文档介绍：硕士论文开题报告
论文名称:混合动力车动力分配器优化方法研究
姓名:田磊
学号:2010414057
专业:机械工程
所属院系:机械科学与工程学院
学院指导老师: 李风
目录
一. 选题依据 1
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ADVISOR简介 5
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参考文献 8
选题依据
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在科技高速发展的现今社会,汽车已经成为人们日常生活中不可或缺的元素之一。作为交通运输工具,它使人们的工作效率大幅提高,生活节奏显著加快。但是,汽车的快速普及,加剧了能源的消耗,石油资源消耗巨大,同时汽车尾气排放也给环境造成了严重危害。因此,节能与环保成为当前汽车研究与发展的两大重要课题。各大汽车厂商先后推出多种汽车节能与环保技术,如:汽油机缸内直喷技术及稀薄、分层燃烧技术、柴油机高压喷射技术、柴油机多次喷射技术、可变气门正时技术、废气涡轮增压技术、可变气缸技术等。虽然这些新技术使车辆行驶时的燃油消耗有了一定程度的减少,但无法从根本上改善汽车对于石油资源的消耗和环境的污染。
为了达到节能环保的目的,以往不被看好的电动车重新回到了人们的视野前。与传统的汽车相比,电动汽车具有清洁、安静、效率高的特点。从70年代开始不少国家对电动汽车进行了研究开发,但由于电动汽车电池技术还没有取得突破性进展,因而电动汽车离市场化的目标仍然有相当长的一段距离。目前电动汽车的主要问题是:
(l)由于电池组的能量较小,电动汽车一次充电的续驶里程短;
(2)由于电池组的功率较小,使得其重量和体积都大,导致电动汽车的动力性能无法与传统汽车相媲美;
(3)电池组充电时间较长,使用不方便;
(4)电池组价格昂贵;
(5)电动汽车只能实现局部范围内的零排放,而在由其它能源转换成电能过程中同样存在对环境污染的问题。
另外,对于燃料电池汽车,由于燃料电池技术虽然是发展方向,但目前技术还不成熟,难以大规模应用。
那么,混合动力汽车就成为一种比较“折中”的方案,成为现阶段比较可行的汽车技术。混合动力电动汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV) 发挥了内燃发动机和电动机的特点,是从传统汽车到纯电动汽车过渡的最佳解决方案。混联式混合动力汽车结合了串联式和并联式的优点,最能充分发挥发动机和电动机的各自的优势,实现整体效率最优。而动力耦合装置是混联式混合动力汽车的核心部件。所以开发高效、可靠的动力耦合装置是发展混联式混合动力汽车的关键一环。本文所涉及的内容就是针对将传统车用差速器作为动力耦合装置后存在的问题进行结构上的改进设计与分析。
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目前,混合动力汽车主要分为三类:串联式混合动力汽车(SHEV)、并联式混合动力汽车(PHEV)、混联式混合动力汽车(SPHEV)。
在SHEV的动力系统结中发动机输出的机械能首先通过发电机转化为电能,该电能可通过功率转换器为电池充电,或经由电动机和传动装置驱动汽车。SHEV以电动机作为主驱动装置,发动机作为辅助动力装置以使其工作在最佳燃油经济区。串联式混合动力车发动机的工况是最佳的,故而模式的电动车对环境的污染是最小的。
PHEV采用发动机和电动机两套驱动系统,可采用发动机单独驱动、电动机单独驱动或发动机和电动机联合驱动三种工作模式。与串联HEV相比,它的优点是并联HEV仅用到电动机和发动机,并且发动机和电动机的最大功率较小,而缺点是由于发动机与推进系统是共轴连接的,这使并联HEV需要离合器,这使得并联HEV结构复杂,控制难度大
SPHEV在结构上综合了SHEV和PHEV的特点。它主要偏向于并联结构,但又包含一些串联结构的特点。与SHEV相比,它增加了机械动力传输路线;与PHEV相比,它增加了电能的传输路线。实际上,机械联动和电能联动路线采用两个截然不同的电机。一个电机相当于并联式混合结构中的电动机,用来驱动汽车和刹车制动时进行能量回收,而另一个电机的作用相当于串联式混合系统中的发电机,用于给电池的充电。另外,发动机和电动机可选择较小的功率,控制策略灵活,发动机可以比较容易地工作在高效率区域。但混联式混合动力汽车结构复杂,成本高
。
丰田混合动力系统(Toyota Hybrid System,THS)的代表作Prius是当前混合动力轿车的领跑者。Prius采用的是混联式动力系统,其特点是根据行驶条件不同,以纯电机驱动或者发动机和电机共同驱动,同时结合了串联式和并联