【正文】 [3]張金柱 .《 混。 參考文獻(xiàn)： [1]關(guān)文達(dá) .《 汽車構(gòu)造 》 [M]，清華大學(xué)出版社， 20xx 年 1 月第二版。 可以看出，混合動力汽車與傳統(tǒng)的燃油汽車相比，在正常行駛時油耗低、排放少、對能量的利用率高，有著良好的使用性能；但目前與同類汽車產(chǎn)品相比售價偏高。但要真正實現(xiàn)自主混合動 力車型的普及，還有諸多障礙需要克服，包括技術(shù)上的一些關(guān)鍵難題。 裝 訂 線 29 結(jié) 語 本文 主要介紹了 混合動力汽車 的結(jié)構(gòu)特點、工作 原理 、控制策略 、 其優(yōu) 缺 點 、 技術(shù)難題 及市場前景等。 清華大學(xué)與清能華通共同研發(fā)的“ Micro 哈里”采用了自主研發(fā)的新型四輪智能驅(qū)動技術(shù)和高能鋰離子動力蓄電池，最高車速 65km/h， 0km/h～ 30km/h 加速時間 ，百公里能耗 5kWh，續(xù)航里程大于 120km。 20xx年 11月底， 10輛奇瑞 BSG 混合動力轎車率先銷售到奇瑞出租車公司，計劃單車運(yùn)行 10萬公里以上。 在混合動力汽車方面，首先在乘用車上推廣使用具有怠速停車功能和啟動電機(jī)，發(fā)電機(jī)一體化的輕度混合動力轎車技術(shù)，將其應(yīng)用到使用率較高的領(lǐng)域，如城市出租車；其次是在城市公交車輛上推廣應(yīng)用具有制動能量回收功能的混合動力，逐步擴(kuò)大其應(yīng) 用范圍。 政策的鼓勵對混合動力車的市場推進(jìn)有著推波助瀾的作用。國家發(fā)展和改革委員會于 20xx年 11月 1日頒布實施的《新能源汽車生產(chǎn)準(zhǔn)入管理規(guī)則》為各種電動汽車的推廣應(yīng)用掃清了政策障礙。豐田公司預(yù)測，在未來的 10 年內(nèi)，其在美國的全部轎車銷量中，混合動力車型將占有 25%的市場份額。 20xx 年，豐田汽車公司在美國市場上推出了 4款從現(xiàn)有車型改造成的混合動力汽車，這些混合動力汽車的外形、操控以及車內(nèi)的設(shè)備和普通車完全一樣。在美國市場， 20xx 年混合動力汽車的銷售量僅為5 萬輛，而 20xx 年的銷售量快速增長到 萬輛，占全部新車銷量的 %。隨著油價的持續(xù)上漲，更多的消費(fèi)者開始購買節(jié)油和環(huán)保的混合動力汽車，這使得美國和日本混 合動力汽車市場率先經(jīng)歷了“井噴式”增長。 1997 年 12 月，日本豐田汽車公司首先在日本市場上推出了世界上第一款批量生產(chǎn)的混合動力汽車“普銳斯 裝 訂 線 27 （ PRIUS）”，該轎車于 20xx 年 7 月開始出口北美，同年 9月開始出口歐洲。 在歐美一些國家以及日本等國，個人購買節(jié)能環(huán)保型車輛，政府都有一定程度的資金補(bǔ)貼，使得混合動力汽車的購車價與普 通的燃油車車價接近。因而被業(yè)界認(rèn)為是目前最現(xiàn)實可行且長遠(yuǎn)有效的節(jié)能環(huán)保方案。面對交通能源與環(huán)境問題的巨大挑戰(zhàn)，以能源多元化、排放潔凈化、燃料節(jié)約化為主要特征的節(jié)能與新能源汽車迅速發(fā)展，相互競爭，并引發(fā)了汽車動力的電控化和電氣化兩大技術(shù)變革，促進(jìn)了汽車能源及動力的快速轉(zhuǎn)型。 目前從全球范圍來看，混合動力汽車已處于大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的前夕，國際、國內(nèi)的汽車企業(yè)在競相研發(fā)混合動力汽車。 混合動力汽車的市場推廣 混合動力汽車節(jié)能和環(huán)保效果明顯，得到快速發(fā)展，并在 各國的 優(yōu)惠政策鼓勵下，逐步進(jìn)入商業(yè)化推廣應(yīng)用階段。 。 、減輕質(zhì)量和降低制造成本。 。 、功率分配裝置及其與變速器一體化的設(shè)計。 混合動力汽車要進(jìn)入實用化，需要具備高比能量和高比功率的能量儲 存裝置，低成本、高效率的功率電子設(shè)備和燃料經(jīng)濟(jì)性 高排放低的發(fā)動機(jī)。尤其電動汽車作為一種零排放、高效率、結(jié)構(gòu)簡單及維修、使用方便的汽車，無疑是交通運(yùn)輸工具的最佳選擇。石油資源的日漸短缺，人們越來越多地將目光投入到新興能源的開發(fā)上。據(jù)調(diào)查，中國的汽車消費(fèi)主要還是傾向于經(jīng)濟(jì)型車輛，偏高的售價讓普通消費(fèi)者對混合動力車望而卻步。雖然能降低油耗，但節(jié)省下的錢并不能抵消消費(fèi)者的購車款。目前由于技術(shù)限制，普銳斯售價一直偏高，在國外和國內(nèi)的售價上相差也較大。 （ 1） 混合動力車 輛價格偏高制約消費(fèi)者的購買力。推出更加節(jié)能減排的汽車產(chǎn)品是所有汽車生產(chǎn)廠商的愿望。 電能的取得比石油更為簡單，成本更低，利用各種方式獲得電源來供給電力汽車的使用，讓汽車的使用成本更低，同時由于電動汽車的環(huán)保性，將令它成為新時代的交通工具 裝 訂 線 25 的代表，廣受世界各國人民的喜歡，這也就注定 它擁有龐大的市場。并且已經(jīng)確確實實在節(jié)能技術(shù)上有所作為。能源危機(jī)問題已經(jīng)是世界范圍內(nèi)的共性問題。在某些對汽車排放嚴(yán)格限制的地區(qū) (如商業(yè)區(qū)、旅游區(qū)、居民小區(qū)等 )，混合動力電動汽車可以關(guān)閉 APU，由純電力方式驅(qū)動，成為零排放的電動汽車。 (3)雖然原動機(jī)會有排放產(chǎn)生，但是由于原動機(jī)主要工作在最佳工況點附近，因而大大減少了汽車上內(nèi)燃機(jī)變工況 (特別是低速、怠速 )時的排放，由于可回收制動能量，使得混合動力電動汽車成為較低排放的節(jié)能汽車。低碳經(jīng)濟(jì)是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)模式。面對全球氣候變化，急需世界各國協(xié)同減低或控制 二氧化碳排放，“低碳經(jīng)濟(jì)”在這種形勢下應(yīng)運(yùn)而生。輔助動力單元 (APU)的選用使汽車的續(xù)駛里程與動力性能可以達(dá)到內(nèi)燃機(jī)汽車的水平。通過換用不同的發(fā)電機(jī)組即 APU，從汽、柴油內(nèi)燃機(jī)到氣體燃 裝 訂 線 24 料發(fā)動機(jī)各種不同的能源動力轉(zhuǎn)化裝置，形成油 — 電、氣 — 電等各種不同混合動力系統(tǒng)，促進(jìn)了動力系統(tǒng)的平穩(wěn)過渡與轉(zhuǎn)型。從只具備自動啟停、怠速關(guān)機(jī)功能的“微混合”、以并聯(lián)式混合動力發(fā)動機(jī)為主體的“輕混合”和以混聯(lián)式為特征的“強(qiáng)混合”，隨著電功率的比例逐步提高，混合程度不斷提高，最終過渡到可充電式的串聯(lián)式“全混合”方式。 混合動力汽車 的 技術(shù) 混合動力汽車的動力系統(tǒng)的全面改進(jìn)，各種高新技術(shù)開始在混合動力汽車上應(yīng)用，主要技術(shù)包括：燃油動力與電動動力系統(tǒng)集成優(yōu)化技術(shù)不斷取得進(jìn)展，節(jié)能效果不斷提高；高性能鋰離子電池、鎳氫電池取代傳統(tǒng)的鉛酸電池；高效的一體化電力驅(qū)動系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的直流電機(jī)；電動輔助系統(tǒng) 的廣泛應(yīng)用提高了整車能量利用效率和性能；網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用促進(jìn)了混合動力汽車的模塊化和智能化；輕量化技術(shù)和電器結(jié)構(gòu)安全性技術(shù)得到了系統(tǒng)應(yīng)用?；旌蟿恿ζ嚬?jié)能和環(huán)保效果明 顯，得到快速發(fā)展，并在 各國的 優(yōu)惠政策鼓勵下，逐步進(jìn)入商業(yè)化推廣應(yīng)用階段 。該款串聯(lián)式的混合動力轎車屬中高檔， 13kW汽油機(jī)， 15kW 直流電機(jī)， 144v(105Ah)鉛酸電池， 4 2前驅(qū)動形式，最高車速可達(dá) 135km/h。其技術(shù)特點：采用并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)，內(nèi)燃機(jī)采用達(dá)到歐洲二號尾氣排放標(biāo)準(zhǔn)的柴油機(jī)；電動機(jī)采用國際先進(jìn)的 裝 訂 線 23 異步交流電機(jī)，具有變頻調(diào)速的矢量控制系統(tǒng)；自身反充功能：內(nèi)燃機(jī)做動力源驅(qū)動車輛行駛中可同時通過電動機(jī) /發(fā)電機(jī)功能互換將發(fā)動機(jī)用作發(fā)電機(jī)為車載蓄電池組充電以補(bǔ)充能量，提高電驅(qū)動續(xù)駛里 程。主要技術(shù)指標(biāo)： 尺寸參數(shù) 7210 2110 2670(mm)； 總重量 7t ；座位數(shù) 22＋ 10 ；發(fā)動機(jī)類型 CY4105Q 型柴油機(jī) ；發(fā)動機(jī)最大功率 72kW； 變速器 5 檔機(jī)械變速 ；電機(jī)類型 交流異步 (矢量控 制 )； 電機(jī)功率 10 kW ；電池類型 免維護(hù)鉛酸電池 ；電池容量 100Ah ；最高車速 時速 110km 以上；最大爬坡度 20%以上；制動距離 小于 10m(時速 30 公里 )。 天津清源電動車輛有限公司開發(fā)出混合動力中型客車。 北京嘉捷博大電動車有限公司和常州客車廠合作開發(fā)了我國第一輛以燃?xì)鉁u輪機(jī)作為動力機(jī)的混合動力大客車。 EQ6110HEV 型混合動力城市公交車采用混聯(lián)方案，專為 20xx 年北京奧運(yùn)會公交用車而開發(fā)。其中， EQ7200HEV 型混合動力轎車以風(fēng)神藍(lán)鳥轎車為平臺，以滿足未來城市公務(wù)、出租用車需求為目標(biāo)，最大限度利用東風(fēng)公司現(xiàn)有產(chǎn)品平臺及社會資源開發(fā)而成，實現(xiàn)產(chǎn)品系列化、通用化、標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。 十五 目標(biāo)是攻克關(guān)鍵技術(shù)，推出 新產(chǎn)品，主要研究內(nèi)容包括：發(fā)動機(jī)、電動機(jī)、蓄電池等各種單元技術(shù)；各系統(tǒng)的電子控制技術(shù)和整車的動力系統(tǒng)優(yōu)化與控制技術(shù)，應(yīng)節(jié)省燃料 50%，排放下降 80%；制動能量回收技術(shù)，應(yīng)能回收30%制動能量。一汽和東風(fēng)汽車集團(tuán)聯(lián)合所在地高校和研究所，在各自客車底盤上，研發(fā)混合驅(qū)動公共汽車和大型客車。 1999 年，清華大學(xué)與廈門金龍聯(lián)合汽車工業(yè)有限公司合作研制成功國內(nèi)第一 裝 訂 線 22 輛混合動力輕型客車。 20 世紀(jì) 80 年代以來 , 許多發(fā)達(dá)國家紛紛投入巨資研發(fā)電動汽車，我國的“ 863 計劃”也已明確將電動汽車作為重點攻關(guān)項目。據(jù)長安集團(tuán)有關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，長安杰勛 HEV 轎車創(chuàng)造了多項中國第一：第一款自主研發(fā)量產(chǎn)的混合動力轎車；第一個將 中度混合技術(shù)方案實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的車型；第一款在整車、動力總成和混動系統(tǒng)三個方面全新自主的一體化設(shè)計量產(chǎn)車型；國家863 計劃重大汽車專項中第一款實現(xiàn)量產(chǎn)下線的自主品牌轎車；第一款在整車和系統(tǒng)技術(shù)上擁有完整自主知識產(chǎn)權(quán)的車型，共擁有各類專利 300 余項，其中發(fā)明專利 27 項；建成了國內(nèi)自主研發(fā)的第一條用于制造混合動力的生產(chǎn)線等。 據(jù)悉，長安集團(tuán)也已加快了混合動力汽車的下線準(zhǔn)備，日前，長安杰勛混合動力汽車經(jīng)過六年的艱苦攻關(guān)研發(fā)成功，目前已進(jìn)入量產(chǎn)階段。與此同時，新能源汽車作為未來汽車的主要發(fā)展方向，國家一向給予支持和鼓勵。上汽集團(tuán)與通用簽署協(xié)議，將聯(lián)手開發(fā)混合動力轎車和公交客車。 一汽研發(fā)的紅旗 HQ3于 20xx 年投產(chǎn)；東風(fēng)集團(tuán)的混合動力公交車已于 20xx 年 7 月完成最終產(chǎn)品定型樣車試驗并通過驗收；長安集團(tuán)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的羚羊混合電動車已產(chǎn)出樣車，其裝備混合動力技術(shù)的長安 CV9 已經(jīng)下線；奇瑞集團(tuán)成立了國家節(jié)能環(huán)保汽車工程技術(shù)研究中心，將在 20xx 年下半年重點推出第一自主品牌真正意義 上的混合動力車，代號為“ BSG”的混合動力車；吉利集團(tuán)旗下的上海華普汽車已與同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院簽署合作協(xié)議，預(yù)計 3年內(nèi)完成混合動力轎車商業(yè)化生產(chǎn)；深圳五洲龍汽車有限公司也表示，中國規(guī)模最大、投放車輛最多的混合動力示范運(yùn)營線路即將在深圳市龍崗區(qū)開通。薩拉型混合動力汽車以雪鐵龍的 Estate 加長型轎車為原型，配備一個 55kWDE 的汽油內(nèi)燃機(jī)發(fā)動機(jī)和一個 25kW的電動機(jī)，排放量較同類普通汽車降低 35%，一次行程可高達(dá) 1000km。美國已有近 20 個城市在試用混合動力公共汽車，歐洲各大汽車廠商也紛紛推出了混合動力汽車。這是一輛四門、五人座轎車，其驅(qū)動系統(tǒng)系由一臺 3缸 升直噴柴油引擎與兩臺電動機(jī) (包括驅(qū) 動前輪的電動機(jī)和驅(qū)動后輪的柴油 電動機(jī)組 )及一臺手動自動變速箱組成，而電動機(jī)可吸收剎車過程中的制動能量，并給以上的電池組充電。在此基礎(chǔ)上，現(xiàn)已按期推出三款混合動力轎車 通用 Precept、福特 Prodigy、克萊斯勒 Dodge ESX3，三款車均接近或?qū)崿F(xiàn)了 3升 /百公里的目標(biāo)。在美國47 個州的 21 個聯(lián)邦實驗室， 51所大學(xué)中，有 1200 多個 PNGV 的研究專案正在進(jìn)行中， PNGV計劃已使美國全國形成了一個汽車技術(shù)創(chuàng)新的國家行動。當(dāng)年，美國能源部與三大汽車公司簽訂了混合動力汽車開發(fā)合同，其中通用汽車公司投入 億美元，福特投入 億美元，克萊斯勒投入 8480 萬美元，進(jìn)行為期 6 年的研制開發(fā)工作。豐田汽車公司計劃 20l2 年在其全部汽車產(chǎn)品上采用汽油電力混合動力發(fā)動機(jī)，以提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染。 20xx年，豐田 ESTIMA 混合動力面包車投產(chǎn)，其混合動力系統(tǒng)采用了世界首次批量生產(chǎn)的電動 4輪驅(qū)動及 4 輪驅(qū)動力 /制動力綜合控制系統(tǒng)，它給混合動力汽車的行駛性能帶來了革命性的改進(jìn)。該裝置利用一套行星齒輪組將發(fā)動機(jī)功率直接傳遞到車的 前輪和發(fā)電機(jī)上。在車輛 裝 訂 線 20 的行駛過程中，乘客對 THS 的轉(zhuǎn)換是感覺不到的。豐田 Prius 混合動力系統(tǒng) (THS)電子控制裝置的特點是，可分別利用電能、汽油或兩者組合同時工作。到20xx 年底，豐田汽車公司生產(chǎn)的混合動力汽車在日本國內(nèi)和海外的累計銷量均突破了 10萬輛，現(xiàn)在已經(jīng)在全世界 20 多個國家上市銷售。 目前，日本豐田汽車公司是走在混合動力汽車研發(fā)最前沿的汽車公司，開發(fā)的混合動力汽車已達(dá)到實用化水平。日本豐田汽車公司計劃到 20xx 年生產(chǎn) 30萬輛混合動力汽車。目前，混合動力汽車技術(shù)及市場均看好。日本豐田汽車公司開發(fā)了 Prius 牌混合動力轎車，本田公司 開發(fā)了 Insight 牌混合動力轎車。通用汽車公司在 20xx 年底特律北美國際汽車展上發(fā)布了兩款全新混合動力 SUV： 20xx 年土星 Vue Green Line 混合動力車和 20xx 雪佛蘭 Tahoe 雙模式混合動力車。 福特公司緊隨其后，推出了“ ESCAPE”混合動力汽車，戴克、通用、雪鐵龍、日產(chǎn)等公司也紛紛加快了混合動力 技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)