【正文】 樣就會(huì)導(dǎo)致輸出有多斷續(xù)，在追求動(dòng)力輸出上是個(gè)很大的缺陷。而雙離合采用兩個(gè)離合器，巧妙的解決了這個(gè)動(dòng)力瞬間中斷的問(wèn)題。世面常見應(yīng)用的雙離合自動(dòng)變速器主要有兩類。汽車很多零件中常見的兩個(gè)詞：“干式”和“濕式”，DCT同樣分為干式”雙離合變速器與“濕式”雙離合變速器兩類。與其他零件類似，不同類型有各自類型的優(yōu)缺點(diǎn)。對(duì)于“干式”雙離合變速器來(lái)說(shuō)，它具有相對(duì)的反應(yīng)靈敏性，但恰恰因?yàn)椤案墒健?，缺少?rùn)滑，摩擦阻力大，對(duì)離合器片的磨損會(huì)比較嚴(yán)重。而“濕式”雙離合器在一定程度上可以減少離合器片的摩擦受損，但由于結(jié)構(gòu)中有電子液壓系統(tǒng)，通過(guò)這個(gè)系統(tǒng)控制，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，效率會(huì)略微降低，同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一定的遲緩現(xiàn)象。總的來(lái)說(shuō)，各有千秋。與手動(dòng)變速器不同，DCT顧名思義有兩個(gè)離合器，就需要有兩根輸入軸，這兩個(gè)離合器分別與各自的輸入軸相連接，傳統(tǒng)汽車換擋過(guò)程中需要踩下離合器踏板，而在雙離合自動(dòng)變速下不需要有踩下離合器踏板的環(huán)節(jié)，整個(gè)過(guò)程都是通過(guò)積成電子模塊來(lái)控制的。與通常自動(dòng)變速器一樣，駕駛員可以把檔位一直處在D檔，汽車會(huì)根據(jù)不同駕駛條件自動(dòng)調(diào)換檔位，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)變速器的功能。在雙離合變速器中，除了有兩根輸入軸外，還有很關(guān)鍵的空心軸和實(shí)心軸，以六個(gè)前進(jìn)擋和一個(gè)倒檔的汽車為例，當(dāng)一個(gè)離合器通過(guò)實(shí)心軸控制1檔、3檔、和5檔的同時(shí)，另外一個(gè)離合器已經(jīng)通過(guò)空心軸做好了控制2檔、4檔、6檔和倒檔的準(zhǔn)備，所以在換擋過(guò)程中，下一個(gè)檔位已經(jīng)提前準(zhǔn)備完畢，不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)力瞬時(shí)中斷的情況。圖23為雙離合自動(dòng)變速器的結(jié)構(gòu)圖。圖23 雙離合變速器結(jié)構(gòu)圖此處不介紹傳統(tǒng)汽車機(jī)械式差速器，介紹一種電子差速器。與開式差速器相比，電子差速器鎖在機(jī)械結(jié)構(gòu)上并沒有過(guò)多改變，它的結(jié)構(gòu)和特性還是與之相同，裝有電子差速器鎖的汽車通常配ABS系統(tǒng)和EBD系統(tǒng)。通過(guò)與上述兩系統(tǒng)配合，從而使一側(cè)的車輪實(shí)現(xiàn)制動(dòng)打滑動(dòng)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)兩側(cè)車輪轉(zhuǎn)彎時(shí)的轉(zhuǎn)速差。在公路上，它是一項(xiàng)強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠提高抓地力，在車輛性能、方向穩(wěn)定性、主動(dòng)安全性和操作反饋方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。l 優(yōu)點(diǎn)：安全性好，不會(huì)損壞車輛。l 缺點(diǎn)：比傳統(tǒng)差速器造價(jià)昂貴，通常這類差速鎖會(huì)使用在比較高檔的汽車產(chǎn)品中；由于使用環(huán)境不同，可能在使用過(guò)程中處于嚴(yán)酷的環(huán)境中，從可靠性方面來(lái)講，電子產(chǎn)品的可靠性會(huì)稍微遜色。 第3章 蓄電池作為一種能量的存儲(chǔ)裝置，電池是電動(dòng)汽車的最關(guān)鍵部分，是車輛的動(dòng)力之源，恰恰因?yàn)槠渲匾潭?，電?dòng)汽車的發(fā)展受電池的制約性很強(qiáng)。雖然電動(dòng)汽車比內(nèi)燃機(jī)汽車有著諸多優(yōu)點(diǎn)，但是與其相競(jìng)爭(zhēng)，關(guān)鍵還是要開發(fā)出比功率大、比能量高、成本低、使用壽命長(zhǎng)的先進(jìn)電池。通常，我們?cè)诮⑿铍姵啬Ｐ瓦^(guò)程中，采用內(nèi)阻模型。這種模型把電池看成為一個(gè)理想電壓源和電阻串聯(lián)的等效電路，它的模型簡(jiǎn)圖如圖31所示。圖31 蓄電池內(nèi)阻模型圖其中：E0 是單個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)（V）； U工作電壓（V）； I工作電流（A）； Rint等效內(nèi)阻（Ω）由圖所以可以得到電壓特性方程為： （31） 電池的電動(dòng)勢(shì)E0和電池的內(nèi)阻Rint同時(shí)受多個(gè)不同因素的影響，隨著電池的狀態(tài)變化，其數(shù)值也不斷變化，但是在通常情況下，只考慮一些主要因素的影響，為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常電池的放電功率為： （32）電池的放電效率為：η== （33）最大輸出功率為： （34）其中Pbmax是個(gè)理論值，在實(shí)際過(guò)程中，電池的壽命會(huì)因?yàn)榉烹婋娏鬟^(guò)大，電池發(fā)熱過(guò)度而減短。因此，電池的工作電壓通常在2/3到1倍E0D 范圍內(nèi)。這樣可以使電池的輸出功率較高。實(shí)際中，電池的最大功率應(yīng)當(dāng)限定為； （35）鉛酸電池從1859年發(fā)明至今已有140多年的歷史，鉛酸電池的有關(guān)理論與技術(shù)都取得了許多突破性的進(jìn)展。鉛酸電池具有很多優(yōu)點(diǎn)，最大的優(yōu)點(diǎn)就是成本低。同時(shí)也具有可逆性好、適用性寬、大電流放電性能良好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛使用于車輛、電力、采掘等行業(yè)。鉛酸蓄電池的主要組成部分是由正負(fù)極板、電解液、隔板、溢氣閥、外殼等[]。極板作為其核心部件，正負(fù)極板上都有活性物質(zhì)。通常把二氧化鉛涂在正極板上，負(fù)極板上通常涂有純的金屬鉛，二氧化鉛和鉛作為活性物質(zhì)。隔板的作用是使正、負(fù)極板之間形成絕緣層，防止其短路。電解液是一種傳遞的載體，通常電解液是一定比例的硫酸與水配制而成。主要作用是參與電化學(xué)反應(yīng)，作為活性物質(zhì)之一，是鉛酸電池的重要組成溢氣閥安裝在蓄電池頂部，作用是密封、防暴等。圖32 鉛酸電池結(jié)構(gòu)圖鉛酸電池的優(yōu)缺點(diǎn)：l 輸出電壓較高，；l 成本低，價(jià)格較為便宜；l 輸出電流范圍廣，尺寸大小按需所變；l 高倍率放電性好，可用于引擎起動(dòng)；l 高低溫性好，工作環(huán)境可為40C60C；l 電能轉(zhuǎn)化效率高達(dá)60%；l 方便識(shí)別電荷狀態(tài)。鉛酸電池的缺點(diǎn)：l 比能量低；l 充電時(shí)間長(zhǎng)；l 使用壽命短、成本高；l 鉛存在重金屬污染問(wèn)題。鉛酸蓄電池使用過(guò)程中，有充電和放電兩種過(guò)程，兩種過(guò)程在一定條件下是可逆的。其中，通過(guò)內(nèi)部化學(xué)反應(yīng)生成能量，并且把能量輸出的過(guò)程叫做放電過(guò)程。在放電后，電池中的電能消耗完畢，需要對(duì)電池進(jìn)行充電，這個(gè)過(guò)程中實(shí)際就是把外界的電能重新轉(zhuǎn)為為蓄電池內(nèi)部的化學(xué)能的過(guò)程。l 放電時(shí)負(fù)極：Pb失2個(gè)電子變成＋2價(jià)的鉛后馬上與電極周圍的SO42－結(jié)合成PbSO4附在電極上。電極式為：Pb2e+ SO42－== PbSO4正極：PbO2 中的＋4價(jià)的鉛得到2個(gè)電子變成＋2價(jià)的鉛后馬上與電極周圍的SO42－結(jié)合成PbSO4附在電極上，釋放出的O2－與溶液中的結(jié)合成H2O。電極式為： PbO2+2e+4 H＋+SO42－== PbSO4+2H2O放電時(shí)總反應(yīng)式：Pb+PbO2+2H2SO4== 2PbSO4+2H2Ol 充電時(shí)：陰極：電極上的PbSO4中＋2價(jià)的鉛得到電源送來(lái)的2個(gè)電子變?yōu)镻b后釋放出SO42－。 電極式為：PbSO4+2 e=Pb +SO42－陽(yáng)極：電極上的PbSO4中＋2價(jià)的鉛被電源奪去2個(gè)電子變?yōu)椋?價(jià)的鉛，＋4價(jià)的鉛強(qiáng)行去奪H2O中的O2－，使自己變?yōu)镻bO2，同時(shí)又使H2O中的H＋釋放出來(lái)。電極式為：PbSO4+2e+2H2O＝PbO2+4H＋故充電時(shí)總反應(yīng)式為：2PbSO4+2H2O＝PbO2+Pb+2H2SO4鎳氫電池是一種堿性電池，鎳氫電池中不含有鎳鎘電池中的重金屬鉻，所以在使用和報(bào)廢的環(huán)節(jié)中，不會(huì)污染環(huán)境，是一種“綠色電池”。鎳氫電池主要由正極、負(fù)極、極板、隔板、電解液等組成[]，結(jié)構(gòu)如圖33所示。圖33 鎳氫電池結(jié)構(gòu)圖氫氧化鎳是鎳氫電池的正極活性物質(zhì)，負(fù)極的活性物質(zhì)是鎳氫合金，鎳氫電池也有與電解液類似的電解質(zhì)，其電解質(zhì)為氫氧化鉀。隔膜也是必不可少的部分。與其他蓄電池類似，這種電池的充電和放電過(guò)程也是可逆的，在可逆反應(yīng)過(guò)程中，需要一種催化劑，金屬鉑是針對(duì)這個(gè)反映十分有效的催化劑。鎳氫電池具有諸多優(yōu)點(diǎn)，與鉛酸蓄電池相比，鎳氫電池除具有比質(zhì)量輕、體積小、能量高、循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)以外，還有以下優(yōu)點(diǎn)：l 比功率高，可達(dá)到1350W/kg；l 循環(huán)使用次數(shù)多；l 無(wú)污染，為21世紀(jì)“綠色環(huán)保電池”；l 過(guò)充電過(guò)放電對(duì)電池影響相對(duì)較??；l 無(wú)記憶效應(yīng)；l 使用環(huán)境溫度溫度范圍30C55C；l 安全可靠。但是，鎳氫電池同樣具有缺點(diǎn)；l 成本高，價(jià)格為相同容量鉛酸電池的5—8倍；l 單體電池電壓低，；l 自放電損耗大；l 電池組熱管理任務(wù)重。鎳氫電池內(nèi)部進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生能量，這種電池可以把能量直接轉(zhuǎn)化為電能。 圖34 鎳氫電池反應(yīng)原理圖l 充電時(shí)：正極的化學(xué)反應(yīng)為： 負(fù)極的化學(xué)反應(yīng)為： l 放電時(shí)：正極的化學(xué)反應(yīng)為：負(fù)極的化學(xué)反應(yīng)為：下表為幾家公司已經(jīng)生產(chǎn)的鎳氫電池的性能對(duì)比： 日本Panasonic公司鎳氫電池性能項(xiàng)目EV95EV28容量/Ah9528額定電壓/V1212質(zhì)量/kg能量密度/（Wh/kg)635344功率密度（W/kg）200（80%DOD）300 (80%DOD)500(50%DOD) 法國(guó)Saft公司鎳氫電池性能電池型號(hào)額定容量/Ah96169能量密度/（Wh/kg)6670功率密度（W/kg）150162 美國(guó)COBASYS公司1000系列鎳氫電池模塊性能指標(biāo)數(shù)值指標(biāo)數(shù)值額定電壓12V模塊體積額定容量9Ah體積能量密度52Wh/L額定功率質(zhì)量功率密度1125w/kg額定能量（1C放電）125Wh體積功率密度2100W/L模塊質(zhì)量鋰離子電池是由之前的電池改進(jìn)而來(lái)。它解決了二次鋰電池的充放電壽命短和安全性差的兩個(gè)技術(shù)難題。1990年日本索尼公司成功推出了新一代電池，這種電池的性能高，儲(chǔ)能大，鋰離子電池也是目前世界上使用最為廣泛的充電電池。與其他電池類似，正極、負(fù)極、電解液、隔板等是鋰離子電池的主要構(gòu)成。圖35 鋰離子電池結(jié)構(gòu)圖鋰離子電池又包括錳酸鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池和鈷鎳鋰離子電池。這三種鋰離子電池的正極物質(zhì)是不同的。錳酸鋰離子電池的正極物質(zhì)，是以錳酸鋰為主要原料；磷酸鐵鋰作為磷酸鐵鋰離子電池中正極原料，在鈷鎳鋰離子電池中正極以鈷鎳鋰為主要原料。通常在正極活性物質(zhì)中，加入一些其他混合物以達(dá)到相關(guān)作用，導(dǎo)電劑和樹脂黏合劑是兩種典型的物質(zhì)，并涂覆在由鋁制的基體上。負(fù)極上活性物質(zhì)也是一種混合物，用碳材料與黏合劑制成的混合物是最佳材料，同時(shí)也要再添加上有機(jī)溶劑調(diào)和制成糊狀，并涂覆在銅基上，也呈薄層狀分布。隔板一般使用聚乙烯活聚丙烯材料制成，其表面是一種微觀上有很多孔的薄膜。它功能是關(guān)閉或阻斷所謂的“通道”。簡(jiǎn)單的說(shuō)，如果電池在使用過(guò)程中溫度過(guò)高，會(huì)對(duì)電池壽命和安全有影響，這時(shí)，阻塞阻斷作為離子通道的細(xì)孔，蓄電池就不能進(jìn)行正常的充放電反應(yīng)，起到安全作用。隔板這樣的作用有效的保護(hù)了電池。電解液與其他電池相似，也是一種混合的有機(jī)溶液。電解液一般混合不同性質(zhì)的幾種溶劑使用，因?yàn)槭褂脝我蝗軇┖茈y滿足上述嚴(yán)酷條件。鋰離子電池的優(yōu)點(diǎn)[]：l 工作電壓高。；l 高能(比能量高)，鋰離子電池比能量已達(dá)到150Wh/kg；l 使用壽命長(zhǎng)，反復(fù)充放電可達(dá)1000次以上；l 無(wú)記憶性，充放電自由，不會(huì)對(duì)電池造成損耗；l 對(duì)環(huán)境無(wú)污染，該電池內(nèi)不存在重金屬污染物，是“綠色電池”；l 可以制造成不同的形狀；l 工作溫度范圍寬。鋰離子也存在一些不足：l 成本高；l 必須有電池管理系統(tǒng)，以防止過(guò)充對(duì)電池造成損害。圖36鋰離子電池充放電原理圖鋰離子電池的充放電過(guò)程實(shí)際就是鋰離子不斷往返正負(fù)極之間的一個(gè)過(guò)程。當(dāng)電池處于充電狀態(tài)時(shí)，正極物質(zhì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，變成鋰離子，鋰離子在電解液中再通過(guò)隔膜，到達(dá)電池負(fù)極板，嵌入到負(fù)極中，完成充電過(guò)程。當(dāng)電池處于放電狀態(tài)時(shí)，負(fù)極物質(zhì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，鋰離子從負(fù)極脫出，進(jìn)入電解液，電解液作為一種介質(zhì)，經(jīng)過(guò)隔膜，把鋰離子再重新嵌入回正極材料晶格中。正極電化學(xué)反為 負(fù)極電化學(xué)反為 日本幾家公司研制的鋰離子電池的技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目日立湯淺松下額定容量/Ah15107質(zhì)量功率密度/（w/kg）210023402600質(zhì)量能量密度/（Wh/kg)698078 Saft公司2003年高能量型鋰離子電池性能性能當(dāng)錢鋰離子電池系統(tǒng)目標(biāo)質(zhì)量功率密度（W/kg）900625體積功率密度/（W/L）1450780質(zhì)量能量密度/（Wh/kg)7575壽命/年1515產(chǎn)量為10萬(wàn)套/年時(shí)的價(jià)格（美元/套）目標(biāo)值的2到3倍500燃料電池是一種利用可燃?xì)怏w與空氣（氧氣）進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生成能量，同時(shí)也是直接把生成的這些能量轉(zhuǎn)化為電能，所以燃料電池的效率很高，通常情況下它的能量轉(zhuǎn)化率能達(dá)到百分之七十到百分