【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的。 傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)具有熱效率高、經(jīng)濟(jì)性好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、供油系統(tǒng)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。同時(shí)在相同功率的情況下，柴油機(jī)的扭矩大，最大功率時(shí)的轉(zhuǎn)速低，適合于載貨汽車(chē)的使用。 但柴油機(jī)由于工作壓力大，要求各有關(guān)零件具有較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度，所以柴油機(jī)比較笨重，體積較大；柴油機(jī)的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高；另外，柴油機(jī)工作粗暴，振動(dòng)噪聲大；柴油不易蒸發(fā)，冬季冷車(chē)時(shí)起動(dòng)困難。 柴油發(fā)動(dòng)機(jī)功率大、經(jīng)濟(jì)性能好，并且 在節(jié)能與二氧化碳排放方面有顯著優(yōu)勢(shì)，這是汽油機(jī)等熱力發(fā)動(dòng)機(jī)都無(wú)法取代的。因此，先進(jìn)的小型高速柴油發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)成為歐美許多新轎車(chē)的動(dòng)力裝置。目前，我國(guó)一汽大眾已經(jīng)開(kāi)發(fā)出捷達(dá)、寶來(lái)柴油轎車(chē)，并已在國(guó)內(nèi)部分城市上市。 電動(dòng)汽車(chē) 電動(dòng)汽車(chē)是靠電能驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛。與傳統(tǒng)的燃油動(dòng)力汽車(chē)相比較，電動(dòng)汽車(chē)具有能源利用廣泛；能源利用率高；不會(huì)產(chǎn)生有害氣體排放；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單維修方便等特點(diǎn)。根據(jù)所使用的基本動(dòng)力能源不同，可分為蓄電池電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)。 蓄電池電動(dòng)汽車(chē) 指利用蓄電池作為動(dòng)力，用 電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車(chē)。不包括無(wú)軌電車(chē)及在車(chē)站、碼頭或廠內(nèi)使用的電動(dòng)叉車(chē)和普通的電瓶車(chē)。 第 6 頁(yè) 燃料電池是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿母咝拾l(fā)電裝置。燃料電池汽車(chē)是利用燃料電池組作為動(dòng)力源的汽車(chē)，只要不斷地供給燃料就能不斷地把燃料氧化的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，解決了蓄電池一次充電續(xù)駛里程短的問(wèn)題。 使用兩種以上的動(dòng)力源，能按照不同的道路交通條件，進(jìn)行動(dòng)力組合或轉(zhuǎn)換，達(dá)到高效、節(jié)能、環(huán)保的目的。輔助動(dòng)力可以采用燃燒某種燃料的原動(dòng)機(jī)或動(dòng)力發(fā)電機(jī)組?；?合動(dòng)力汽車(chē)有串聯(lián)式、并聯(lián)式、混聯(lián)式等多種。 其他動(dòng)力汽車(chē) 以燃?xì)鉃槿剂系钠?chē)稱(chēng)為燃?xì)馄?chē)。目前常用的燃?xì)馄?chē)有壓縮天然氣汽車(chē)和液化石油氣汽車(chē)，它們分別壓縮天然氣和液化石油氣為燃料。但燃?xì)獾膬?chǔ)運(yùn)性能差；一次充氣續(xù)駛里程短；動(dòng)力性能下降等缺點(diǎn)。現(xiàn)在主要用于改裝車(chē)燃?xì)馄?chē)。 醇燃料是指甲醇及乙醇，也包括丙醇，丁醇及其異構(gòu)物等。原料及其豐富，生產(chǎn)工藝成熟。甲醇及乙醇的理化性質(zhì)及燃料性能能較好地適應(yīng)汽車(chē)使用的要求。甲醇汽車(chē)有奧托型和迪塞爾型兩種，奧托型技術(shù)成熟，排放氣 體和汽油機(jī)相當(dāng)，迪塞爾型和柴油機(jī)相比 NOx排放少，黑煙小，但冷車(chē)起動(dòng)性能差，可以添加甲醛予以改善。 太陽(yáng)能汽車(chē)是將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能汽車(chē)。太陽(yáng)能是取之不盡、價(jià)格低廉、零污染的理想能源，缺點(diǎn)是要依賴(lài)天氣，且能源轉(zhuǎn)換效率低，造價(jià)高。主要由太陽(yáng)能電池組、自動(dòng)陽(yáng)光跟蹤系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等組成。 由于科技的發(fā)展各種能源的汽車(chē)相繼而出，風(fēng)力汽車(chē)、氫氣汽車(chē)、空氣動(dòng)力汽車(chē)，甚至是核能汽車(chē)。任何一種能源汽車(chē)都要考慮環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、安全性、操作性等各種性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)人類(lèi)利益的最大化。 第 7 頁(yè) 第 3 章 電動(dòng)汽 車(chē)的構(gòu)造與原理及工藝流程 蓄電池電動(dòng)汽車(chē) 蓄電池電動(dòng)汽車(chē)又稱(chēng)純電動(dòng)汽車(chē)，主要結(jié)構(gòu)有電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)的核心，也是區(qū)別于內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的最大不同點(diǎn)。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等組成。 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的作用是將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪和工作裝置。目前電動(dòng)汽車(chē)上廣泛采用直流串激電動(dòng)機(jī)，但直流電動(dòng)機(jī)由于存在換向火花，比功率較小、效率較低，維護(hù)保養(yǎng)工 作量大，隨著電機(jī)技術(shù)和電機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，勢(shì)必逐漸被直流無(wú)刷電動(dòng)機(jī)、開(kāi)關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)和交流異步電動(dòng)機(jī)所取代。 電源為電動(dòng)汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)提供電能，電動(dòng)機(jī)將電源的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)傳動(dòng)裝置或直接驅(qū)動(dòng)車(chē)輪和工作裝置。電池的主要性能指標(biāo)是比能量 (E)、能量密度(Ed)、比功率 (P)、循環(huán)壽命 (L)和成本 (C)等。目前，電動(dòng)汽車(chē)上應(yīng)用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池由于比能量較低堿性電池、燃料電池也相繼開(kāi)發(fā)應(yīng)用，這些新型電源的應(yīng)用，為電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展開(kāi)辟了廣闊的前景。 電動(dòng)機(jī)調(diào) 速控制裝置是為電動(dòng)汽車(chē)的變速和方向變換等設(shè)置的，其作用是控制電動(dòng)機(jī)的電壓或電流，完成電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩和旋轉(zhuǎn)方向的控制。 電動(dòng)汽車(chē)傳動(dòng)裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩傳給汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)軸，當(dāng)采用電動(dòng)輪驅(qū)動(dòng)時(shí)，傳統(tǒng)傳動(dòng)裝置中的變數(shù)器、離合器、差速器等都可以忽略，使汽車(chē)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量輕便。 行駛裝置的作用是將電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力矩通過(guò)車(chē)輪變成對(duì)地面的作 用力，驅(qū)動(dòng)車(chē)輪行走。它同其他汽車(chē)的構(gòu)成是相同的，由車(chē)輪、輪胎和懸架等組成 。 6．轉(zhuǎn)向裝置 轉(zhuǎn)向裝置是為實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的轉(zhuǎn)彎而設(shè)置的，由轉(zhuǎn)向機(jī)、方向盤(pán)、 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)和轉(zhuǎn)向輪等組成。多數(shù)電動(dòng)汽車(chē)為前輪轉(zhuǎn)向，工業(yè)中用的電動(dòng)叉車(chē)常常采用后輪轉(zhuǎn)向。電動(dòng)汽車(chē)的轉(zhuǎn)向裝置有機(jī)械轉(zhuǎn)向、液壓轉(zhuǎn)向和液壓助力轉(zhuǎn)向等類(lèi)型。 7．制動(dòng)裝置 電動(dòng)汽車(chē)的制動(dòng)裝置同其他汽車(chē)一樣，通常由制動(dòng)器及其操縱裝置組成。在電動(dòng)汽車(chē)上，一般還有電磁制動(dòng)裝置，它可以利用驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制電路實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的發(fā) 第 8 頁(yè) 電運(yùn)行，使減速制動(dòng)時(shí)的能量轉(zhuǎn)換成對(duì)蓄電池充電的電流，從而得到再生利用。 電動(dòng)汽車(chē)的工作原理：蓄電池 —— 電流 —— 電力調(diào)節(jié)器 —— 電動(dòng)機(jī) —— 動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng) —— 驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛 ,如圖 31 所示。 圖 31 電動(dòng)汽車(chē)工作原理 燃料電池汽車(chē) 燃料電池汽車(chē)是將作為燃料的氫在汽車(chē)搭載的燃料電池中與大氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生出電能啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)汽車(chē)。甲醇、天然氣和汽油也可以替代氫（從這些物質(zhì)里間接地提取氫），不過(guò)將會(huì)產(chǎn)生極度少的二氧化碳和氮氧化物。但總的來(lái)說(shuō)，這類(lèi)化學(xué)反應(yīng)除了電能就只產(chǎn)生水 單個(gè)的燃料電池必須結(jié)合成燃料電池組，以滿(mǎn)足車(chē)輛必須的動(dòng)力。燃料電池與蓄電池相比，燃料電池是能量轉(zhuǎn)換裝置，蓄電池是能量?jī)?chǔ)存裝置；燃料電池的放電特性是連續(xù)進(jìn)行的，蓄電池的放電特性是間斷進(jìn)行的。 混合動(dòng)力汽 車(chē) 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械能首先通過(guò)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化為電能，轉(zhuǎn)化后的電能一部分用來(lái)給蓄電池充電，另一部分經(jīng)由電動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，它需要三個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置：發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)。 采用發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪。發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通常通過(guò)不同的離 第 9 頁(yè) 合器來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輪，可以采用發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、電動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)或者發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)三種工作模式。 在結(jié)構(gòu)上綜合了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)。與串聯(lián)式相比，它增加了機(jī)械動(dòng)力的傳遞路線(xiàn)；與并聯(lián)式相比，它增加了電能的傳輸路線(xiàn) 以串聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)為例，介紹一下混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的工作原理。在車(chē)輛行駛之初，蓄電池處于電量飽滿(mǎn)狀態(tài)，其能量輸出可以滿(mǎn)足車(chē)輛要求，輔助動(dòng)力系統(tǒng)不需要工作。電池電量低于 60％時(shí)，輔助動(dòng)力系統(tǒng)起動(dòng)；當(dāng)車(chē)輛能量需求較大時(shí)，輔助系統(tǒng)與蓄電池組同時(shí)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量； 當(dāng)車(chē)輛能量需求較小時(shí)，輔助動(dòng)力系統(tǒng)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供能量的同時(shí)，還給蓄電池 組進(jìn)行充電。由于蓄電池組的存在，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的工況，使其排放得到改善。 第 10 頁(yè) 第 4 章 電動(dòng)汽車(chē)的能源管理與動(dòng)力供給及工藝分析 電動(dòng)汽車(chē)的能源管理系統(tǒng) 電動(dòng)汽車(chē)管理系統(tǒng)是對(duì)電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)能源轉(zhuǎn)換裝置的工作能量進(jìn)行協(xié)調(diào)、分配和控制的軟、硬件系統(tǒng)。能源管理系統(tǒng)的功能主要是對(duì)傳感器的信號(hào)進(jìn)行分析處理，對(duì)能源轉(zhuǎn)換裝置的工作能量進(jìn)行優(yōu)化分析，并向執(zhí)行元件發(fā)出指令。 蓄電池純電動(dòng)汽車(chē)能源管理系統(tǒng)由電池輸入控制器、車(chē)輛運(yùn)行狀 態(tài)參數(shù)、車(chē)輛操縱狀態(tài)、能源管理系統(tǒng) ECU、電池輸出控制器、電機(jī)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)控制等組成。具有對(duì)檢測(cè)的狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示；對(duì)檢測(cè)的狀態(tài)參數(shù)按預(yù)定的算法進(jìn)行推理與計(jì)算；向電池、電動(dòng)機(jī)等發(fā)出合適的控制和顯示指令等功能。實(shí)現(xiàn)電池能量的優(yōu)化管理與控制。 電池管理系統(tǒng)是能源管理系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)。電動(dòng)汽車(chē)電池?cái)y帶的能量是有限的，為了增加電動(dòng)汽車(chē)的續(xù)駛里程，對(duì)電池系統(tǒng)進(jìn)行全面的、有效的管理是十分必要的。其主要任務(wù)是保持電動(dòng)汽車(chē)蓄電池性能良好，并優(yōu)化各蓄電池的充電性能和保存、顯示測(cè)試數(shù)據(jù)等。 置 蓄電池電動(dòng)汽車(chē)的能源轉(zhuǎn)換裝置僅由電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池、功率變換模塊及動(dòng)力傳遞裝置等組成，能源傳遞路線(xiàn)主要有由蓄電池到車(chē)輪 (行駛 )和由車(chē)輪到蓄電池 (能量回收 )兩條，其任務(wù)是在滿(mǎn)足汽車(chē)動(dòng)力性需求的前提下，使蓄電池儲(chǔ)存的能量得到最有效的利用，并能使汽車(chē)的減速和制動(dòng)能量得到最大限度的回收，使汽車(chē)的能量效率最大。燃料電池電動(dòng)汽車(chē) (無(wú)儲(chǔ)能裝置的 )也與此類(lèi)似。 由燃料電池或燃油發(fā)動(dòng)機(jī)與儲(chǔ)能裝置組成的混合動(dòng)力汽車(chē)，其能量傳遞路線(xiàn)有四條。在每一條能量流動(dòng)路線(xiàn)上的能 量流的開(kāi)始時(shí)刻、關(guān)閉時(shí)刻和大小等對(duì)整車(chē)的性能都有重要影響?；旌蟿?dòng)力電動(dòng)汽車(chē)的能源管理系統(tǒng)屬于車(chē)輛控制系統(tǒng)的一部分，應(yīng)在車(chē)輛控制系統(tǒng)選定的工作模式下，對(duì)能量流的分配進(jìn)行優(yōu)化和最佳控制。 混合動(dòng)力燃料電池汽車(chē)和混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)，其能