汽車維修教學(xué)模型：混合動(dòng)力汽車的結(jié)構(gòu)原理

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　　并聯(lián)混合動(dòng)力汽車

　　并聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示，它主要由發(fā)動(dòng)機(jī)，電動(dòng)發(fā)電機(jī)和電池組成。并聯(lián)混合動(dòng)力系統(tǒng)使用兩個(gè)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，即發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)，來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪。發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通常通過(guò)不同的離合器驅(qū)動(dòng)車輪。可以使用三種工作模式：?jiǎn)为?dú)使用發(fā)動(dòng)機(jī)，單獨(dú)使用電動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)力大于車輛所需的驅(qū)動(dòng)力時(shí)，或者當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)以發(fā)電機(jī)狀態(tài)工作以對(duì)電池充電。

　　汽車教學(xué)模型中發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的功率可以疊加在一起，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)功率和電動(dòng)機(jī)/發(fā)電機(jī)功率是電動(dòng)汽車所需最大驅(qū)動(dòng)功率的05到1倍，因此，低功率發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)發(fā)電機(jī)可以用于組裝整個(gè)電源系統(tǒng)。與串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車相比，其尺寸和質(zhì)量更小，成本更低，沖程更長(zhǎng)，并且其特性更接近內(nèi)燃機(jī)汽車。并聯(lián)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)通常用于小型混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。

　　并聯(lián)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率流如圖所示。發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)通過(guò)某種變速箱同時(shí)直接連接到變速驅(qū)動(dòng)橋。電動(dòng)馬達(dá)可用于平衡發(fā)動(dòng)機(jī)上的負(fù)載，使其可以在高效率區(qū)域內(nèi)工作，因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)通常在滿負(fù)荷(中速)時(shí)具有最佳燃油經(jīng)濟(jì)性。當(dāng)車輛在較小的道路負(fù)載下工作時(shí)，內(nèi)燃機(jī)車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較差，并且可以關(guān)閉并聯(lián)混合動(dòng)力電動(dòng)車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)，而僅使用電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)該車輛，或者增加發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)載以使電動(dòng)機(jī)成為發(fā)電機(jī)，請(qǐng)為電池充電以備后用(即在充電時(shí)駕駛汽車)。因?yàn)椴⒙?lián)混合電動(dòng)車輛在穩(wěn)定的高速下具有相對(duì)較高的效率和相對(duì)較小的質(zhì)量，所以其在高速公路上具有更好的燃料經(jīng)濟(jì)性。

　　并聯(lián)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有兩條能量傳遞路徑，電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)可以同時(shí)作為驅(qū)動(dòng)汽車的動(dòng)力源，這種設(shè)計(jì)方法可以使其成為純電動(dòng)汽車或低排放汽車，但它目前無(wú)法提供全部電源，并聯(lián)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要組成部分是功率合成器，由于功率合成實(shí)施方法的多樣性，相應(yīng)的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也多種多樣，一般可分為驅(qū)動(dòng)力合成，轉(zhuǎn)矩合成，和速度合成。

　　混合動(dòng)力汽車

　　混合動(dòng)力電動(dòng)汽車系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖所示，發(fā)動(dòng)機(jī)僅用于驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能通過(guò)電機(jī)控制器直接傳遞到電機(jī)，電機(jī)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩驅(qū)動(dòng)汽車行駛。發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的部分電力為電池充電，以延長(zhǎng)混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的行駛里程。另外，電池還可以向電動(dòng)機(jī)提供電能以驅(qū)動(dòng)電動(dòng)車輛，從而混合動(dòng)力電動(dòng)車輛可以在無(wú)污染的狀態(tài)下行駛。

　　在串聯(lián)式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車上，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能和由電池傳遞的電能共同輸入電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)駕駛是唯一的駕駛模式。電動(dòng)機(jī)直接連接到驅(qū)動(dòng)軸，發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)直接連接以產(chǎn)生電能來(lái)驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)或?yàn)殡姵爻潆姟Ｆ嚨尿?qū)動(dòng)力由電動(dòng)機(jī)輸出，電動(dòng)機(jī)將存儲(chǔ)在電池中的電能轉(zhuǎn)換為車輪上的機(jī)械能。當(dāng)電池的充電狀態(tài)SC下降到預(yù)定值時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始對(duì)電池充電。

　　發(fā)動(dòng)機(jī)和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)沒(méi)有機(jī)械連接，這種方法可以大大減少車輛對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬態(tài)響應(yīng)。瞬態(tài)響應(yīng)的減少可以使發(fā)動(dòng)機(jī)執(zhí)行最佳的燃油噴射和點(diǎn)火控制，并在最佳工作點(diǎn)附近工作。

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