電力驅(qū)動(dòng)教練車改裝設(shè)計(jì)

羅顯東　鄧斌　敬素清　王鵬　朱永奎　四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院　610000

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電力驅(qū)動(dòng)教練車改裝設(shè)計(jì)

羅顯東鄧斌敬素清王鵬朱永奎四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院610000

課題項(xiàng)目：本論文是四川省教育廳課題（14ZB0435）

【文章摘要】

目前全國(guó)各地普遍形成了持續(xù)不衰的學(xué)車熱。有車一族人數(shù)迅速上升，中國(guó)駕校迅猛發(fā)展，僅四川省內(nèi)就有駕校500多所，目前駕校教練車動(dòng)力改造多以油改氣為主，而油改電還非常少。本文探討了教練車油改電方案的可行性，必要性。提出一套汽車油改電的機(jī)械傳動(dòng)和電氣控制設(shè)計(jì)方案，并做了實(shí)際方案改造實(shí)驗(yàn)，得出此種方案具有節(jié)能、性價(jià)比高、安全可靠的結(jié)論。

【關(guān)鍵詞】

教練車；油改電；改裝；新能源

1　電力驅(qū)動(dòng)汽車現(xiàn)狀及發(fā)展分析

目前國(guó)內(nèi)駕校行業(yè)，無疑是前景廣闊的發(fā)展行業(yè)。然而，從解決當(dāng)前駕駛行業(yè)的發(fā)展瓶頸來看，優(yōu)質(zhì)的駕校成為了社會(huì)上最大的需求，也成為駕校發(fā)展的必然趨勢(shì)。

在美國(guó)、日本、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家，由于新技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)和政府對(duì)汽車排放要求越來越苛刻，分別制定了一系列政策，特別是對(duì)燃油汽車使用者的限制政策。在這一背景下各大汽車公司投入了大量的人力、物力和財(cái)力用于電動(dòng)汽車的開發(fā)，不斷推出自己的新產(chǎn)品，促進(jìn)電動(dòng)汽車的發(fā)展，但這些都只是在普及型車輛的范圍內(nèi)，對(duì)于專業(yè)性較強(qiáng)的教練場(chǎng)地車能源設(shè)備的研究幾乎還沒有涉及。

總之，對(duì)于教練車動(dòng)力設(shè)備的改造，目前從國(guó)內(nèi)和國(guó)外科研課題看，還沒有看到相關(guān)研究課題;就實(shí)踐看，駕校的教練車也僅僅是現(xiàn)有車型作“油改氣”（通常稱CNG）而已，一言以蔽之，場(chǎng)地教練如何使用更清潔的能源設(shè)備沒有任何研究及其實(shí)踐。

2　駕校教練車動(dòng)力油改電可行性分析

駕校教練車“油改電”前景廣闊，而要從理論研究走向應(yīng)用層面乃至推廣大面積使用則需要嚴(yán)格而科學(xué)的研究過程和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行可行性分析：

第一，動(dòng)力性保障方面：

本課題首先將教練車“油改電”動(dòng)力改造定位為給駕駛證考試科目二倒庫車輛提供動(dòng)力，以此作為出發(fā)點(diǎn)然后完成整套機(jī)構(gòu)、電氣控制方案設(shè)計(jì)和實(shí)施。課題所選教練車輛為大眾桑塔納2000車型，根據(jù)其功率曲線圖以及計(jì)算可知其怠速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)所需要的動(dòng)力大小，以此提供相應(yīng)功率的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)車行駛。

第二，結(jié)構(gòu)上：

1、拆除原車相關(guān)部件后，重新裝上的裝置盡量利用原來的安裝孔等。并使各個(gè)新裝裝置安放合理可靠。

2、總裝完成后考慮車身平衡穩(wěn)定性問題，在相應(yīng)位置適當(dāng)增加配重塊。

操作性上：

1、發(fā)動(dòng)機(jī)拆除后由其他裝置提供動(dòng)力，原車油門操作功能不能被破壞，則需要設(shè)計(jì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)和電路線路。

2、離合器、剎車、方向盤等使用上要保持原樣，必要時(shí)增加輔助裝置以適應(yīng)新動(dòng)力源的動(dòng)力情況。

3、要維持原有檔位切換功能，并在檔位選擇不正確時(shí)做出應(yīng)急保護(hù)。

安全上：

1、必須考慮每個(gè)環(huán)節(jié)的安全性，包括機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性，操作安全性，以及用電等安全問題。

實(shí)用性上：

1、研究過程所有環(huán)節(jié)都要考慮所做產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性，考慮使用成本和維護(hù)費(fèi)用等價(jià)格優(yōu)勢(shì)。通過相關(guān)數(shù)據(jù)分析得出，節(jié)約成本初算：“電動(dòng)教練車”每小時(shí)只用1度電，按每天工作8小時(shí)計(jì)算，一天只需要約2-8元錢的費(fèi)用，一臺(tái)“電動(dòng)教練車”每天能為駕校節(jié)省七八十元錢的開支，一年下來為駕校節(jié)約燃料費(fèi)用最少2萬元以上。

3　駕校教練車動(dòng)力改造安裝方案

考慮課題在此只是做動(dòng)力改造初步研究，并且這樣可以最好的使改裝部件與原車兼容。所以本課題安裝方案選擇以盡量多利用車輛原有部件為前提進(jìn)行。計(jì)劃拆掉原車發(fā)動(dòng)機(jī)原有的上端蓋部分而保留下端蓋所有部件，而在此基礎(chǔ)上另外增加一個(gè)固定板用于固定所需要的外加部件。暫時(shí)拆除所有不影響教練車驅(qū)動(dòng)的用電設(shè)備，比如電瓶、空調(diào)、各種傳感器等。只保留原有助力系統(tǒng)和潤(rùn)滑系統(tǒng)。

4　教練車原車部件拆卸步驟

經(jīng)過部件安裝方案和動(dòng)力元件的確定，下面進(jìn)行方案實(shí)施。首先拆卸發(fā)動(dòng)機(jī)上端蓋——拆下空氣流量計(jì)與發(fā)電機(jī)連接的插接器——拔下空氣流量器的接插器并做記號(hào)，為下面拆卸進(jìn)氣管路做準(zhǔn)備——拔下氣門罩室通風(fēng)管——拆下空濾、進(jìn)氣道及節(jié)氣門連接管路——拆下冷卻液儲(chǔ)液罐、發(fā)動(dòng)機(jī)和散熱器之間的輸水管道——拆下冷卻液儲(chǔ)液罐——拆下油門拉線——拆下噴油器上的連接線和四個(gè)缸的分缸高壓線——從發(fā)動(dòng)機(jī)上拆下噴油器和燃油分配管——拆下散熱器連接的接插器——拆下排氣管上的氧氣傳感器接插器——拆下排氣總管，排氣歧管——拆下同步帶條及其防護(hù)罩，因?yàn)檎龝r(shí)皮帶是在正時(shí)皮帶防護(hù)罩內(nèi)，所以首先拆下防護(hù)罩——松開張緊輪，拆下皮帶輪——拆下汽缸蓋罩——拆下凸輪軸，注意不要?jiǎng)潅馆嗇S表面——拆下汽缸蓋，注意拆卸汽缸蓋螺栓時(shí)要遵循對(duì)角、最遠(yuǎn)、多次的原則進(jìn)行拆卸——擰下汽缸蓋螺栓后取下汽缸蓋——取出汽缸墊

最后留下汽缸下半部分，作為支撐改裝電機(jī)所用。

5　電機(jī)電力控制設(shè)計(jì)

所需元器件清單：

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其設(shè)計(jì)電氣電路圖如下圖1所示：

圖1

6　安裝步驟

需要將固定板安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)下端蓋上面，直接利用原有的固定安裝孔，將固定板安裝與發(fā)動(dòng)機(jī)下端蓋上效果如下圖2

然后將3KW電機(jī)三相交流電機(jī)安裝與固定板上如圖3所示,以及電機(jī)接線盒接線如下圖所示

然后將皮帶輪安裝到電機(jī)旋轉(zhuǎn)軸上，然后裝上皮帶安裝完畢。

7　總結(jié)

綜上所述：課題對(duì)教練車動(dòng)力進(jìn)行改造研究，利用節(jié)能環(huán)保的新能源作為動(dòng)力源是非常有必要的。能夠很好的適應(yīng)當(dāng)前時(shí)代形勢(shì)下的要求，并且滿足市場(chǎng)環(huán)境的迫切需求，做此類研究是非常有必要的。

【作者簡(jiǎn)介】

羅顯東，男，四川隆昌人，講師，研究方向?yàn)槠囯娮印｀嚤?，男，四川汽車職業(yè)技術(shù)學(xué)院院長(zhǎng)，副教授，研究員，研究方向?yàn)槁殬I(yè)教育與民辦教育。