速驅(qū)動(dòng)單元在比亞迪秦的變速驅(qū)動(dòng)單元中，組合設(shè)計(jì)有一個(gè)DCT雙離合變速器和一臺(tái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，并通過一套減速機(jī)構(gòu)進(jìn)行并聯(lián)起來。如圖所示，其內(nèi)部的連接關(guān)系是：1）驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過單獨(dú)的一套減速機(jī)構(gòu)與齒輪變速箱相連；2）內(nèi)燃機(jī)通過DCT雙離合變速器、以及另外一套減速機(jī)構(gòu)與齒輪變速箱相連。4.混合動(dòng)力汽車的運(yùn)行模式混合動(dòng)力汽車在運(yùn)行過程中，通?？梢约?xì)分成以下幾種運(yùn)行模式：（1）起步加速純電力驅(qū)動(dòng)或電機(jī)輔助內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行（2）低速巡航行駛在低速巡航行駛時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的汽缸是處于關(guān)閉狀態(tài)的，只靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。純電機(jī)驅(qū)動(dòng)模式（3）加速在加速狀態(tài)下時(shí)，如果此時(shí)內(nèi)燃機(jī)已經(jīng)起動(dòng)，那么會(huì)由電機(jī)輔助內(nèi)燃機(jī)，提供強(qiáng)有力的加速動(dòng)力。如果內(nèi)燃機(jī)在未起動(dòng)狀態(tài)下時(shí)，通常遇到大負(fù)荷情況下，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)內(nèi)燃機(jī)來為車輛提供更高的動(dòng)力?；旌向?qū)動(dòng)模式（4）高速巡航在高速巡航狀態(tài)情況下，電機(jī)通常被關(guān)閉，只由內(nèi)燃機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以穩(wěn)定的低油耗行駛。因?yàn)樵谶@種工況下，內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行也是在最經(jīng)濟(jì)的油耗下進(jìn)行的。僅內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行模式（5）減速系統(tǒng)會(huì)優(yōu)先執(zhí)行制動(dòng)能量回收，將制動(dòng)能量轉(zhuǎn)化為電能存儲(chǔ)在蓄電池中，此時(shí)內(nèi)燃機(jī)會(huì)被關(guān)閉，減少能耗，提高充電效率。制動(dòng)能量回收模式（6）自動(dòng)停車怠速時(shí)，混合動(dòng)力汽車具有最大的特點(diǎn)是內(nèi)燃機(jī)會(huì)被自動(dòng)停止，此時(shí)能源消耗和排放為零。自動(dòng)停機(jī)模式無特殊要求無豐田普銳斯，或比亞迪秦，或榮威550混合動(dòng)力，或其它類型混合動(dòng)力汽車無1.啟動(dòng)車輛，并操作混合動(dòng)力汽車信息顯示屏，找到以下顯示信息：位于混合動(dòng)力汽車的娛樂系統(tǒng)顯示屏或儀表信息顯示中心，均設(shè)計(jì)有車輛運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)能量圖。該能量圖指示了行車過程中動(dòng)力蓄電池與驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間電能的流動(dòng)情況，如圖所示。典型混合動(dòng)力汽車能量圖顯示界面2.釋放車輛手剎，并將檔位掛入D檔，嘗試運(yùn)行以下形式狀態(tài)，并記錄能量圖顯示的狀態(tài)。（1）空載起步；（2）加速；（3）勻速；（4）急加速；（5）釋放油門踏板滑行；（6）制動(dòng)車輛。3.分析記錄的能量顯示狀態(tài)（1）THS簡介普銳斯的中樞是豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)(ToyotaHybridSystem，THS），它利用汽油內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩種動(dòng)力系統(tǒng)，通過串聯(lián)和并聯(lián)相結(jié)合的形式進(jìn)行工作。豐田混合動(dòng)力系統(tǒng)（2）THS的工作模式當(dāng)車輛處于起步或中低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，內(nèi)燃機(jī)不用于驅(qū)動(dòng)車輛，而由蓄電池供電給電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輛，此時(shí)車輛不排放廢氣。純電驅(qū)動(dòng)車輛當(dāng)車輛處于普通行駛狀態(tài)時(shí)，車輛的行駛動(dòng)力由內(nèi)燃機(jī)為主，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪，同時(shí)也帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作。內(nèi)燃機(jī)起動(dòng)車輛瞬間加速時(shí)，車輛動(dòng)力蓄電池會(huì)提供額外的動(dòng)力給電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)會(huì)輔助內(nèi)燃機(jī)來提高整車動(dòng)力，改善整車加速性能，此時(shí)內(nèi)燃機(jī)瞬態(tài)加速性能大幅提高。電池與內(nèi)燃機(jī)同時(shí)工作當(dāng)車輛減速、制動(dòng)時(shí)，車輪驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)起到發(fā)電機(jī)作用，再生制動(dòng)將動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，并?chǔ)存于鎳氫蓄電池。制動(dòng)能量回收當(dāng)系統(tǒng)檢測到蓄電池電量低時(shí)，內(nèi)燃機(jī)可以在驅(qū)動(dòng)車輛的同時(shí)，隨時(shí)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)給蓄電池充電。內(nèi)燃機(jī)補(bǔ)充發(fā)電

1.混合動(dòng)力汽車的能效表很多混合動(dòng)力汽車儀表中都會(huì)設(shè)計(jì)有一個(gè)類似功能的能量指示符號(hào)，該符號(hào)指導(dǎo)以有效率的方式駕駛，要求保持屏幕中球體為綠色，且處于儀表中間，此時(shí)車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性或電力使用的效率最高。當(dāng)加速時(shí)，如果球體變黃并向上運(yùn)行，表示加速過猛，不利于效率最佳化。當(dāng)制動(dòng)時(shí)，如果球體變黃并向下運(yùn)行，表示剎車過猛，也不利于效率最佳化。典型混合動(dòng)力汽車能效表形式

2.混合動(dòng)力汽車工作模式介紹（1）純電動(dòng)模式純電動(dòng)模式，由動(dòng)力電池給驅(qū)動(dòng)電機(jī)供電，再由電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。純電模式

（2）傳統(tǒng)燃油模式傳統(tǒng)燃油模式|，由發(fā)動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輛行駛。傳統(tǒng)燃油模式

（3）能量回收模式能量回收模式，在制動(dòng)或慣性滑行中釋放出多余能量，并通過發(fā)電機(jī)將其轉(zhuǎn)化為電能。能量回收模式（4）怠速充電模式怠速充電模式，由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)給動(dòng)力電池充電。怠速充電模式（5）驅(qū)動(dòng)與發(fā)電模式驅(qū)動(dòng)與發(fā)電模式，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛，驅(qū)動(dòng)輪牽引電機(jī)給動(dòng)力電池供電。驅(qū)動(dòng)與發(fā)電模式（6）全速驅(qū)動(dòng)模式全速驅(qū)動(dòng)模式，需求更大加速度時(shí)，電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)一起傳輸動(dòng)力驅(qū)動(dòng)車輛行駛。全速驅(qū)動(dòng)模式（1）混合動(dòng)力汽車采用

DC-DC轉(zhuǎn)換器來替代12V發(fā)電機(jī)，采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)來替皮帶驅(qū)動(dòng)的壓縮機(jī)。（2）混合動(dòng)力汽車通常會(huì)設(shè)計(jì)有電動(dòng)真空泵，為帶有真空制動(dòng)助力器的制動(dòng)系統(tǒng)提供足夠的真空。（3）混合動(dòng)力汽車變速驅(qū)動(dòng)單元的典型類型，是以豐田普銳斯為代表的混聯(lián)形式變速驅(qū)動(dòng)單元和以比亞迪秦為代表的并聯(lián)式變速驅(qū)動(dòng)單元。（4）混合動(dòng)力汽車一般在低速巡航行駛時(shí)，內(nèi)燃機(jī)的汽缸是處于關(guān)閉狀態(tài)的，只靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。（5）混合動(dòng)力汽車的娛樂系統(tǒng)顯示屏或儀表信息顯示中心，均設(shè)計(jì)有車輛運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)能量圖。（1）幾乎所有的混合動(dòng)力汽車上都使用了電動(dòng)機(jī)械式轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。（對(duì)）（2）混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)汽車簡單。

（錯(cuò)）（3）混合動(dòng)力汽車的變速驅(qū)動(dòng)單元與傳統(tǒng)的自動(dòng)變速器或手動(dòng)變速器一樣。（錯(cuò)）（4）混合動(dòng)力汽車采用的電機(jī)通常是三相交流電機(jī)，它替代了傳統(tǒng)汽車上的發(fā)電機(jī)和起動(dòng)機(jī)。（對(duì)）（5）混合動(dòng)力車型在減速時(shí)，系統(tǒng)會(huì)優(yōu)先執(zhí)行制動(dòng)能量回收。（對(duì)）（1）以下部件會(huì)使用在油電混合動(dòng)力汽車上的是？（ABCD）A.逆變器B.車載充電器C.驅(qū)動(dòng)電機(jī)D.高壓動(dòng)力電池（2）混合動(dòng)力汽車高壓動(dòng)力電池大多數(shù)采用的冷卻形式是？（B）A.水冷B.風(fēng)冷C.水冷和風(fēng)冷組合D.不用冷卻1.與傳統(tǒng)汽車比較，混合動(dòng)