理论教育 新标准!认识与使用新能源汽车

新标准!认识与使用新能源汽车

时间:2023-08-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:混合动力汽车介于传统内燃机汽车与纯电动汽车之间,是两种动力汽车的中间产物。但是,混合动力汽车中的动力驱动单元却完美地将内燃机的动力与电机的动力结合在一起。通过在混合动力汽车上使用电机,使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控,而内燃机保持在综合性能最佳的区域内工作,从而降低油耗与排放。与传统内燃机汽车相比,混合动力汽车需要在以下这些地方做出升级。

新标准!认识与使用新能源汽车

1.混合动力汽车的定义

混合动力汽车的Hybrid这个词来源于拉丁语Hybrida,是杂交或者混合的意思。在技术层面,Hybrid这个词指一种系统,该系统将两种不同的技术组合在一起来使用。我们常说的混合动力汽车通常就是指油电类型混合动力汽车(Hybrid Electric.Vehicle,HEV),即为内燃机动力电池电机的驱动混合。

国际电子技术委员会对混合动力车辆的定义为,在特定的工作条件下,可以从两种或两种以上的能量存储器、能量源或能量转化器中获取驱动能量的汽车,其中至少一种存储器或转化器要安装在汽车上。

混合动力汽车介于传统内燃机汽车与纯电动汽车之间,是两种动力汽车的中间产物。如图3-1所示,与纯电动汽车相比,混合动力汽车上配置有内燃机;与传统汽车相比,混合动力汽车上又新增有动力电池和电机。但是,混合动力汽车中的动力驱动单元却完美地将内燃机的动力与电机的动力结合在一起。

图3-1 混合动力汽车关系示意图

从广义上讲,混合动力汽车指的是装备有两种具有不同特点驱动装置的车辆。如图3-2所示,这两个驱动装置中有一个是车辆的主要动力来源,它能够提供稳定的动力输出,满足汽车稳定行驶的动力需求,由于内燃机在汽车上成功的应用,使之成为首选的驱动装置;另外还有一个辅助驱动装置,它具有良好的变工况特性,能够进行功率的平衡、能量的再生与存储系统。

图3-2 混合动力汽车两种动力源

从狭义上讲,混合动力汽车是指同时装备两种动力源的汽车。通过在混合动力汽车上使用电机,使得动力系统可以按照整车的实际运行工况要求灵活调控,而内燃机保持在综合性能最佳的区域内工作,从而降低油耗与排放。也可以认为混合动力汽车通常是指既有车载动力电池提供电力驱动,又装有一个相对小型内燃机的汽车。

2.混合动力汽车的典型特征

根据混合动力汽车的运行需要,混合动力汽车相比较传统汽车,主要的改进在车辆的驱动系统上,即在传统汽车的内燃机、变速器、传动轴到车轮的线路上,增加一套由高压动力电池、电机组成的电动动力输出线路。与传统内燃机汽车相比,混合动力汽车需要在以下这些地方做出升级。

(1)内燃机的升级变化

混合动力汽车的内燃机排量较小,同时由于大多数混合动力汽车取消了12V发电机曲轴传动带驱动压缩机等部件,因此会简化辅助装置的带传动机构,主要的表现是不再需要通过曲轴传动带来驱动压缩机和12V发电机了。混合动力汽车通常采用电动空调压缩机和电子水泵,在曲轴上的带轮仍会保留,仅作为减振器用,如图3-3所示的丰田普锐斯内燃机曲轴传动带驱动部件明显少了,仅保留一个发动机水泵和惰轮。

(www.daowen.com)

图3-3 丰田普锐斯内燃机曲轴传动带

此外,对于一些插电式混合动力汽车,由于内燃机可能很少运行,因此,还会设计有独立的封闭式燃油炭罐系统,利用更大的炭罐来吸收燃油箱内的蒸发燃油气体。当需要继续添加燃油时,混合动力控制系统会首先释放系统封闭的燃油蒸气压力,然后才执行燃油箱盖的打开和允许添加燃油。图3-4所示为沃蓝达插电式混合动力汽车燃油系统炭罐。

图3-4 沃蓝达插电式混合动力汽车燃油系统炭罐

(2)转向系统的升级变化

由于混合动力汽车的内燃机可能偶尔会停止运转,因此,内燃机将不能正确驱动一个液压转向助力系统的液压泵。几乎所有的混合动力汽车上都使用了电动机械式转向系统,如图3-5所示,该系统的电机直接从车辆电源系统获取电能,无论内燃机是否运转,均能提供转向助力。

图3-5 混合动力汽车电动助力转向系统

(3)制动系统的升级变化

混合动力汽车通常会设计有电动真空泵(图3-6),无论内燃机是否关闭,该电动真空泵均能为带有真空制动助力器的制动系统提供足够的真空,保证了混合动力汽车的制动安全。

图3-6 混合动力汽车电动真空泵

有些混合动力汽车不再设计有真空制动助力器的制动系统,改用电控液压制动系统。该系统的特点是驾驶人踩下制动踏板后不再直接机械地传递到制动主缸,而制动踏板是一个传感器,将信号先传递给制动系统模块,再由控制模块根据制动需求,驱动液压制动系统的制动压力实现制动。图3-7所示为电控液压制动主缸与制动模块。该系统的最大好处是可以无缝配合混合动力的制动能量回收控制。

图3-7 电控液压制动主缸与制动模块

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