【正文】 0xx年 Civic 混合動力汽車投放美國市場。 20xx 年以來，通用汽車公司先后推出的 “ Sequel”燃料電池轎車集成了燃料電池、線傳操控系統(tǒng)、輪轂電機(jī)和全鋁合金車身等先進(jìn)技術(shù)，是一部走向?qū)嵱没娜剂想姵仄嚒恿ρb置標(biāo)準(zhǔn)化，固定總成先行設(shè)計(jì)，電控單元基于固定總成再設(shè)計(jì)是目前國內(nèi)外 對動力輸出系統(tǒng)的新的思路。在做好電動汽車動力與電控的本身安全運(yùn)行工作之后，其附屬裝置的 高 可靠 性 將為電動汽車提供堅(jiān)實(shí)的外在安全防護(hù) 。 德州學(xué)院 汽車工程 系 20xx 屆 交通運(yùn)輸 專業(yè) 畢業(yè)論文 1 純電動汽車 純電動汽車是完全由可充電電池（如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池）提供動力源的汽車。 混合動力電動汽車的主要特點(diǎn)在于： 1）采用小排量的發(fā)動機(jī) ，降低了燃油消耗 2）可使發(fā)動機(jī)經(jīng)常工作在高效低排放區(qū) ,提高了能量轉(zhuǎn)換效率，降低了 排放 3）將制動、下坡時(shí)的能量回收到蓄電池中再次利用，降低了燃油消耗 4）在繁華市區(qū)，可關(guān)停內(nèi)燃機(jī)，由電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動，實(shí)現(xiàn)“零”排放 5 電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)聯(lián)合驅(qū)動提高了車輛動力性，增強(qiáng)了駕駛樂趣 6）利用現(xiàn)有的加油設(shè)施，具有與傳統(tǒng)燃油汽車相同的續(xù)駛里程 3 燃料電池電動汽車 燃料電池電動汽車是利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的作用下在燃料電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能，并作為主要?jiǎng)恿υ打?qū)動的汽車。燃料電池的能量轉(zhuǎn)換效率可高達(dá) 60～ 80%，為內(nèi) 燃機(jī)的 2～3 倍 2）零排放 。 德州學(xué)院 汽車工程 系 20xx 屆 交通運(yùn)輸 專業(yè) 畢業(yè)論文 圖 21 根據(jù)從制動踏板和加速踏板輸人的信號，電子控制器發(fā)出相應(yīng)的控制指 來控制功率轉(zhuǎn)換器的功率裝置的通斷，從而調(diào)節(jié)電動機(jī)和電源之間的功率流。能量管理系統(tǒng)和電控系統(tǒng)一起控制再生制動及其能量的回收，能量管理系統(tǒng)和充電器一起控制充電并監(jiān)測電源使用情況。 1） 根據(jù)不同的電力驅(qū)動系統(tǒng)，可將電動汽車分為如圖六種不同結(jié)構(gòu)形式。 圖 (b)由于沒有離合器和可選的變速檔位，不能提供理想的轉(zhuǎn)矩／轉(zhuǎn)速特性，不適合使用發(fā)動機(jī)的燃油汽車。 圖 (d)采用兩個(gè)電動機(jī)通過固定速比的減速器分別驅(qū)動兩個(gè)車輪，便于實(shí)現(xiàn)電子差速，因此不必選用機(jī)械差速器。 圖 22 2) 采用不同類型的儲能裝置，如不同的蓄電池 、燃料電池、超大電容和高速飛輪等，將構(gòu)成六種典型的電動汽車結(jié)構(gòu) 圖 23 a)串聯(lián)式 b)并聯(lián)式 1 德州學(xué)院 汽車工程 系 20xx 屆 交通運(yùn)輸 專業(yè) 畢業(yè)論文 c)并聯(lián)式 2 d)混聯(lián)式 1 e)混聯(lián)式 2 f)混聯(lián)式 3 3 動力輸出固定裝置的設(shè)計(jì)方案 動力源固定裝置的 分析 設(shè)計(jì) 電動汽車 最為核心的組成部分就是其動力裝置，鑒于電動汽車的分類其動力裝置可以概括為兩類：電池與發(fā)動機(jī)。由于內(nèi)燃機(jī)的動力輸出已經(jīng)成熟，其在汽車底盤的安裝也已經(jīng)有完善的運(yùn)行與檢查標(biāo)準(zhǔn)，因此在本文就不在對內(nèi)燃機(jī)的固定裝置進(jìn)行分析設(shè)計(jì)。 首先，分析動力源的基本結(jié)構(gòu) ， 自身 的 物理化學(xué)特性以 及其使用特點(diǎn)，以確定固定裝置的基本 設(shè)計(jì)原則 與 特性。極板是鉛酸蓄電池的核心部件，正極板上的活性物質(zhì)是二氧化鉛，負(fù)極板上的活性物質(zhì)是海綿狀純鉛。電解液由蒸餾水和純硫酸按一定比例配制而成， 主要是參與電化學(xué)反應(yīng)。溢氣閥 位于電池的頂部，起到安全 、 密封和防爆等作用。 鎳氫電池中不含 有 鉛，而且對外在的環(huán)境影響抵御力 強(qiáng)，工作狀態(tài) 安全可靠。 使用特點(diǎn) 方面 ， 電動汽車電池的使用特點(diǎn)是其他電源電池不能相比的， 存在或可能存在高速移動、劇烈震動、高溫工作、快速充放電，潛在著撞擊、刺傷、短路、跌落、浸水、火 燒、甚至槍擊的可能性。 車內(nèi)噪音主要來自動力輸出系統(tǒng)，有效控制動力輸出過程中 噪聲將可以 有效 提高電動汽車的實(shí)用性。 在現(xiàn)階段為達(dá)到控制重量的要求，一方面是在不降低強(qiáng)度保證安全的前提下，采用特殊的結(jié)構(gòu)；另一方面是采用新型材料。 在設(shè)計(jì)思路上，對電池的密封與固定采用內(nèi)層密封與外層加固相結(jié)合的方式。 在眾多不同牌號的 低合金 鋼中， 理想的選擇是 Q345B， Q345B 的化學(xué)成分為 ：C≤ ， Mn ≤ ， Si≤ ， P≤ ， S≤ ； ， 屈服點(diǎn) :345Mpa,抗拉強(qiáng)度 :470630Mpa，伸長率控制在 21%， 并且 進(jìn)行 20℃ 下的沖擊試驗(yàn)以驗(yàn)證韌性指標(biāo) 。 在外層加固的裝置選材上，由于內(nèi)層 已經(jīng) 具備整體密封能力，在外層 可 通過進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，使用較少的材料進(jìn)行 再 加固。 2）確立假設(shè) 選擇 的電池規(guī)格。選用 2 個(gè)電池組進(jìn)行 固定裝置的 設(shè)計(jì)， 針對其他電池容量的設(shè)計(jì)可以在此基礎(chǔ)上進(jìn)行修改，設(shè)計(jì)思路保持一致。 3） 內(nèi)層固定裝置的具體設(shè)計(jì) 在固定箱的底部需要加裝部分減振降噪裝置，因此在底部要預(yù)留出足夠空間。采用橡膠與金屬彈簧相結(jié)合的方式是合適的選擇，橡膠可以用于 高頻振動的積極和消極隔振，金屬彈簧承載能力大，變形量大。需要注意的是要給橡膠留出膨脹空間，因此在固定箱的底部可以焊接與其寬度 相 德州學(xué)院 汽車工程 系 20xx 屆 交通運(yùn)輸 專業(yè) 畢業(yè)論文 等的支撐板 。尺寸為 505*36* /Q345B 熱軋鋼 板 。焊接方式為 角焊（高度 3mm, 5 段，間距 60mm） 。其 高度 為20mm，布滿固定箱的底部，在減振裝置的上面覆蓋 厚的 Q235A 的薄板，非 剛性連接，在其上進(jìn)行電池直接 固定裝置的設(shè)計(jì)。 3） 標(biāo)注為 的為同底部構(gòu)造 一致的組合減振裝置，在底部布設(shè)減振裝置后，對側(cè)面同樣要進(jìn)行對晃動，水平移動進(jìn)行過濾，維持電池的平穩(wěn)。每個(gè)電池組在 底 部布置4 根 固定 角鋼 ，在縱向上布置全尺寸的 2 根 角鋼 即尺 寸為 40*40**315 的 角鋼，實(shí)現(xiàn)對電池縱向的全部包裹。 在焊接前，對每根角鋼進(jìn)行適度打磨處理，使其粗糙度盡量降低，已消除在安裝電池過程中安裝間隙。 在對電池底部進(jìn)行有效固定后，進(jìn)行對電池頂部的固定。 2） 依據(jù) 緊固的原則，要在至少一個(gè)方向留出物理間隙，以滿足零部件的膨脹與收縮，以及在允許范圍內(nèi)的變形。 綜上，對電池頂部的固定，設(shè)計(jì)如下 圖 35 德州學(xué)院 汽車工程 系 20xx 屆 交通運(yùn)輸 專業(yè) 畢業(yè)論文 圖 36 設(shè)計(jì)說明： 1） 材料選取為 40*40* 角鋼。 2） 在 左右外側(cè)的 2 件角鋼上鉆孔配焊螺母， 螺母選用六角法蘭面鎖緊螺母。 規(guī)格螺紋大徑 d1 為 11mm,材料為剛， σ b≧ 700MPa。 圖 37 德州學(xué)院 汽車工程 系 20xx 屆 交通運(yùn)輸 專業(yè) 畢業(yè)論文 3） 在平面圖和立體圖中，自左 至右的 6 件縱向角鋼分別為：左連接角鋼，左固定角鋼 1，左固定角鋼 2，右固定角鋼 1，右固定角鋼 2，右連接角鋼。上層壓框 設(shè)計(jì) 為一個(gè)整體，同時(shí)對 2 個(gè)電池組的底部進(jìn)行串聯(lián)固定，再通過左右連接角鋼完成電池組與外部固定箱的固定 ， 四周 的減振裝置 和 底部的減振裝置 與 蓋板同外部固定箱進(jìn)行非剛性連接，這樣在整個(gè)電池組的底部與頂部，前面與后面分別進(jìn)行了箱內(nèi)固定和與箱體的 連接 固定。 焊縫平整光滑， 焊后進(jìn)行磨光處理，去除毛尖，刺銳，保證無焊渣焊瘤，以免影響在箱內(nèi)的裝配。 5） 公差配合要求： 上層壓框的 每組 角鋼 間距執(zhí)行上偏差方式，公差為 200（ ＋ １ .5／＋０） ， 左右 連接角鋼 公差 執(zhí)行 505（＋１／＋０）， 角鋼切割尺寸公差執(zhí)行公差 315177。 連接角鋼與箱體的連接示意圖： 圖 310 7）電池固定密封箱的設(shè)計(jì) 根據(jù) 上文 材料選取確定為 Q345B 低合金鋼，板厚 4mm。內(nèi)層的上層壓框與上層支架 （即下文的電器設(shè)備固定裝置） 以及二層支架都 固定箱有直接連接，因此在箱體左右兩側(cè)要配鉆 各個(gè)支架相應(yīng)的 固定孔，同時(shí) 在前后封板上 留出適當(dāng)?shù)耐L(fēng)孔，進(jìn)行結(jié)構(gòu)散熱設(shè)計(jì)。固定邊條左右是與上蓋通過螺絲進(jìn)行固定，因此在固定邊條上鉆有 4組連接孔。前封板與后封板為單件設(shè)計(jì)，進(jìn)行尺寸計(jì)算后與兩側(cè)面板進(jìn)行小電流二氧化碳焊合，焊絲直徑 。 密封箱的整體設(shè)計(jì)示意圖如下： 圖 312 德州學(xué)院 汽車工程 系 20xx 屆 交通運(yùn)輸 專業(yè) 畢業(yè)論文