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汽車動力系統(tǒng)設(shè)計與仿真,汽車動力系統(tǒng)設(shè)計

tamoadmin 1 0
  1. 油電混合車有哪幾種 系統(tǒng)類型的混和車?
  2. 汽車動力系統(tǒng)原理
  3. 混合動力系統(tǒng)的設(shè)計者是誰。
  4. 混合動力汽車動力系統(tǒng)的組成有哪些

以下有四種改裝方式

1、大流量空氣過濾器。發(fā)動機(jī)上的空氣過濾器是為了過濾發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn)所需要的空氣,在汽油發(fā)動機(jī)上都有此裝置,在玩車人看來,原車所安裝的空氣過濾器似有進(jìn)氣量不足之嫌。所以玩車人有改裝進(jìn)氣系統(tǒng)的慣例。普通改裝用空氣過濾器因車型不同價格也有所不同,在350元至800元之間浮動。1萬公里到3萬公里需清潔更換,維護(hù)更換價格便宜。

2、排氣系統(tǒng)的改裝。進(jìn)氣系統(tǒng)改裝后,排氣系統(tǒng)也要進(jìn)一步改動。目前流行的是將排氣管尾段改成直接排氣方式。從后面,可以看到一個粗粗的排氣口,感覺到車輛動力好像很大。如果將排氣系統(tǒng)的前和中段都改變,那就需要專業(yè)人士來做了。因為排氣過于順暢可能會影響到發(fā)動機(jī)低轉(zhuǎn)速的扭矩;在改變排氣管前段和中段時,要注意技術(shù)含量和實際測試。

汽車動力系統(tǒng)設(shè)計與仿真,汽車動力系統(tǒng)設(shè)計
(圖片來源網(wǎng)絡(luò),侵刪)

3、發(fā)動機(jī)點火系統(tǒng)的改變。還有一種流行的改裝選擇,將發(fā)動機(jī)點火高壓線和火花塞更換成改裝專用的型號。為了不干擾其他車輛用電設(shè)備,普通點火高壓線在制造時會人為地將線阻提高。車載音響、車載電腦都不會因為高壓干擾而影響其工作,使日常駕駛安全感。但是這個設(shè)計也把部分高壓點火能量消耗掉。

4、燃油壓力控制閥門的改進(jìn)。多點電噴發(fā)動機(jī)的普及,為改裝帶來了方便和實惠。燃油增壓器是電噴發(fā)動機(jī)動力提升的好配置。在發(fā)動機(jī)供油系統(tǒng)上,有一個固定不可調(diào)節(jié)的裝置——燃油壓力調(diào)節(jié)器。主機(jī)廠將其設(shè)定在2.0~2.5KG/CM,而汽油箱內(nèi)的汽油泵輸出的壓力一般是超過5KG/CM。

油電混合車有哪幾種 系統(tǒng)類型的混和車?

奔馳汽車

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奔馳汽車

一個幾乎全世界無人不知的汽車品牌。奔馳最初是由兩家公司合并而來的,這兩家公司分別是卡爾?本茨(Karl?Benz)在1883年創(chuàng)立的Benz & Cie.汽車,以及戈特利布?戴姆勒(Gottlieb Daimler)在1890年創(chuàng)立的DMG(Daimler-Motoren-Gesellschaft,戴姆勒發(fā)動機(jī)公司)。后遇上第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā),經(jīng)濟(jì)不斷惡化之下兩間公司于1926年正式完成合并。自此,梅賽德斯奔馳汽車品牌全面拉開大幕。

奔馳四驅(qū)技術(shù)的名稱4MATIC,來源于4 Wheel Drive(四輪驅(qū)動)和Automatic(自動的)的組合。4MATIC在1986年首次實際投入使用在W124?E級車系中。

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圖:奔馳W124 E級車型首次使用了4MATIC技術(shù)。

時至今日,奔馳的4MATIC四驅(qū)技術(shù)已經(jīng)經(jīng)歷過兩代的更新改變。而目前使用的都是第二代的技術(shù),其與第一代相比有了質(zhì)的提升。而第一代的4MATIC技術(shù)主要是為了越野而設(shè)計的,最典型的例子就是應(yīng)用在奔馳的G級車型身上,由于4MATIC技術(shù)的出色表現(xiàn)也讓G級車型奔馳家族中越野性能最為強(qiáng)悍的家伙。

早期的4MATIC四驅(qū)技術(shù)在汽車直線行駛時一般***用后輪驅(qū)動,此時中央差速器會將動力全部傳遞給后輪;當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎時,后輪開始打滑,車載電腦會自動使中央差速器接合,這時三分之一的動力會傳遞給前輪,如果前輪的動力還不足以讓后輪擺脫打滑的局面,車載電腦會自動鎖死多片離合器,從而將動力以50%:50%的固定比例傳遞給前后橋,這樣發(fā)動機(jī)的動力就被平均分配給了四個車輪來幫助后車輪脫離打滑的困境。

圖:奔馳4MATIC標(biāo)志

第二代4MATIC技術(shù)除了保證了一定的越野性能之外還照顧到公路行駛,是二者兼顧考慮下完成設(shè)計的,傳動比為恒定的45%:55%。除此之外,奔馳還引用了一套核心的概念,叫“4ETS”技術(shù),4ETS是利用了ABS制動力自動分配(EBD)功能,實現(xiàn)了差動限制。道理很簡單,比如在越野路面上,當(dāng)車輛有一個車輪打滑時,電腦可以通過控制ABS對這個打滑車輪制動并限制它的空轉(zhuǎn),使打滑的車輪獲得抓地力,同時使其他三個車輪也能獲得足夠的抓地力,從而增強(qiáng)車輛的通過能力。同樣道理,如果車輛有三個車輪都在打滑,只有一個車輪能獲得抓地力的話,4ETS也能給這三個車輪產(chǎn)生制動力限制其打滑,而讓動力100%地傳遞給未打滑的這一個車輪,讓車擺脫困境。

圖:帶有4MATIC技術(shù)的奔馳ML350車型。

上文提到第二代的4MATIC技術(shù)是從越野性和公路行駛性兩方面考慮的,所以除了讓車輛具備一定的越野性能外,確保車輛在公路行駛的安全性和操控性也是至關(guān)重要的。如果車輛正在濕滑的路面上行駛,就會很容易發(fā)生輪子因為打滑而失去抓地力的情況,而4MATIC四驅(qū)技術(shù)最大的特點就是保證了每個車輪擁有最大的抓地力,這樣就會使打滑的車輛重新獲得抓地力,從而使車輛在打滑的狀況下也能得到有效地控制。

奔馳的4MATIC四驅(qū)技術(shù)擁有較好的越野性和公路行駛性。但是,也恰恰因為其二者兼顧,所以也使得4MATIC技術(shù)在越野性能上表現(xiàn)得不夠純粹,對于一些較為極限的越野路面它還是顯得差強(qiáng)人意。但是,總的來說,純粹的越野始終只適合少數(shù)人群,而絕大多數(shù)人更多的時間是在公路上行駛或者偶爾能到越野路面上過一把癮就足夠了。而對于這部分人的需求來說,奔馳的4MATIC四驅(qū)技術(shù)已經(jīng)完全可以勝任。

汽車動力系統(tǒng)原理

油電混合車是一種集燃油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)為一體的汽車,按照不同的混合系統(tǒng)類型可以分為以下幾種:

并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)(Parallel Hybrid System):將燃油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)并聯(lián),通過控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩來實現(xiàn)動力輸出,同時可以通過電動機(jī)回收制動能量,充電電池。常見的并聯(lián)式混合動力車型包括豐田普銳斯、福特脫歐、本田雅閣混動等。

串聯(lián)式混合動力系統(tǒng)(Series Hybrid System):將燃油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)串聯(lián),燃油發(fā)動機(jī)只用于發(fā)電,通過電動機(jī)提供動力輸出。常見的串聯(lián)式混合動力車型包括雪佛蘭Volt、寶馬i3等。

電動增程式混合動力系統(tǒng)(Extended Range Electric Vehicle,EREV):燃油發(fā)動機(jī)只用于發(fā)電,電動機(jī)提供動力輸出,當(dāng)電池電量不足時,燃油發(fā)動機(jī)可發(fā)電為電動機(jī)充電,以延長行駛里程。常見的電動增程式混合動力車型包括雪佛蘭Volt第二代、寶馬i3 REx等。

模式混合動力系統(tǒng)(Two-Mode Hybrid System):將燃油發(fā)動機(jī)和電動機(jī)分別設(shè)計兩種工作模式,以滿足不同的行駛需求。常見的雙模式混合動力車型包括通用混合動力大型SUV等。

這些混合動力系統(tǒng)的具體構(gòu)造和工作原理有所不同,但都能在不同程度上實現(xiàn)節(jié)能減排的效果,降低汽車的燃油消耗和尾氣排放。

混合動力系統(tǒng)的設(shè)計者是誰。

發(fā)動機(jī)運轉(zhuǎn),實際上是曲軸在旋轉(zhuǎn),曲軸的一端固定連接一個飛輪,此飛輪與離合器配合,來控制飛輪與變速器的連接通斷,動力經(jīng)過變速器的變速后,通過兩個萬向節(jié)和傳動軸,將動力傳到差速器,由差速器將動力平均的分到兩側(cè)車輪的減速器,通過減速器的雙曲線齒輪傳到車輪。

從空氣動力學(xué)方面說汽車的動力原理是這樣子的: 一輛汽車在行使時,會對相對靜止的空氣造成不可避免的沖擊,空氣會因此向四周流動,而躥入車底的氣流便會被暫時困于車底的各個機(jī)械部件之中,空氣會被行使中的汽車?yán)瓌?,所以?dāng)一輛汽車飛馳而過之后,地上的紙張和樹葉會被卷起。此外,車底的氣流會對車頭和引擎艙內(nèi)產(chǎn)生一股浮升力,削弱車輪對地面的下壓力,影響汽車的操控表現(xiàn)。 另外,汽車的燃料燃燒推動機(jī)械運轉(zhuǎn)時已經(jīng)消耗了一大部分動力,而當(dāng)汽車高速行使時,一部分動力也會被用作克服空氣的阻力。所以,空氣動力學(xué)對于汽車設(shè)計的意義不僅僅在于改善汽車的操控性,同時也是降低油耗的一個竅門。

混合動力汽車動力系統(tǒng)的組成有哪些

混合動力電動汽車的動力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、***動力系統(tǒng)和電池組等部分構(gòu)成。

以串聯(lián)混合動力電動汽車為例,介紹一下混合動力電動汽車的工作原理。

在車輛行駛之初,蓄電池處于電量飽滿狀態(tài),其能量輸出可以滿足車輛要求,***動力系統(tǒng)不需要工作;

電池電量低于60%時,***動力系統(tǒng)起動:

當(dāng)車輛能量需求較大時,***動力系統(tǒng)與蓄電池組同時為驅(qū)動系統(tǒng)提供能量;

當(dāng)車輛能量需求較小時,***動力系統(tǒng)為驅(qū)動系統(tǒng)提供能量的同時,還給蓄電池組進(jìn)行充電。

由于蓄電池組的存在,使發(fā)動機(jī)工作在一個相對穩(wěn)定的工況,使其排放得到改善。

不是所有的混合動力車輛都要依靠電動發(fā)動機(jī)、電池和電線。有些車輛是靠液壓發(fā)動機(jī)、鈴線和蓄能器的聯(lián)合作用來驅(qū)動的。

最近的汽油價格達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的歷史新高,讓站在加油泵面前的消費者膽顫心驚。但是,與重型卡車運輸車隊的經(jīng)營者相比,這些消費者的痛苦只能算是小痛小癢了。

從燃料經(jīng)濟(jì)性的角度來看,為我們配送包裹和運送垃圾的卡車需要承受幾方面的不利沖擊。重量就是其中一個重大因素。滿載重型運輸車輛一般在14000到33000磅的重量范圍之間。除重量因素外,很多這類的運輸工具還具有燃料燃燒的工作負(fù)載循環(huán),它們需要不斷地啟動和停車

在過去的一年中,UPS公司一直在密歇根州測試運行一輛使用液壓混合動力

系統(tǒng)的6類配送卡車。該公司還投入使用了50輛電動混合動力卡車。

所以,幾個最大的卡車車隊運營商已經(jīng)開始追逐混合動力運輸工具的潮流,這對任何人來說都不會感到奇怪。聯(lián)邦快遞(Federal Express) 公司和 UPS 公司的運輸車隊在過去兩年增加了幾十輛混合動力卡車,兩個公司***用的都是Eaton Corp公司提供的混合動力傳動系。據(jù)美國最大的垃圾運送公司W(wǎng)aste Management的發(fā)言

人Lynn Brown說,該公司也在評估一系列的渣土運輸車的混合動力解決方案。

但是,可能讓人感到意外的是,F(xiàn)edEx公司、UPS公司和Waste Management公司正在考慮選用在一些最重型車輛上的混合動力系統(tǒng)的種類。這些混合動力系統(tǒng)不像豐田公司的Prius車型一樣,使用的是電動發(fā)動機(jī)、電池和電線,而是利用液壓泵發(fā)動機(jī)、高壓鈴線和蓄能器的聯(lián)合作用來驅(qū)動車輛。

這類液壓混合動力中最激進(jìn)的型號完全擺脫了傳統(tǒng)的機(jī)械動力傳動系統(tǒng)。在這些車輛上,柴油引擎驅(qū)動液壓泵發(fā)動機(jī),而液壓泵發(fā)動機(jī)再為高壓蓄能器蓄能。蓄能器驅(qū)動后輪上的斜軸式液壓馬達(dá)從而驅(qū)動車輛。一個低壓儲備器用于收集液體,然后把液體再送回到第一個液壓泵發(fā)動機(jī)中,這樣就形成了一個完整的液壓循環(huán)系統(tǒng)。

與電動混合動力發(fā)動機(jī)一樣,液壓混合動力發(fā)動機(jī)也有提供再生制動的能力。貨物運送車輛和渣土運輸車經(jīng)常要制動剎車,當(dāng)車輛制動時,液壓泵發(fā)動機(jī)會為高壓蓄能器蓄能。當(dāng)卡車再次啟動前行時,儲存在蓄能器中的能量可以用來減少柴油引擎的負(fù)載。這些能量也可以限制引擎關(guān)閉時推進(jìn)力的迸發(fā),比如說,在室內(nèi)操作車輛時。

對一般消費者或某些工程師來說,在這樣一個電氣化程度不斷提高的世界里,液壓發(fā)動機(jī)技術(shù)看上去有些落伍。但是,液壓泵發(fā)動機(jī)和蓄能器可以提供一種應(yīng)用扭矩和存儲能量可靠的、低成本途徑,這也正是混合動力車輛所需要的。并且液壓發(fā)動機(jī)與電動系統(tǒng)相比具有明顯的功率密度優(yōu)勢,至少現(xiàn)在是這樣?!耙簤喊l(fā)動機(jī)好像非常有效,至少對大多數(shù)重型卡車系列來說是這樣的,”環(huán)境保護(hù)基金會(Environmental Defense)高級汽車策略會成員、機(jī)械工程師John DeCicco博士這樣評價。

液壓驅(qū)動方式

當(dāng)今的液壓混合動力系統(tǒng)主要有三種方式,并且都處在發(fā)展之中。美國環(huán)境保護(hù)署(U.S. Environmental Protection Agency,英文縮寫EPA)交通與空氣質(zhì)量辦公室(Office of Transportation and Air Quality,英文縮寫OTAQ)的研究者們與Eaton Corp公司、美國西南研究院(Southwest Research Institute,英文縮寫SwRI)和其他合作伙伴聯(lián)合開發(fā)了一種混合動力系統(tǒng)。從2006年6月開始,這套系統(tǒng)開始由UPS公司的配送卡車在底特律市進(jìn)行測試運行。美國環(huán)境保護(hù)署也與Parker Hannifin公司簽訂了一個單獨合作研發(fā)協(xié)議,著手液壓混合動力方面的設(shè)計。

在某些方面,液壓混合動力系統(tǒng)與其同伴電動混合動力系統(tǒng)相似。但是,液壓系

統(tǒng)是使用液壓泵發(fā)動機(jī)、鈴線和蓄能器產(chǎn)生扭矩并存儲能量,而不是使用電動發(fā)

動機(jī)、電線和電池。

Eaton Corp和Parker Hannifin兩家公司也都各自進(jìn)行了自主知識產(chǎn)權(quán)的液壓混合動力系統(tǒng)的開發(fā)。Eaton公司開發(fā)的是一個液壓啟動***的并行系統(tǒng),但是其主要的推進(jìn)力仍然是來自于機(jī)械動力傳動系。Parker Hannifin公司在過去的一年半的時間里研發(fā)出一種新型的液壓混合動力設(shè)計,其中一些負(fù)載循環(huán)數(shù)據(jù)來自于Waste Management公司。Parker Hannifin公司負(fù)責(zé)液壓動力事業(yè)部創(chuàng)新設(shè)計的副總裁、機(jī)械工程師Joe Kovach博士報告說,他們公司將在今年晚些時候結(jié)合新型液壓混合動力系統(tǒng)建造一個渣土運送卡車模型。

談到節(jié)能環(huán)保的汽車新能源的發(fā)展,在中國還往往停留在電動汽車的探索上。的確,全球汽車界在電動車上沒有少下功夫,但是到頭來都是走進(jìn)死胡同。在新世紀(jì),汽車發(fā)展的技術(shù)路線趨于理智而統(tǒng)一:近期從油電混合動力下手大幅度降低油耗和排放;長遠(yuǎn)靠***極為豐富,且完全沒有污染的氫動力燃料電池重新定義汽車。

混合動力車輛驅(qū)動系統(tǒng)由兩個或多個能同時運轉(zhuǎn)的單個驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)合組成,車輛的行駛功率依據(jù)實際的車輛行駛狀態(tài)由單個驅(qū)動系統(tǒng)單獨或共同提供。因各個組成部件、布置方式和控制策略的不同,形成了多種分類形式。根據(jù)混合動力驅(qū)動的聯(lián)結(jié)方式,一般把混合動力汽車分為三類:①串聯(lián)式混合動力汽車(SHEV)主要由發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)等三大動力總成用串聯(lián)方式組成了HEV的動力系統(tǒng)。②并聯(lián)式混合動力汽車(PHEV)的發(fā)動機(jī)和發(fā)電機(jī)都是動力總成,兩大動力總成的功率可以互相疊加輸出,也可以單獨輸出。③混動式混合動力汽車(PSHEV)綜合了串聯(lián)式和并聯(lián)式的結(jié)構(gòu)而組成的電動汽車,主要由發(fā)動機(jī)、電動-發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)三大動力總成組成。根據(jù)在混合動力系統(tǒng)中混合度的不同,混合動力系統(tǒng)還可以分為以下四類:①微混合動力系統(tǒng)。代表的車型是PSA的混合動力版C3和豐田的混合動力版Vitz。②輕混合動力系統(tǒng)。代表車型是通用的混合動力皮卡車。輕混合動力系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)用發(fā)電機(jī)控制發(fā)動機(jī)的啟動和停止,還能夠?qū)崿F(xiàn)在減速和制動工況下,對部分能量進(jìn)行吸收。③中混合動力系統(tǒng)。中混合動力系統(tǒng)***用的是高壓電機(jī)。另外,中混合動力系統(tǒng)還增加了一個功能:在汽車處于加速或者大負(fù)荷工況時,電動機(jī)能夠***驅(qū)動車輪,從而補(bǔ)充發(fā)動機(jī)本身動力輸出的不足,從而更好的提高整車的性能。④是完全混合動力系統(tǒng)。該系統(tǒng)***用了272-650v的高壓啟動電機(jī),混合程度更高。與中混合動力系統(tǒng)相比,完全混合動力系統(tǒng)的混合度可以達(dá)到甚至超過50%。技術(shù)的發(fā)展將使得完全混合動力系統(tǒng)逐漸成為混合動力技術(shù)的主要發(fā)展方向。

標(biāo)簽: #動力

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