【正文】 機(jī) /發(fā)電機(jī)組 )或小功率的原動機(jī)(如內(nèi)燃機(jī) )，其混合比較大，適用于對排放嚴(yán)格限制的市區(qū)車輛。后者蓄電池組容量較大，在行駛一定的里程后，電池需要從外部電網(wǎng)充電。 混合動力汽車的其它分類方法 根據(jù)行駛前后蓄電池組的荷電狀態(tài) (State Of Charge， SOC)變化情況，車輛控制器 發(fā) 動 機(jī) 發(fā)電機(jī) 離合器 扭矩耦合轉(zhuǎn)置 傳動變速裝置 道路負(fù)載 電池 功率變換器 電動機(jī) 14 混合動力汽車可分為電量維持型和電量消耗型兩種。如圖 ，當(dāng)汽車在城市里行駛時，要求低負(fù)載和低排放，可斷開離合器，系統(tǒng)工作在串聯(lián)模式。 混聯(lián)式混合動力汽車 混聯(lián)式混合動力電動汽車綜合了串聯(lián)式和并聯(lián)式的結(jié)構(gòu)特點，由發(fā)動機(jī)、電動 /發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電動機(jī)三大動力總成組成，可以根據(jù)行駛條件以串聯(lián)和并聯(lián)模式工作。單個驅(qū)動系聯(lián)合式是指車輛驅(qū)動系中機(jī)械動能的聯(lián)合是在車輛驅(qū)動輪處通過路面實現(xiàn)的，它具有兩套或多套獨立的驅(qū)動系。單軸聯(lián)合式是指車輛驅(qū)動系中機(jī)械動能的聯(lián)合是在原動機(jī)輸出軸處實現(xiàn)的，齒輪箱的輸入軸為單軸，發(fā)動機(jī)的輸出軸通過離合器后與電動機(jī)的轉(zhuǎn)子軸直接相連 。 在并聯(lián)式混合動力車輛驅(qū)動系中，聯(lián)接部件用于完成傳動系組成部件間的聯(lián)合。 (3)兩套動力裝置要根據(jù)車輛狀態(tài)進(jìn)行切換，動力控制系統(tǒng)及機(jī)械切換系統(tǒng)相對復(fù)雜 。 12 圖 并聯(lián)式混合動力汽車 示意圖 并聯(lián)式混合動力汽車具有以下特點 : (1)結(jié)構(gòu)簡單，特別是省去了獨立的發(fā)電機(jī)，兩套動力裝置可單獨或同時驅(qū)動，輸出總功率可以為兩個動力系統(tǒng)的疊加，因而單個動力系統(tǒng)功率可以減小，有利于機(jī)構(gòu)布置 。發(fā)動機(jī)動力系統(tǒng)主要用于中、高速的行駛工況 。如圖 ，由于發(fā)動機(jī)與驅(qū)動車輪之間直接相連，所以發(fā)動機(jī)的運轉(zhuǎn)受到驅(qū)動工況的影響。 (4)要求每一動力裝置的各自功率都等于或接近汽車的最大驅(qū)動功率，特 別是驅(qū)動電動機(jī)必須滿足汽車行駛的需求 。 (2)發(fā)動機(jī)總是在最佳工況下驅(qū)動發(fā)電機(jī)，因此效率高，有一定節(jié)能效果， 能減少污染 。發(fā)電機(jī)同時也能提供部分電能輸送到蓄電池，以便必要時由蓄電池為電動機(jī)供電。圖中實線表示功率流的路徑，虛線表示控制信號，箭頭表示功率流動方向。 串聯(lián)式混合動力汽車 車輛控制器 發(fā)動機(jī) → 發(fā)電機(jī) → 功率交換 器 →← 電動機(jī) →← 傳動變速 機(jī)構(gòu) Ｔ ice,? ice ↓ ↑ Ｔ em,? em ↓ ↑ 電池 道路負(fù)載 圖 串聯(lián)式混合動力汽車示意圖 11 串聯(lián)式混合動力汽車由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池和電動機(jī)等動力裝置以串聯(lián)連接方式組合而成。 混合動力汽車的分類 混合動力車輛的驅(qū)動系統(tǒng)從能源輸入、原動機(jī)到機(jī)械能的傳遞，其組成方式多種多樣，具體的結(jié)構(gòu)也各不相同?；旌蟿恿﹄妱悠嚨膫鲃酉到y(tǒng)同時使用燃油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)作為動力源，既能利用發(fā)動機(jī)持續(xù)工作時間長，動力性好的優(yōu)點，又可以發(fā)揮電動機(jī)無污染、低噪聲的好處。因此，對于提高汽車行駛效率，降低燃油消耗和尾氣排放具有較大的潛力，是至關(guān)重要的?；旌蟿恿?汽 9 車動性能、燃料經(jīng)濟(jì)性以及廢氣排放效果的好壞，在很大程度上取決于車輛驅(qū)動系參數(shù)的合理匹配以及車輛行駛過程中對各部件的協(xié)調(diào)控制。國內(nèi)外普遍認(rèn)為是投資少、選擇余地大、易于滿足未來排放標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能目標(biāo)、市場接受度高的流清潔車型，從而引起各大汽車公司的關(guān)注，得到商業(yè)市場的響應(yīng)并迅速發(fā)展，這其中以豐田的 Prius 和本田的 Insight 為代表。而燃油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)混合驅(qū)動的混合動力動汽車正是在純電動汽車開發(fā)過程中為有利于市場化而產(chǎn)生的一種新的車型。電動汽車的研究是從單獨依靠蓄電池供電的純電動汽車開始的純電動汽車或零排放新燃料汽車無疑是我們的最終目標(biāo)，但目前純電動汽車初成本高，行駛里程較短。由于大氣狀況的嚴(yán)重惡化而引起的一系列異常的自然現(xiàn)象，比如：光化學(xué)煙霧、酸雨以及厄爾尼諾現(xiàn)象等對人類賴以生存的地面生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)起到了嚴(yán)重的破壞 作用。調(diào)查研究表明，北京市大氣污染物中有 %的碳?xì)浠衔铩?%的一氧化碳、 65%的鉛和 46%的氮氧化合物，它們都來源于機(jī)動車的燃油排放。傳統(tǒng)的汽油機(jī)或柴油機(jī)汽車排放的廢氣主要是 NOX、 CO、 HC 和顆粒物等，它們是大氣污染的主要來源 。因此，近年內(nèi)混合動力汽車將具有很好的發(fā)展前景。 8 混合動力汽車的缺點是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不是零排放汽車，可靠性比純電動汽車低，從長遠(yuǎn)來看是一種過渡車型。長豐汽車有限公司改裝的 CFA6470HEV 混合動力汽車采用現(xiàn)有 CFA 6470 的底盤，原有的四缸發(fā)動機(jī)和變速箱不變，加裝一個電動機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)，取消分動箱，由發(fā)動機(jī)驅(qū)動后輪，電機(jī)通過減速箱和傳動軸獨立驅(qū)動前 橋。一汽集團(tuán)在 2020 年北京國際清潔車展上推出一款混合動 力轎車一紅旗 CA718OAE，最高車速可達(dá) 135km/h，參加該項目研究的有一汽汽車研究所、美國電動車 (亞洲 )公司、汕頭國家電動汽車試驗示范區(qū)。 2020 年 11 月，國家科技部將電動汽車納入國家“十五”規(guī)劃，列入“ 863”的重大專項。 1999 年 4 月 6 日由科技部、環(huán)?？偩帧矣嬑医?jīng)貿(mào)委和國家機(jī)械局等十多個部委聯(lián)合召開“空氣凈化工程 清潔車輛 行動”會議，提出通過電動車輛、混合動力車輛技術(shù)的攻關(guān)和推廣應(yīng)用，從根本上治理機(jī)動車輛排放污染，依靠科技進(jìn)步，建立新型清潔車輛產(chǎn)業(yè)。其他幾個大汽車公司，如通用、雷諾、日產(chǎn)等，也都推出了各自的混合動力汽車。 Xsara 配備一個 55kW 的汽油內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和一個 25kW 的電動機(jī)，功率蓄電池額定輸出電壓為 168V。美國克萊斯勒汽車公司 1998年 2 月在底特律展出了第二代道奇無畏 ESXZ 型混合動力電動轎車，該車裝用150Occ 排量的直噴柴油機(jī)，裝備鉛酸電池，配有單獨的發(fā)電機(jī)，采用交流感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動，百公里油耗降至 。福特汽車公司在 2020 年北美國際車展上推出了其開發(fā)的 Prodigy 混合動力家庭概念車，該車采用 缸柴油發(fā)動機(jī)和鎳金屬復(fù)合電池，整車質(zhì)量僅 l083kg，百公里油耗僅 。 2020年 4 月本田公司又在美國市場上投放了 Civic 混合動力汽車。本田汽車公司獨立研制開發(fā)的 Insight 混合動力汽車，也已經(jīng)實現(xiàn)了量產(chǎn)。其百公里油耗為 ，比原汽油車減少了一半， CO2 排量也相應(yīng)減少了一半， CO 、HC、 NOx 僅現(xiàn)行法規(guī)允許值的 10%。投入小批量商業(yè)化生產(chǎn)。在目前美國市場上銷售的混合動力汽車主要有三種 :本田公司的 Insight，豐田公司的 Prius，以及本田公司的 Civic. 日本豐田汽車公司是目前走在最前沿的汽車公司，也是世界上最早開始進(jìn)混合動力汽車研究的汽車公司之一。因此，日本、美國 、歐洲各大汽車公司和相關(guān)的研究機(jī)構(gòu)都開展了有關(guān)混合動力汽車的研究。電動汽車的關(guān)鍵技術(shù)包括汽車技術(shù)、電氣技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)和化技術(shù)等。在世界 范圍內(nèi)，尤其在美國、日本和歐洲，許多汽車制造商、科研院和大學(xué)不斷研究電動汽車新技術(shù)，推動電動汽車技術(shù)向前發(fā)展，并開始將電動車商業(yè)化。 20 世紀(jì) 90 年代，燃油汽車排放所引起空氣污染和溫室效應(yīng)受到重視， 6 電動汽車再次得到發(fā)展。這一階段電動汽車技術(shù)獲得復(fù)蘇，為隨后的商業(yè)化時代奠定了堅實的基礎(chǔ)。當(dāng)時，世界上許多國家如美國、英國、法國、德國、意大利和日本都開始發(fā)展電動汽車。但是， 19xl 年 Kettering 發(fā)明 T 汽車發(fā)動機(jī)，使得燃油汽車相對于電動汽車來說更具有吸引力，從此打破了電動汽車在市場的主導(dǎo)地位， 20 世紀(jì) 30 年代，電動汽車幾乎消失。 19 世紀(jì)末，許多美國、英國和法國的公司開始生產(chǎn)電動汽車，在以蒸汽、電和汽油為動力的汽車競爭初期，電動汽車以在行駛性能、續(xù)駛里程和低噪聲等方面的優(yōu)勢占據(jù)主導(dǎo)地位。研制開發(fā)更節(jié)能、更環(huán)保、使用替代能源的新型汽車，成為大汽車公司的當(dāng)務(wù)之急 ??1 。上個世紀(jì)末人們關(guān)注的是汽車節(jié)能、排放和安全技術(shù)，而本世紀(jì)初，人們已經(jīng)更多的將目光轉(zhuǎn)向汽車新能源和環(huán)保術(shù)。 2020 年國進(jìn)口石油 7000 萬噸，預(yù)計 2020 年后將超過 1 億噸，相當(dāng)于科威特一年的總量。今后 50 年，世界人口將由 60增加到 100 億，汽車數(shù)量將由 7 千萬增加到 2 億 5 千萬。目