[精选]汽车新技术配置-4复合动力.pptx
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1、现代汽车新配置实务.高级技师、经济师高级技师、经济师,工程师工程师 高级技能专业教师高级技能专业教师 汽车维修工高级考评员汽车维修工高级考评员第4章 复合动力系统n n4 41 1复合动力系统概复合动力系统概述述n n 4 41 11 1复合动力系复合动力系统概况及功能统概况及功能 4 41 12 2丰田复合动力系统的丰田复合动力系统的构造与作用构造与作用 4 41,31,3丰丰田新一代复合动力系田新一代复合动力系统统THS-CTHS-C复合动力系统概况及功能n n 1 1省能源、减低省能源、减低C02C02排放量,汽车的开展的主要课题,如图排放量,汽车的开展的主要课题,如图4 41 1所示,
2、为丰所示,为丰田汽车公司生态环保汽车的研发主题,针对替代能源、柴油发动机、汽油发动田汽车公司生态环保汽车的研发主题,针对替代能源、柴油发动机、汽油发动机、复合动力及电动汽车等机、复合动力及电动汽车等 个方向进行,复合动力为其中一项,并已在个方向进行,复合动力为其中一项,并已在19971997年年1010月于月于 市场推出丰田复合动力系统市场推出丰田复合动力系统THSTHS汽车,称为汽车,称为PriusPrius,拉丁文意为,拉丁文意为“领先之意,整部汽车采用现代最新的汽车科技及材料,除了强调节省能源领先之意,整部汽车采用现代最新的汽车科技及材料,除了强调节省能源及减低及减低C02C02排放外,
3、并且追求人车间之和谐,汽车与地球之融合,而不失驾驶排放外,并且追求人车间之和谐,汽车与地球之融合,而不失驾驶的乐趣与便利性。的乐趣与便利性。复合动力系统概况及功能n n 2 2本田汽车公司也在本田汽车公司也在19991999年年1111月推出复合动力月推出复合动力系统汽车系统汽车InsightInsight,三缸,三缸995c.c995c.cVTECVTEC发动机,采发动机,采用整体电动机辅助系统,再配合本田的各种新科用整体电动机辅助系统,再配合本田的各种新科技,以技,以 10-15Mode 10-15Mode型态测试,每公升汽油可行型态测试,每公升汽油可行驶驶35km35km。n n 如三菱
4、汽车的如三菱汽车的SUW AdvanceSUW Advance、日产汽车的、日产汽车的TinoHybridTinoHybrid、速霸陆汽车的、速霸陆汽车的EltenCustomEltenCustom等,等,n n都是各汽车厂积极研发的复合动力汽车。都是各汽车厂积极研发的复合动力汽车。复合动力系统概况及功能n n3 3复合动力系统又称混合动力系统,以汽油发动复合动力系统又称混合动力系统,以汽油发动机或柴油发动机与电动机系统的组合,解决使用机或柴油发动机与电动机系统的组合,解决使用蓄电池行驶距离太短的问题,及大量减少油量消蓄电池行驶距离太短的问题,及大量减少油量消耗,并降低排气污染。,现在已经实用
5、化,复合耗,并降低排气污染。,现在已经实用化,复合动力汽车已量产在道路上行驶了。动力汽车已量产在道路上行驶了。n n 4 4复合电动巴士采用排气量较小、效率高且复合电动巴士采用排气量较小、效率高且污染低的柴油发动帆,带动发电机发电,除输出污染低的柴油发动帆,带动发电机发电,除输出电力给电动机以驱动车轮转动外,还可以对蓄电电力给电动机以驱动车轮转动外,还可以对蓄电池组充电。池组充电。n n 5 5THSTHS发动机与电机的组合,系利用彼此的优发动机与电机的组合,系利用彼此的优点,并互补缺点,以期最低油耗与污染且不失点,并互补缺点,以期最低油耗与污染且不失其动力性能。其动力性能。丰田复合动力系统的
6、构造与作用一、一、THSTHS的基本的基本组合组合n n1 1搭配小型搭配小型汽油发动机的汽油发动机的复合动力系统复合动力系统的基本组合的基本组合分为串联式、分为串联式、并联式与并联并联式与并联式搭配串联式式搭配串联式之复联式等三之复联式等三种方法。种方法。丰田复合动力系统的构造与作用一、一、THSTHS的基本组合的基本组合n n搭配小型汽油发动机的复合动力系统的基本组合。搭配小型汽油发动机的复合动力系统的基本组合。n n串联式复合动力系统的组合串联式复合动力系统的组合:如图如图4 42 2所示所示n n由发动机、发电机、电机、蓄电池及变流器等组成。汽油发动机只用由发动机、发电机、电机、蓄电池
7、及变流器等组成。汽油发动机只用来带动发电机,发出的电力使电机驱动车轮。因此可采用小功串的发来带动发电机,发出的电力使电机驱动车轮。因此可采用小功串的发动机,且可在效率最正确的定速下运转,使车辆一边行驶,一边有效动机,且可在效率最正确的定速下运转,使车辆一边行驶,一边有效率的充电。率的充电。n n 丰田复合动力系统的构造与作用一、一、THSTHS的基本组合的基本组合n n3 3并联式复合动力系统的组合并联式复合动力系统的组合:如图如图4 43 3所示所示n n由发动机、电机发电机、蓄电池及变流器等组成。由汽油发动机与由发动机、电机发电机、蓄电池及变流器等组成。由汽油发动机与电机共同驱动车轮。可配
8、合状况使用两种驱动力,以弥补单一输出的电机共同驱动车轮。可配合状况使用两种驱动力,以弥补单一输出的缺点。车辆也可以一边行驶,一边对蓄电池组充电。缺点。车辆也可以一边行驶,一边对蓄电池组充电。丰田复合动力系统的构造与作用一、一、THSTHS的基本组合的基本组合n n 4 4复联式复合动力系统复联式复合动力系统:为并联式搭配串联式之的组合,如图为并联式搭配串联式之的组合,如图4 4,4 4所示,所示,n n由发动机、动力分配机构、减速器、发电机、电机、蓄电池及变流器等组成。由发动机、动力分配机构、减速器、发电机、电机、蓄电池及变流器等组成。使用使用1.500mL1.500mL直列四缸高效率发动机,
9、电机为交流永久磁铁式,蓄电池为镍氢直列四缸高效率发动机,电机为交流永久磁铁式,蓄电池为镍氢蓄电池。汽油发动机为基本的动力来源,发动机的动力由动力分配机构分成蓄电池。汽油发动机为基本的动力来源,发动机的动力由动力分配机构分成车轮的驱动力与发电机的驱动力。而发电机的电力除了使电机驱动车轮外,车轮的驱动力与发电机的驱动力。而发电机的电力除了使电机驱动车轮外,并经变流器变换成为直流电后,储存在高电压蓄电池。并联式与串联式驱动并经变流器变换成为直流电后,储存在高电压蓄电池。并联式与串联式驱动 方式的组合,使两者的长处分别发挥到最大极限。方式的组合,使两者的长处分别发挥到最大极限。丰田复合动力系统的构造与
10、作用二、二、THSTHS的构造的构造-1-1高效率汽油发动机高效率汽油发动机n n 1 1高效率汽油发动机:为高效率汽油发动机:为1,500mL1,500mL直列四缸直列四缸DOHCDOHC汽油汽油发动机,压缩比发动机,压缩比13135 5:1 1,最高转速,最高转速4,000r4,000rminmin,最大,最大转矩转矩10104kgm4kgm4,000r4,000rminmin,最大功率,最大功率43kW43kW4,000r4,000rminmin。n n与一般与一般1 15L5L发动机的最大转矩发动机的最大转矩14140k8m0k8m与最大功率与最大功率75kW75kW相比,其转矩与功率
11、值偏低,相比,其转矩与功率值偏低,n n但本发动机是在高效率领域才作用,并不是在强调转矩及但本发动机是在高效率领域才作用,并不是在强调转矩及功率值,功率值,n n电机辅动发动机得到高输出,行电机辅动发动机得到高输出,行 驶性能仍十分优异。驶性能仍十分优异。n n本发动机采用的丰田汽车发动机新科技,很多工程在丰田本发动机采用的丰田汽车发动机新科技,很多工程在丰田汽车国产化的汽车国产化的COROLLAALTISCOROLLAALTIS上都可以看到。上都可以看到。丰田复合动力系统的构造与作用二、二、THSTHS的构造的构造-1-1高效率汽油发动机高效率汽油发动机1 1发动机本体方面发动机本体方面n
12、n 采用阿特金森循环:为热效率很高之循环,采用阿特金森循环:为热效率很高之循环,n n 马自达汽车闻名于马自达汽车闻名于 世的米勒循环发动机,就是阿特金世的米勒循环发动机,就是阿特金森循环改进后的实际应用例。森循环改进后的实际应用例。n n 高燃油效率阿特金森循环发动机只在燃油经济性良好的高燃油效率阿特金森循环发动机只在燃油经济性良好的状态下才运转,状态下才运转,n n 其燃油效率比传统式发动机大幅提升其燃油效率比传统式发动机大幅提升8080,加上减速与,加上减速与制动时能源回收再生所提升的制动时能源回收再生所提升的20%20%燃油效率,总计燃油效率,总计100100,与传统式汽油发动机比较,
13、有二倍的省油性。与传统式汽油发动机比较,有二倍的省油性。n n此发动机在此发动机在 1015Mode 1015Mode形态测试下,形态测试下,油耗为油耗为28km28kmL L,约为丰田汽车其他,约为丰田汽车其他1.5L AT1.5L AT汽车的两倍。汽车的两倍。丰田复合动力系统的构造与作用二、二、THSTHS的构造的构造-1-1高效率汽油发动机高效率汽油发动机1 1发动机本体方面发动机本体方面n n VVT-iVVT-i:智慧型可变气门正时系统,:智慧型可变气门正时系统,n n进气门正时在曲轴角度进气门正时在曲轴角度4040内连续可变,到达省内连续可变,到达省n n油、低污染,低、中转速转矩
14、提高等优点,油、低污染,低、中转速转矩提高等优点,COROLLA ALTISCOROLLA ALTIS已采用。已采用。n n气门挺杆:采用轻量化无垫片式,因此调整气气门挺杆:采用轻量化无垫片式,因此调整气门间隙时必须更换不同厚度的气门挺杆,以每门间隙时必须更换不同厚度的气门挺杆,以每0 002mm02mm为一单位,总共有为一单位,总共有3535种不同尺寸的气门挺种不同尺寸的气门挺杆可供选择,杆可供选择,COROLLAALTISCOROLLAALTIS已采用。已采用。丰田复合动力系统的构造与作用二、二、THSTHS的构造的构造-1-1高效率汽油发动机高效率汽油发动机1 1发动机本体方面发动机本体
15、方面n n进排气门夹角:进排气门夹角缩小,为进排气门夹角:进排气门夹角缩小,为333355,可缩小气缸盖尺寸,及获得,可缩小气缸盖尺寸,及获得较佳的进气效率,较佳的进气效率,n n如图如图4 45 5所示,所示,COROLLAALTISCOROLLAALTIS也已采用。也已采用。n n活塞顶面形状设计成斜面挤压式形状,挤压斜面沿燃烧室壁倾斜活塞顶面形状设计成斜面挤压式形状,挤压斜面沿燃烧室壁倾斜n n,能改善进气流速,及造成强大涡流;能改善进气流速,及造成强大涡流;n n如图如图4 45 5所示,所示,COROLLAALTISCOROLLAALTIS也已采用。也已采用。丰田复合动力系统的构造与
16、作用二、二、THSTHS的构造的构造-1-1高效率汽油发动机高效率汽油发动机1 1发动机本体方面发动机本体方面n n正时链条:采用正时链条:采用8mm8mm间距的滚柱间距的滚柱式链条,使发动机简小化式链条,使发动机简小化n n利用机油喷嘴喷油润滑,以到达噪利用机油喷嘴喷油润滑,以到达噪声小,及使用寿命延长的目的,如声小,及使用寿命延长的目的,如图图4 46 6所示,所示,COROLLAALTISCOROLLAALTIS也已也已采用。采用。n n 偏置式曲轴:曲轴中心线向动偏置式曲轴:曲轴中心线向动力冲力冲n n击面偏置,距气缸孔中心线击面偏置,距气缸孔中心线12mm12mm,以减少最大燃烧压力
17、时的侧推力,以减少最大燃烧压力时的侧推力,且低转速与低负荷时的最大压缩压且低转速与低负荷时的最大压缩压力也可获得改善。力也可获得改善。n n 最高转速:限制在最高转速:限制在4,000r4,000rminmin,故,故n n强度可比高转速发动机低,使用的强度可比高转速发动机低,使用的零件较小,质量较轻,如曲轴外径零件较小,质量较轻,如曲轴外径较小,活塞环张力与气门弹簧力也较小,活塞环张力与气门弹簧力也较弱,可减少许多摩擦损失。较弱,可减少许多摩擦损失。丰田复合动力系统的构造与作用二、二、THSTHS的构造的构造-1-1高效率汽油发动机高效率汽油发动机2 2汽油喷射系统方面汽油喷射系统方面n n
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