混合動力汽車結構與原理初探

呂占

[摘 要]今天我國經(jīng)濟在高速發(fā)展著，但在經(jīng)濟發(fā)展的同時，又不得不正視經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的矛盾。汽車的數(shù)量越來越多，給人們帶來了便利，但也給環(huán)境帶來了污染。汽車的燃料是石油，大量的汽車在行駛過程中會造成資源的損耗，并且還會排放廢氣，為了適應社會的發(fā)展，汽車的動力就需要通過改變?；旌蟿恿?，汽車應運而生，他是一種介于內燃機汽車和電動汽車之間的汽車，它同時具有內燃機和電動動力的汽車。他的出現(xiàn)不僅解決了內燃機汽車消耗資源排放廢氣的問題，又解決了電動汽車里程短成本高的問題，因此，新型的混合動力，汽車將會在很長的時間里存在著，并在向新能源動力汽車過渡的過程中，擔當主角。

[關鍵詞]混合動力，汽車結構，工作原理，未來方向

中圖分類號：TU563 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2017）45-0028-01

引言

現(xiàn)在全球資源短缺，環(huán)境問題也越來越得到人們的重視。新能源的開發(fā)無疑是長久發(fā)展的唯一出路。為此世界各國的汽車各大公司紛紛參與到開發(fā)新型高效節(jié)能汽車活動中來，雖然這些新型汽車有很多優(yōu)勢，但是還是有不完善的地方。而混合動力汽車則是現(xiàn)階段最適合當前經(jīng)濟環(huán)境發(fā)展的現(xiàn)代化汽車。通過內燃機和電動動力，兩種動力相互配合?；ハ鄰浹a對方的缺點，并發(fā)揮自己的長處。做到了節(jié)約能源，排放污染少再要求。在新能源開發(fā)出來之前，混合動力汽車更適應人類的生活需求和社會的發(fā)展。

一、混合動力汽車的發(fā)展原因

由于人們對生態(tài)的保護越來越重視，作為大氣污染的主要因素汽車的尾氣排放也要進行對應的改變。由內燃機汽車向新能源汽車過渡。于是混合動力汽車就出現(xiàn)了，它是集內燃機與電動機為一體的過渡型汽車。是當前取代內燃機汽車的主要車型。

（一）內燃機汽車和電動汽車的缺點

內燃機動力汽車已經(jīng)發(fā)展了很長的時間了，相關技術也非常成熟，汽車行駛中的成本，速度等一些問題，也都一一得到了解決，內燃機汽車使用起來也相對方便一些。而隨著最近人們對生態(tài)保護的要求越來越高，內燃機汽車已經(jīng)不再適應社會的發(fā)展。因為內燃機車會大量燃燒石油資源并產生廢氣，極大程度上破壞了生態(tài)環(huán)境。于是哥國家開始尋找更為有力的能源來作為汽車的主要動力。電動汽車就是人們創(chuàng)造出來用來代替內燃機汽車。相比較內燃機汽車來說，電動汽車沒有污染耗費的資源也比較少，很快就成為各國追捧的對象。但是，由于電動汽車需要蓄電池儲存電力所以導致成本過高，并且現(xiàn)在的技術不能夠保證蓄電池有足夠的電力供應汽車行走足夠的里程，所以電動汽車的普及還需要對其進行近一步的改造。

（二）混合動力汽車的發(fā)展

由于內燃機汽車和電動力汽車都不符合當前社會的需求。而集內燃機和電動能源為一體的混合動力汽車，可以有效地在兩者之間進行轉換。既解決了電動汽車行駛里程不足的問題，還解決啦，內燃機汽車污染環(huán)境的問題?；旌蟿恿ζ嚲头浅７犀F(xiàn)代社會發(fā)展的需求，并且會在新能源汽車開發(fā)出來之前一直持續(xù)存在的。在我國人均資源非常短缺，而且環(huán)境污染非常嚴重的情況之下，混合動力汽車的研究有著非常實際的重要意義。混合動力汽車研究也逐漸成熟，技術上也日漸完善，并且混合動力汽車的普及也做得十分好。

二、不同種混合動力車的結構與原理

混合動力汽車的研究也已經(jīng)經(jīng)過了一段時間，有許多不同種類的混合動力汽車被創(chuàng)造出來。不同種類的混合動，汽車有著各自的優(yōu)缺點，針對不同的需求，可以選擇不同的車型。混合動力汽車的技術現(xiàn)在來說也比較成熟了，下面我們就針對幾種不同的混合動力汽車進行原理和結構的探討。

（一）串聯(lián)式混合動力

串聯(lián)式混合動力汽車待會兒主要能源是電能，通過內燃機來帶動發(fā)電機，然后將產生的電能再運輸?shù)叫铍姵刂袃Υ嫫饋?。蓄電池電能過低時，就由內燃機來提供動力，同時將蓄電池充滿。并且在遇到需要較大動力的特殊路的時候，會自動切換為內燃機提供動力，在最大程度上節(jié)約能源。串聯(lián)式混合動力多用于大客車和在城市中起步和加速比較頻繁的車。這樣可以更好調節(jié)蓄電池的電量，盡可能的發(fā)揮內燃機的作用。這種汽車主要靠電池提供動力，因此可以做到減少廢氣的排放，從而保護環(huán)境。但是由于發(fā)電機向電池傳輸電力會導致能量損耗，所以使汽車的動力效率降低。

（二）并聯(lián)式混合動力

并聯(lián)式的混合動力汽車，內燃機和電動機是兩套獨立的驅動系統(tǒng)，兩者既可單獨使用，也可同時使用。通過不同的離合器，可以實現(xiàn)兩者有效的切換。在需要較大功率的時候使用內燃機，電動機則作為補充動力。在功率需求較低的時候就關閉發(fā)電機由電動機供電，但是這需要大功率的發(fā)電機和大儲存量的蓄電池。內燃機還可向電池輸送電能，確保電能的充足。并聯(lián)式混合動力主要運用于汽車高速運行的情況，內燃機直接驅動汽車，避免了電能轉換過程中的損耗，提高了，能源的利用率。但是由于主要是由內燃機提供動力，所以排放廢氣多于串聯(lián)式混合動力，而且路況對車的影響比較大。

（三）混聯(lián)式混合動力

混聯(lián)式混合動力就是由串聯(lián)式和并聯(lián)式綜合使用而形成的，在汽車高速行駛時就使用并聯(lián)式混合動力，在加速或者上坡的時候，配合發(fā)電機，將混聯(lián)式混合動力汽車的優(yōu)勢充分發(fā)揮。在低速運行時，就采用串聯(lián)式混合動力，主要供能是發(fā)電機，減少尾氣的排放?；炻?lián)式就是在并聯(lián)式混合動力的基礎上增加了一套發(fā)電機，它不僅能直接供能，也可以向電池輸送電能，有效的節(jié)約了能源?；炻?lián)式混合動力將串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點充分的融合起來，既降低了資源的消耗又減少了廢氣的排放。由于混聯(lián)式是兩者的結合體，相對來說情況復雜，所以要掌握好控制策略，以及內燃機和發(fā)電機的轉換，將二者的最大功效發(fā)揮出來，在最大程度上節(jié)約資源減少污染。目前市面上有許多汽車，就是采用了混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)（如豐田），而且效果也非常的好。

結論

本文對串聯(lián)式并聯(lián)式和混聯(lián)式的混合動力汽車的結構和原理，進行了分析，對三者的缺點和優(yōu)點也進行了介紹。社會對生態(tài)環(huán)境的需求越來越高，這就要求汽車行業(yè)一定要對汽車的動力系統(tǒng)進行相應的改造，設計出節(jié)約能源，尾氣排放量少的動力系統(tǒng)，適應現(xiàn)代社會對環(huán)境的要求。由于我國現(xiàn)在的能源情況和技術水平，混和動力汽車將長時間存在著，因此對混合動力汽車的研究是十分有必要的，也是有著重要意義的?；炻?lián)式混合動力的汽車系統(tǒng)結合了兩者的優(yōu)勢，在汽車行業(yè)廣泛應用著。但是對這三種混合動力汽車來說，無論是哪一種，都要注意把握好控制策略，將內燃機和發(fā)電機的轉換掌握好。

參考文獻

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