文档介绍:混合动力汽车发展概况
前言
混合动力汽车:混合动力装置是将传统发动机尽量做小一点,让一部分动力由电池- 电动机系统来承担,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、低噪声的优点。混合动力汽车是采用传统的内燃机和电动机作为动力源,通过混合使用人力和电力两套装置开动汽车达到节省燃料和降低排放污染的目的,实用的内燃机既有柴油机又有汽油机,但是共同的特点是排量小、质量轻、速度快、排放好。电动系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。混合动力汽车按照能量的合成主要分为串联式和并联式两种。混合动力汽车与纯电动汽车相比,降低了对电池能量密度和容量的要求,减轻了电池部分的质量,有利于提高汽车的质量利用系数;动力性、续驶里程以及乘员的舒适性都得到了保证;无需增加充电设施,易于推广应用。与传统的汽车相比,原动机经常处于最佳工况,降低了排放;能量自动回收,提高了能量利用率;采用纯电动行驶模式,可以在特定的区域实现零排放。混合动力汽车除发动机、电动机、蓄电池等各种单元基础外,重要的技术是各系统的电子控制技术和整车的动力系统优化,匹配好的系统能达到节省燃料50%、排放下降80%、制动能量回收达到30%。
“十一五”期间,重点研究开发和掌握混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车、代用燃料汽车整车和零部件的关键技术,建立整车评价平台,推动标准体系的建设,促进节能环保机车的产业化。国际上对哪种技术才是汽车产业的发展方向存在很多争议。就目前现状来看,混合动力汽车凭借其较为成熟的技术,结合我国汽车工业的技术状况,发展混合动力汽车较为适宜
一、      国外混合动力技术发展现状及趋势
随着人们对可持续发展的认识程度越来越高, 各国政府也将可持续发展战略列入首选课题。上世纪90年代以来, 国外所有知名汽车公司均投入巨资开始进行电动汽车和混合动力汽车实用车型的研制和开发。很多公司采用了包括现代电子、精密机械、控制技术、新型材料甚至航天技术在内的各种高新技术,
使不少样车的主要动力性指标达到了燃油汽车的水平。进入21 世纪后, 各国加快了HEV 的概念产品化的进程, 相继推出了不同型式的HEV 产品, Toyata 的Prius、Honda 的Insight 、Ford 的Prodigy、Daimler Chrysler 的ESX3、GM的Precept 、Nissan 的Tino 等都是具有代表性的车型, 其中Prius 和Insight 已是成熟的产品, 并将继续扩大生产规模, 其它车型也将在2~3 年内推向市场。很多车型都显示出了优良的环保与节能性能。这标志着HEV 市场的逐渐成熟。随着各国环境立法的日趋严厉, 电动汽车、混合动力汽车性能的日益提高以及其成本的不断降低, 混合动力汽车的市场份额逐渐增大,已成为重点发展的新型汽车。
日本混合动力型汽车发展状况
1997 年12 月在日本京都召开的防止地球温暖化会议, 具体确定了发达国家温室效应气体排放的削减目标, 进一步加快了日本有关各界对于环保措施制定和实施的步伐, 特别是汽车产业投入前所未有的力量致力于低燃料费、低污染汽车的研制开发。目前的低燃料费、低污染汽车主要是以直喷式发动机为主,另外还有电动汽车、燃料电池汽车、甲醇汽车、天然气汽车、混合动力型汽车等, 这些采用不同动力燃料的汽车均具有各自的优点和不足。例如: 直喷式发动机是在高技术的支撑下诞生的, 使其进一步提高性能存在相当大的难度;电动汽车充电一次行走距离短,而且需要配置充电设备; 天然气汽车虽然能够减少二氧化碳排放但也具有一定的限度; 燃料电池汽车则存在燃料氢的存储问题等。但是,由于混合动力型汽车与汽油燃料汽车相比, 不仅燃料费用减少一半, 而且二氧化碳的排放量可降低至普通车的1/ 2 , 排放的有害气体也可削减到规定值的1/ 10 , 具有低燃料费和低污染双重优势。因此, 日本的汽车制造业普遍认为混合动力型汽车是目前最具有开发前景的车种。
1. 日产汽车制造公司
1997 年5 月16 日该公司开发出了可以使连续行驶距离增加一倍的串联式混合动力型微型轿车(、搭载汽油发动机) 。同年9 月30 日日产又开发出使燃料费降低一半,并且可以批量生产的并联式混合动力型汽车系统。日产开发混合型汽车其动力传送系统的主要设计思想与丰田公司基本相同, 大致可概括为: 将动力源分为汽油发动机和A、B 两个电动机,根据不同的行驶状况
,使之达到最佳利用状态。即起动和低速行驶时(约30 公里/ 小时以内) , 仅利用A 电动机驱动; 中速行驶时利用发动机驱动(但急加速时A 电动机也进行辅助动力传送) ; 减速时则将电动机作为发电机使用,进行能量回收。B 电动机一方面是作为起动发动机, 另一方面在电池的充电量低于一定电平时