汽车构造与原理实训报告 2.docx

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1、/狞上装Z疗所学神汽车构造与原理实训报告系另lj: 班 级：学 号：姓 名：指导老师：完成时间：排版要求：1 . A4纸打印.正文宋体，字号：小四，段落行距: 固定值20磅。2 .加页码. 不少于5页3 .主要内容：4 ）汽车新技术）汽车某一局部的结构及原理以上两局部任选一局部写！混合动力汽车报告1 .基本定义混合动力汽车(HybridElectricVehicle, HEV)是指车辆驱动系由两个或多 个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆，车辆的行驶功率依据实际的车辆行 驶状态由单个驱动系单独或共同供应。因各个组成部件、布置方式和掌握策略的 不同，形成了多种分类形式。混合动力车辆的节能、低排

2、放等特点引起了汽车界 的极大关注并成为汽车讨论与开发的一个重点。2 .基本概述广义上说，混合动力汽车是指拥有至少两种动力源，使用其中一种或多种动力 源供应局部或者全部动力的车辆。但是，在实际生活中，混合动力汽车多半采纳 传统的内燃机和电动机作为动力源，通过混合使用热能和电力两套系统开动汽 车。使用的内燃机既有柴油机又有汽油机，因此可以使用传统汽油或者柴油，也 有的发动机经过改造使用其他替代燃料,例如压缩自然 气、丙烷和乙醇燃料等。 使用的电动力系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。蓄电池使用的有 铅酸电池、银镒氢电池和锂电池，将来应当还能使用氢燃料电池。3 .基本分类A、依据混合动力驱动

3、的联结方式，混合动力系统主要分为以下三类：一是串联式混合动力系统(SeriesHybrid)。串联式混合动力系统一般由内 燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过掌握单元传到电池，再由电池传输给 电机转化为动能，最终通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下，电池就象 一个水库，只是调整的对象不是水量，而是电能。电池对在发电机产生的能量和 电动机需要的能量之间进行调整，从而保证车辆正常工作。这种动力系统在城市 公交上的应用比拟多，轿车上很少使用。二是并联式混合动力系统(ParallelHybrid)。并联式混合动力系统有两套驱 动系统：传统的内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作，也

4、 可以各自单独工作驱动汽车。这种系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于 简单的路况。该联结方式结构简洁，本钱低。本田的Accord和Civic采纳的是 并联式联结方式。三是混联式混合动力系统。混联式混合动力系统的特点在于内燃机系统和电 机驱动系统各有一套机械变速机构，两套机构或通过齿轮系，或采纳行星轮式结 构结合在一起，从而综合调整内燃机与电动机之间的转速关系。与并联式混合动 力系统相比，混联式动力系统可以更加敏捷地依据工况来调整内燃机的功率输出 和电机的运转。此联结方式系统简单，本钱高。Prius采纳的是混联式联结方式。B、依据在混合动力系统中，电机的输出功率在整个系统输出功率中占的比 重

5、，也就是常说的混合度的不同，混合动力系统还可以分为以下四类：一是微混合动力系统。代表的车型是PSA的混合动力版C3和丰田的混合动力 版Vitz。这种混合动力系统在传统内燃机上的启动电机（一般为12V）上加装了 皮带驱动启动电机（也就是常说的Belt-alternatorStarterGenerator,简称BSG 系统）。该电机为发电启动（Stop-Start） 一体式电动机，用来掌握发动机的启动 和停止，从而取消了发动机的怠速，降低了油耗和排放。从严格意义上来讲，这 种微混合动力系统的汽车不属于真正的混合动力汽车，由于它的电机并没有为汽 车行驶供应持续的动力。在微混合动力系统里，电机的电压通

6、常有两种：12v和 24v。其中24V主要用于柴油混合动力系统。二是轻混合动力系统。代表车型是通用的混合动力皮卡车。该混合动力系统 采纳了集成启动电机（也就是常说的IntegratedStarterGenerator,简称ISG 系统）。与微混合动力系统相比，轻混合动力系统除了能够实现用发电机掌握发 动机的启动和停止，还能够实现：（1）在减速和制开工况下，对局部能量进行汲 取；（2）在行驶过程中，发动机等速运转，发动机产生的能量可以在车轮的驱动 需求和发电机的充电需求之间进行调整。轻混合动力系统的混合度一般在20%以 下。三是中混合动力系统。本田旗下混合动力的Insight, Accord和C

7、ivic都属 于这种系统。该混合动力系统同样采纳了 ISG系统。与轻度混合动力系统不同， 中混合动力系统采纳的是高压电机。此外，中混合动力系统还增加了一个功能： 在汽车处于加速或者大负荷工况时，电动机能够帮助驱动车轮，从而补充发动机 本身动力输出的缺乏，从而更好的提高整车的性能。这种系统的混合程度较高， 可以到达30%左右，技术已经成熟，应用广泛。四是完全混合动力系统。丰田的Prius和将来的Estima属于完全混合动力 系统。该系统采纳了272-650V的高压启动电机，混合程度更高。与中混合动力 系统相比，完全混合动力系统的混合度可以到达甚至超过50虬技术的进展将使 得完全混合动力系统渐渐成

8、为混合动力技术的主要进展方向。4 .历史进展当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病，统计说明在占80%以上的道 路条件下，一辆一般轿车仅采用了动力潜能的40%,在市区还会跌至25%,更为严 峻的是排放废气污染环境。20世纪90年月以来，世界各国对改善环保的呼声日益 高涨，各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为将来是电动汽车的天下， 但是电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上 百倍，远未到达人们所要求的数值，专家估量在10年以内电动汽车还无法取代燃 油发动机汽车(除非燃料电池技术有重大突破)。现实迫使工程师们想出了一个两全其美的方法，开发了一种混合动力装置 (

9、Hybrid-ElectricVehicel,缩写HEV)的汽车。所谓混合动力装置就是将电动 机与帮助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力，帮助动力单元实际上是一台小型 燃料发动机或动力发电机组。形象一点说，就是将传统发动机尽量做小，让一部 分动力由电池-电动机系统担当。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时 间长，动力性好的优点，又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处，二者“并肩 战斗”，取长补短，汽车的热效率可提高10%以上，废气排放可改善30%以上。2022年，全球进入汽车混合动力时代。据2022-2022年中国混合动力汽车 行业深度调研与投资战略规划分析报告数据显示，从1997年全球第一辆

10、混合动 力汽车(HEV)丰田普锐斯(ToyotaPrius)首发到2022年年底，丰田汽车全球累 计销售近300万辆，约占整个70%市场份额。虽然，HEV只占全球汽车销量约3. 7% 的市场份额，而且将来市场上汽车仍以内燃机为主要驱动力，但是，各国政府都 已经出台鼓舞政策，鼓舞和支持新能源汽车的进展，从亚洲近邻日本和韩国，到 大洋此岸的北美以及西欧汽车工业强国皆如此。中国政府亦不遗余力鼓舞汽车产业重组与变革，汽车产业已被纳入“十二五” 调整产业之列。由工信部启动的节能与新能源汽车产业进展规划(2022-2022) 已明确鼓舞多种技术路线车型的进展。作为新能源汽车之一，从市场和技术角度 看，HE

11、V规模化和产业化可能性最大。据前瞻网猜想，2022年，全球HEV市场将 占到整体市场的13%(包括plug-inHEV1400万辆)，EV为2%(约140万辆)。2022年， 前瞻估计中国市场HEV将到达74万辆，市场增长率为18临 而政府选购和混合动 力客车(HEB)将是主要消费客户。同时，由于汽车产业链脱节和核心技术缺乏等 负面因素存在，中国HEV进展将机遇与挑战并存。前瞻认为，HEV市场投资风险 仍较大，市场估值需谨慎！5 .行业状况市场上的多家汽车厂商都在进行混合动力汽车的研发与生产，中国混合动力 汽车的知名企业主要有比亚迪汽车、上海汽车集团股份、中国 第一汽车集团公司、重庆长安汽车股

12、份、东风电动车辆股份、 郑州宇通客车股份、北汽福田汽车股份等。但相对来说生产规 模都不大，竞争并不激烈。上图可以看出，我们我国混合动力汽车主要集中在华东地区、华北地区和华 中地区，以上三个地区的混合动力汽车占到了全国的65. 1%,特殊是华东地区的 混合动力汽车占到全国的27. 3%,其中安徽、浙江、福建省政府纷纷出台对混合 动力汽车的补贴政策，促进了华东地区混合动力汽车的进展。华中和华南地区混 合动力汽车别占到了22. 9%和14. 9%,西部地区由于经济进展比拟落后，因此混合 动力汽车行业在此进展比拟缓慢，但是随着我国对西部地区的重视，不断出台相 关政策加快西部地区的经济进展，将来混合动力

13、汽车在西部地区也将有很好的进 展空间。6 .相关优势车载动力源有多种：蓄电池、超级电容、燃料电池、太阳能电池、内燃机车 的发电机组，当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机，再加上蓄电池的汽车。7 .基本优点1、采纳复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处 于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率缺乏时，由电池来 补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池 又可以不断得到充电，故其行程和一般汽车一样。2、由于有了电池，可以非常便利地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。3、在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现零排放。4、有了内燃机

14、可以非常便利地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽 车遇到的难题。5、可以采用现有的加油站加油，不必再投资。6、可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命,降低本钱。7、动力性优于同排量的传统内燃机汽车，尤其是在车辆起步加速时，电动 机可以有效地弥补内燃机低转速扭矩力缺乏的弱点，而且有效的削减了汽车内部 的机械的噪音。8 .工作方式复合动力电动汽车有两种基本的工作方式，即串联式、并联式和串并联（或 称混联）式。复合动力驱动汽车的缺点是：有两套动力，再加上两套动力的管理 掌握系统，结构简单，技术较难，价格较高。由于新一代汽车伙伴合作（PNGV） 方案的推动美国三大汽车公司对

15、各种单元技术及其不同组织进行成百种方案的 筛选、比拟，认为采纳复合动力是实现中级轿车百公里3升油耗的可行方案因此 而受到更大的关注。经过多年讨论，混合动力电动汽车已开发出一些胜利的例子。9 .工作原理混合动力电动汽车的动力系统主要由掌握系统、驱动系统、帮助动力系统和 电池组等局部构成。以串联混合动力电动汽车为例，介绍一下混合动力电动汽车的工作原理。在车辆行驶之初，蓄电池处于电量饱满状态，其能量输出可以满意车辆要求, 帮助动力系统不需要工作。电池电量低于60%时，帮助动力系统起动：当车辆能 量需求较大时，帮助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统供应能量；当车辆能量 需求较小时，帮助动力系统为驱动系统

16、供应能量的同时，还给蓄电池组进行充电。 由于蓄电池组的存在，使发动机工作在一个相对稳定的工况,使其排放得到改善。混合动力汽车采纳能够满意汽车巡航需要的较小发动机，依靠电动机或其它 帮助装置供应加速与爬坡所需的附加动力。其结果是提高了总体效率，同时并未 牺牲性能。混合动力车设计成可回收制动能量。在传统汽车中，当司机踩制动时, 这种本可用来给汽车加速的能量作为热量被白白扔掉了。而混合动力车却能大部 分回收这些能量，并将其临时贮存起来供加速时再用。当司机想要有最大的加速 度时，汽油发动机和电动机并联工作，供应可与强大的汽油发动机相当的起步性 能。在对加速性要求不太高的场合，混合动力车可以单靠电机行驶

17、，或者单靠汽 油发动机行驶，或者二者结合以取得最大的效率。比方在大路上巡航时使用汽油 发动机。而在低速行驶时，可以单靠电机拖动，不用汽油发动机帮助。即使在发 动机关闭时电动转向助力系统仍可保持操纵功能，供应比传统液压系统更大的效率。10 .产品比拟日本丰田汽车公司1997年12月宣布将复合动力电动轿车Prius投入小批量 商业化生产，该车自重1515kg,装用顶置凸轮轴四缸，1500cc排量汽油机，最 大功率42. 6kW/4600r/min,带永磁无刷发电机，驱动电机亦为永磁无刷的额定 功率30kW,采纳氢镇电池，实现串并联掌握方式，百公里油耗为4. 5L,比原汽油 车削减了一半，C02排量

18、也相应削减了一半，CO、HC、NOX仅为现行法规允许值 的10%,售价每辆216万日元(约15000美元)。美国克莱斯勒汽车公司1998年2月 在底特律展出其次代道奇无畏ESX2型复合动力电动轿车，该车装用1500cc排量 直喷柴油机带发电机，采纳铅酸电池，沟通感应电机驱动，铝车架，复合材料车 身，自重1022kg,百公里油耗降至3. 4L。2000年通用，福特，戴姆勒克莱斯 勒已开发出100公里油耗已到达3升汽油或接近3升汽车的样车，只是价格仍较贵。11 .驱动方式HEV (Hybrid-Electric Vehicle)一混合动力装置。混合动力就是指汽车使 用汽油驱动和电力驱动两种驱动方式

19、，优点在于车辆启动停止时，只靠发电机带 动，不到达肯定速度，发动机就不工作，因此，便能使发动机始终保持在最正确工 况状态，动力性好，排放量很低，而且电能的来源都是发动机，只需加油即可。混合动力汽车的关键是混合动力系统，它的性能直接关系到混合动力汽车整 车性能。经过十多年的进展，混合动力系统总成已从原来发动机与电机离散结构 向发动机电机和变速箱一体化结构进展，即集成化混合动力总成系统。混合动力 总成以动力传输路线分类，可分为串联式、并联式和混联式等三种。从功能上看，新能源汽车是解决汽车不用油的问题，是将来长远进展的问题; 混合动力汽车是解决省油问题，是当前现实问题。当然，延长了石油的使用时间, 也为解决将来长远进展制造了更多的时间空间。比方原来只够供人类使用50年的 石油，通过节能技术，可以用上100年，甚至200年。简而言之，一个着眼将来， 一个立足当前，二者相得益彰，并不冲突，将混合动力从新能源中“剔除”出去, 更有利于集中力气进展新能源汽车。