混动汽车是什么

小嘿QA2020-06-19 13:29:35阅读(...)

混合动力汽车,亦称复合动力汽车(Hybrid Power Automobile)是指车上装有两个以上动力源:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组,当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的汽车。

混合动力汽车,亦称复合动力汽车(英文为 Hybrid Power Automobile)是指车上装有两个以上动力源:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机组,当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的汽车。

混动汽车是什么

车载动力源有多种:蓄电池、燃料电池、太阳能电池、内燃机车的发电机 组,当前复合动力汽车一般是指内燃机车发电机,再加上蓄电池的汽车。

类型分类

混合动力汽车的种类目前主要有 3 种。一种是以发动机为主动力,电动马达作为辅串联混合动力电动汽车原理助动力的“并联方式”。这种方式主要以发动机驱动行驶,利用电动马达所具有的再启动时产生强大动力的特征,在汽车起步、加速等发动机燃油消耗较大时,用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。这种方式的结构比较简单,只需要在汽车上增加电动马达和电瓶。

另外一种是,在低速时只靠电动马达驱动行驶,速度提高时发动机和电动马达相配合驱动的“串联、并联方式”。启动和低速时是只靠电动马达驱动行驶,当速度提高时,由发动机和电动马达共同高效地分担动力,这种方式需要动力分担装置和发电机等,因此结构复杂。

还有一种是只用电动马达驱动行驶的电动汽车“串联方式”,发动机只作为动力源,汽车只靠电动马达驱动行驶,驱动系统只是电动马达,但因为同样需要安装燃料发动机,所以也是混合动力汽车的一种。

优势优点

优点

1、采用复合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时,由电池来补充;负荷少时,富余的功率可发电给电池充电,由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。

2、因为有了电池, 可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量。

3、在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现”零”排放。

4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。

5、可以利用现有的加油站加油,不必再投资。

6、可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。

工作方式

复合动力电动汽车有两种基本的工作方式,即串联式、并联式和串并联(或称混联)式。复合动力驱动汽车的缺点是:有两套动力,再加上两套动力的管理控制系统,结构复杂,技术较难,价格较高。由于”新一代汽车伙伴合作”( P NGV)计划的推动美国三大汽车公司对各种单元技术及其不同组织进行成百种方案的筛选、比较,认为采用复合动力是实现中级轿车百公里 3 升油耗的可行方案因此而受到更大的关注。经过多年研究,混合动力电动汽车已开发出一些成功的例子。

同级比较

日本丰田汽车公司 1997 年 12 月宣布将复合动力电动轿车 P rius 投入小批量商业化生产,该车自重 1515kg,装用顶置凸轮轴四缸,1500cc 排量汽油机,最大功率 42.6kW/4600r/min,带永磁无刷发电机,驱动电机亦为永磁无刷的额定功率 30kW,采用氢镍电池,实现串并联控制方式,百公里油耗为 4.5L,比原汽油车减少了一半, C O2 排量也相应减少了一半, C O、 HC、NOX 仅为现行法规允许值的 10%,售价每辆 216 万日元(约 15000 美元)。美国克莱斯勒汽车公司 1998 年 2 月在底特律展出第二代道奇无畏 E SX2 型复合动力电动轿车,该车装用 1500cc 排量直喷柴油机带发电机,采用铅酸电池,交流感应电机驱动,铝车架,复合材料车身,自重 1022kg,百公里油耗降至 3.4L。2000 年通用,福特,戴姆勒·克莱斯勒已开发出 100 公里油耗已达到 3 升汽油或接近 3 升汽车的样车,只是价格仍较贵。

串联式动力

串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成,它们之间用串联方式组成 SHEV 动力单元系统,发动机驱动发电机发电,电能通过控制器输送到电池或电动机,由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮,大负荷时由发动机带动发电机发电驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况时,发动机、电动机组和电池组共同向电动机提供电能;当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时,则由电池组驱动电动机,当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况,可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转,通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况,从而提高了发动机的效率,减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换,机械效率较低。

混联式动力

混联式装置包含了串联式和并联式的特点。动力系统包括发动机、发电机和电动机,根据助力装置不同,它又分为发动机为主和电机为主两种。以发动机为主的形式中,发动机作为主动力源,电机为辅助动力源;以电机为主的形式中,发动机作为辅助动力源,电机为主动力源。该结构的优点是控制方便,缺点是结构比较复杂。丰田的 Prius 属于以电机为主的形式。

并联式动力

并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车,发动机与电动机分属两套系统,可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩,在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时,电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力,一旦汽车车速达到巡航速度,汽车将仅仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用,又称为电动-发电机组。由于没有单独的发电机,发动机可以直接通过传动机构驱动车轮,这种装置更接近传统的汽车驱动系统,机械效率损耗与普通汽车差不多,得到比较广泛的应用。

历史发展

当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病,统计表明在占 80%以上的道路条件下,一辆普通轿车仅利用了动力潜能的 40%,在市区还会跌至 25%,更为严重的是排放废气污染环境。20 世纪 90 年代以来,世界各国对改善环保的呼声日益高涨,各种各样的电动汽车脱颖而出。虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下,但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍,远未达到人们所要求的数值,专家估计在 10 年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车(除非燃料电池技术有重大突破)。

现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法,开发了一种混合动力装置(Hybrid-ElectricVehicel,缩写 HEV)的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说,就是将传统发动机尽量做小,让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处,二者“并肩战斗”,取长补短,汽车的热效率可提高 10%以上,废气排放可改善 30%以上。

具体分类

混合动力源电动车按照能量合成的的形式主要分为串联式(SHEV)和并联式(PHEV)两种。  串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成,它们之间用串联的方式组成 SHEV 的动力单元系统。负荷小时由电池驱动电动机带动车轮转动,负荷大时则由发动机带动发电机发电驱动电动机。当电动车处如启动、加速、爬坡的工况时,发动机-电动机组和电池组共同向电动机提供电能;当电动车处低速、滑行、怠速的工况时,则由电池组驱动电动机,由发动机-发电机组向电池组充电。这种串联式电动车不管在什么工况下,最终都要由电动机来驱动车轮。例如福特“新能级-2010”SHEV,其电池采用燃料电池,在城市市区行驶时全部由燃料电池驱动电动机,电动机通过减速器(变速器)和驱动桥驱动车轮,达到了“零排放”要求。当高速及爬坡时,则由发动机-电动机组和燃料电池组共同向电动机供电,驱动车轮。

并联式装置的发动机和电动机以机械能叠加的方式驱动汽车,发动机与电动机分属两套系统,可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩,在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用,又称为电动-发电机组。由于没有单独的发电机,发动机可以直接通过传动机构驱动车轮,因此该装置更接近传统的汽车驱动系统,得到比较广泛的应用。例如大众汽车公司的高尔夫 PHEV,发动机通过离合器 1 带动电动-发电机,输出扭力再通过另一边离合器 2 驱动车辆行驶。静止启动时,电池向电动-发电机供电,此时电动-发电机就是发动机的起动机。发动机启动后,发动机一方面作为车辆单独的动力源驱动车轮,另一方面又带动电动-发电机发电向电池充电,此时与传统汽车一样。在市区行驶时,发动机关闭,离合器 1 脱开,离合器 2 接合,电池做为唯一能源向电动机供电,由电动机取代发动机驱动车轮。当电动车需要高速或高负荷时,发动机启动离合器 1 闭合,发动机与电动-发电机系统组成复合驱动形式,以最大功率驱动车辆。  混合动力汽车在发达国家已经日益成熟,有些已经进入实用阶段。由于构造复杂,成本较高,在电动汽车时代到来之前,混合动力型汽车只是一种过渡产品。

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