淺析混合動力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

丁玲

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，在車輛工程領(lǐng)域也進(jìn)一步有效應(yīng)用全新的技術(shù)，其中混合動力技術(shù)就是特別典型的代表，將該技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域中進(jìn)行切實(shí)的應(yīng)用，這樣能夠充分實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的效果，使燃料的經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)一步提升，同時使車輛的節(jié)能環(huán)保效果得到充分呈現(xiàn)，對于促進(jìn)我國環(huán)境保護(hù)、減少環(huán)境污染，有著至關(guān)重要的作用。結(jié)合這樣的情況，本文有針對性地探究混合動力技術(shù)的主要內(nèi)涵和特點(diǎn)，以及混合動力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用情況，希望本文的分析能夠?yàn)橥刑峁┮欢ǖ膮⒖己徒梃b。

關(guān)鍵詞：車輛工程領(lǐng)域;混合動力技術(shù);驅(qū)動系統(tǒng);應(yīng)用

0 引言

當(dāng)前，我國高度重視新能源汽車的研發(fā)和應(yīng)用，因此在電動汽車領(lǐng)域有了長足的進(jìn)步和發(fā)展。然而電池作為一種比較典型的新型能源，本身有著很大的局限性，在應(yīng)用的過程中充電時間比較長，續(xù)航里程比較短，這樣的弊端導(dǎo)致電動汽車技術(shù)存在一定的問題，沒有根本性的突破。對此，有效確?；旌蟿恿夹g(shù)在車輛工程領(lǐng)域得到充分的應(yīng)用，這樣能夠充分確保車輛有更為強(qiáng)勁而且節(jié)能環(huán)保的動力性能，同時呈現(xiàn)出靜音，清潔，節(jié)能減排等相關(guān)方面的優(yōu)勢，因此可以看出，在車輛工程領(lǐng)域混合動力技術(shù)將得到日益廣泛的應(yīng)用，并呈現(xiàn)出巨大的應(yīng)用優(yōu)勢，使未來的車輛工程實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。

1 混合動力技術(shù)概述

通常我們所稱之為的混合動力技術(shù)，主要指的是一種綜合型、復(fù)合型的動力能源技術(shù)，它主要包括油、電混合動力系統(tǒng)和液壓混合動力系統(tǒng)。因?yàn)橛?、電混合動力系統(tǒng)研發(fā)和應(yīng)用的時間相對來說比較早，所以在技術(shù)領(lǐng)域相對來說成熟完善一些，在汽車工程領(lǐng)域和大眾的接受度和認(rèn)可度等方面也更高一些。在市場層面上，混合動力技術(shù)車輛有著十分廣泛的應(yīng)用。液壓混合動力系統(tǒng)在開發(fā)過程中面臨極大的難度，所以在我國當(dāng)前的汽車應(yīng)用領(lǐng)域并沒有深入推廣，拓展范圍不足。大多數(shù)我們所稱之為的混合動力汽車，通常主要指的就是油、電混合動力汽車。這種汽車有著電力汽車和油氣汽車兩種動力，在運(yùn)行的過程中不僅僅通過電力資源這樣的一種單一的能源類型，也不會消耗大量的石油、天然氣等等資源，充分實(shí)現(xiàn)資源和能源的有效降低，保證對環(huán)境進(jìn)行保護(hù)，進(jìn)而確保車輛能夠在持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。這種類型的汽車有著特殊性的驅(qū)動系統(tǒng)，所以在行駛環(huán)節(jié)可以在極大程度上有效減少汽車尾氣的排放，同時因?yàn)榛旌蠎?yīng)用油氣和電力系統(tǒng)，這樣可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約石油等資源能源的效果。

2 混合動力汽車的主要類別

在車輛工程領(lǐng)域中有效應(yīng)用混合動力技術(shù)，這樣能夠形成混合動力汽車，且呈現(xiàn)出巨大應(yīng)用優(yōu)勢。有針對性的結(jié)合驅(qū)動連接方式的差異，可以把混合動力汽車分成不同的類型，具體來說，主要分成三種類別，分別是：首先是串聯(lián)式混合動力汽車，這種類型主要體現(xiàn)在動力驅(qū)動方面，它有三大動力混合提供相對應(yīng)的動力支持，來自于發(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動電機(jī)，采取串聯(lián)的方式使這樣的動力系統(tǒng)得到有效串聯(lián)而構(gòu)建成HEV動力系統(tǒng)。其次是并聯(lián)混合動力汽車，在動力驅(qū)動方面是由發(fā)電機(jī)和發(fā)動機(jī)為其提供相對應(yīng)的動力支持，此兩大動力在實(shí)際的功率輸出過程中，可以有效進(jìn)行疊加輸出，同時也可以獨(dú)立操作，為汽車的驅(qū)動提供相對應(yīng)的功率輸出。第三種是混聯(lián)式混合動力汽車，它融合了上述兩種方式，是一種汽車動力綜合體，結(jié)合了串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，通過發(fā)動機(jī)、電動-發(fā)電機(jī)和驅(qū)動電機(jī)聯(lián)合作用，混合在一起，為其提供相對應(yīng)的動力支持。

除此之外，結(jié)合汽車的混合動力系統(tǒng)層面進(jìn)行劃分，根據(jù)混合度的差異性，可以對系統(tǒng)分成4種類別，分別是：首先是微混合動力系統(tǒng)，該系統(tǒng)代表主要包括PSA的混合動力版C3與豐田的混合動力版Vitz，然而如果要求嚴(yán)格的話，配置有微混合動力系統(tǒng)的汽車并不是真正意義上的混合動力汽車，主要是因?yàn)檫@種微混動力系統(tǒng)電機(jī)在具體運(yùn)行環(huán)節(jié)，并未向汽車提供持久的驅(qū)動力。其次是輕混合動力系統(tǒng)，其中比較具有代表性的是混合動力皮卡車。該系統(tǒng)的混合程度通常情況下只有不到20%，它有著比較優(yōu)良的控制性能，與此同時可以對發(fā)電機(jī)進(jìn)行充分控制，這樣能夠靈活控制車輛發(fā)動機(jī)的開啟或者關(guān)閉，另外也呈現(xiàn)出比較顯著的優(yōu)勢，具體包括以下幾個方面：

一是如果車輛在減速剎車的情況下，系統(tǒng)可以針對能量進(jìn)行回收，這樣能夠充分實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，同時也促進(jìn)車輛后續(xù)驅(qū)動有效運(yùn)行;二是車輛運(yùn)行環(huán)節(jié)，在輕混合動力系統(tǒng)的有效作用之下，可以確保發(fā)動機(jī)等速運(yùn)行，同時發(fā)動機(jī)在能量產(chǎn)生過程中也可以針對車輪驅(qū)動和發(fā)動機(jī)充電的需求進(jìn)行充分的滿足和調(diào)節(jié)，在確保車輛運(yùn)行有足夠能源的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗;三是中混合動力系統(tǒng)應(yīng)用的電動機(jī)是高壓電機(jī)，它具備著輕混合動力系統(tǒng)的相關(guān)優(yōu)勢，同時也能在汽車加速或者承受比較大的運(yùn)載負(fù)荷的時候，為車輛驅(qū)動提供動力資源，同時對發(fā)動機(jī)自身動力輸出缺陷進(jìn)行彌補(bǔ)，進(jìn)而提升整體車輛的運(yùn)行質(zhì)量和性能。因此在具體的運(yùn)行過程中，這種混合動力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用，同時從某種程度上來說，這樣的技術(shù)也成為未來的主流趨勢，因此要高度關(guān)注相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)，并且在后續(xù)的發(fā)展過程中，對該類技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和優(yōu)化，使其呈現(xiàn)出更大的作用和效能。

3 混合動力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域中的研究現(xiàn)狀

3.1 油、電混合動力系統(tǒng)

與過去的車輛動力技術(shù)進(jìn)行對比，可以看出，這種混合動力技術(shù)作為一種新興的新能源驅(qū)動技術(shù)，融合了油、電混合動力系統(tǒng)以及液壓混合動力系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容，在繼承傳統(tǒng)系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)功能的前提之下，而實(shí)施一種輔助電力驅(qū)動，這樣可以充分根據(jù)整體車輛的具體運(yùn)行情況進(jìn)行有針對性的切換和調(diào)配，在這樣的情況下，在確保車輛能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行，在運(yùn)行質(zhì)量方面顯著提升的同時，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展，充分體現(xiàn)出節(jié)能降耗的效果。通過相對應(yīng)的研究，可以看出，當(dāng)前所用的油、電混合動力系統(tǒng)通常采取三種連接方式，也就是串聯(lián)、并聯(lián)以及混聯(lián)，通過相對應(yīng)的實(shí)踐和調(diào)研，可以看出，在這樣的三種連接方式中，效果最為理想的就是串并聯(lián)混合連接，因?yàn)檫@種方式融合了前兩種方式的優(yōu)勢，使其優(yōu)勢互補(bǔ)，發(fā)揮合力的效應(yīng)，所以所呈現(xiàn)出的效果更符合具體的應(yīng)用需求。

3.2 液壓混合動力系統(tǒng)

針對液壓混合動力系統(tǒng)來說，主要涉及兩個核心內(nèi)容，分別是液壓動力系統(tǒng)以及發(fā)動機(jī)。液壓動力系統(tǒng)里面最為關(guān)鍵的部件是液壓蓄能器，它能夠呈現(xiàn)出特別理想的可逆儲能元件的作用。除此之外，該混合動力系統(tǒng)所涉及的動力元件往往由液壓泵與液壓馬達(dá)共同發(fā)揮作用來承擔(dān)，與油、電混合動力系統(tǒng)進(jìn)行對比，可以看出，它能夠呈現(xiàn)出更為良好的經(jīng)濟(jì)性、合理性，同時更節(jié)能環(huán)保，符合科學(xué)發(fā)展觀的原理。與當(dāng)前市面上比較常用的動力汽車類型進(jìn)行對比，可以看出，該液壓混合動力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)更高，用驅(qū)動電機(jī)可以使車輛的驅(qū)動能力得到進(jìn)一步的提升，同時通過電磁裝甲防護(hù)的方法，以及利用車輛負(fù)載綜合電子系統(tǒng)，這樣可以使車輛發(fā)動機(jī)的安全性穩(wěn)定性進(jìn)一步提升，充分增強(qiáng)整體車輛的運(yùn)行效率。

4 混合動力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域中的應(yīng)用分析

4.1 串并聯(lián)式車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

串并聯(lián)式車輛系統(tǒng)運(yùn)行過程中所涉及的連接方式是確保汽車內(nèi)部的電動機(jī)和汽車發(fā)電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)切實(shí)有效的連接，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以確保汽車內(nèi)部各個系統(tǒng)之間的元器件能夠有更切實(shí)有效的儲存方式，同時通過汽車內(nèi)部的儲能元件進(jìn)一步有效整合相對應(yīng)的能量需求和汽車內(nèi)部發(fā)電機(jī)所需要的能量，然后通過這種方式確保汽車能夠有相對應(yīng)的驅(qū)動力。在汽車的電動機(jī)和發(fā)動機(jī)連接的過程中，因?yàn)槠浔旧硎且环N簡單機(jī)械化聯(lián)動模式，從根本上有效連接汽車內(nèi)部電動機(jī)和儲能元件，以此為汽車內(nèi)部相關(guān)電器實(shí)現(xiàn)聯(lián)合和連接提供必要的條件，以此使其呈現(xiàn)出最大化的能量利用效果。從設(shè)計(jì)流程層面來看，串聯(lián)車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和并聯(lián)車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有著一定的差異性，在并聯(lián)車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中所涉及的發(fā)電機(jī)和電動機(jī)有著明顯不同的連接順序，所涉及的儲能原件也有著很大的差異。發(fā)動機(jī)與電動機(jī)通常情況下采取機(jī)械連接法來有效實(shí)現(xiàn)對接。針對串聯(lián)車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言，通常情況下會利用電氣連接的方式把發(fā)電機(jī)和儲能元件進(jìn)行有效連接，因?yàn)檫@種電氣連接方式能夠進(jìn)一步提升整個系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性，使其運(yùn)行效率得到顯著提升，為整體設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行提供更切實(shí)有效的動力支持。

4.2 車輛混合動力分配系數(shù)

設(shè)計(jì)車輛混合動力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的過程中，要有針對性的結(jié)合更加精密的精濾器來針對流量進(jìn)行有效測量并深入把握，與此同時也要針對測量儀器進(jìn)行有效的優(yōu)化，確保測量的數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)有效，然后對其進(jìn)行有針對性的分析，以此進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)混合動力項(xiàng)目的檢測目的。在研究電控單元運(yùn)作結(jié)果的過程中，要著重針對汽車內(nèi)部傳感器的完善方案進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的審核，然后不斷地修正和優(yōu)化，對于汽車內(nèi)部狀況更加深入地監(jiān)測和分析，特別是要深入解析車輛工程內(nèi)部的汽車低壓部分，從汽車運(yùn)行過程中所涉及的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測和分析進(jìn)行切入，深入分析具體的運(yùn)行狀態(tài)，然后通過過濾油品之后所呈現(xiàn)出的效果，針對手油泵粗濾器的改進(jìn)方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化和調(diào)整，使其設(shè)計(jì)效果滿足既定要求，進(jìn)而從根本上確保車輛運(yùn)行更安全穩(wěn)定。

同時，針對車輛混合動力系數(shù)進(jìn)行分配的過程中，要關(guān)注整個系統(tǒng)的高壓部分，通過流量計(jì)算的方法對精濾器進(jìn)行指標(biāo)檢測，利用軌壓傳感器進(jìn)一步有效提升相關(guān)電控單元的指揮效果，這樣能夠確保噴油嘴可以在高壓條件下安全穩(wěn)定的運(yùn)行。相反的話，在車輛混合動力系統(tǒng)的低壓部分，通過帶有手油汞的粗濾器來科學(xué)合理的控制車輛的具體運(yùn)行效果，以及油品的過濾程度等等。除此之外，針對整個系統(tǒng)的凸輪軸傳感器、加速踏板傳感器等相關(guān)內(nèi)容，也要有效利用電控單元對于車輛運(yùn)行環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面細(xì)致的監(jiān)控，以此從根本上確保車輛的轉(zhuǎn)矩效果能夠顯著增強(qiáng)，同時實(shí)現(xiàn)總制動力矩的設(shè)計(jì)要求。

4.3 混合動力裝載機(jī)車的參數(shù)控制

現(xiàn)階段，在車輛工程領(lǐng)域，混合動力技術(shù)得到日益廣泛的應(yīng)用，從某種程度上來說，已經(jīng)成為發(fā)展的潮流，所以要全面深入的分析和探究混合動力裝載機(jī)車的參數(shù)控制的相關(guān)內(nèi)容，這是十分重要而且必要的。通常情況下，新型工程車輛所采取的是液驅(qū)混合動力技術(shù)，車輛的前驅(qū)裝置一般是依靠高壓蓄能器提升動力的。要想針對混合動力裝載機(jī)車的參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的控制，就需要進(jìn)一步有效通過智能傳感器對于機(jī)車發(fā)動機(jī)進(jìn)行整體的控制，以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步有效調(diào)整好電液間的比例配比。對于相關(guān)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的控制，對于整體的混合動力裝載機(jī)車顯得更為重要，要確保每一個技術(shù)環(huán)節(jié)有效銜接，每一步都要做到位，這樣才能使其運(yùn)行質(zhì)量得到顯著提升。需要關(guān)注的是，相關(guān)技術(shù)人員在具體的操作過程中可以有效應(yīng)用液壓控濕法對于混合動力裝載機(jī)車離合器的開斷情況進(jìn)行科學(xué)合理的控制。液壓驅(qū)動混合動力系統(tǒng)中所涉及的高壓儲能器有著至關(guān)重要的作用，它可以使傳動裝置的驅(qū)動力得到顯著增強(qiáng)，因此要高度關(guān)注裝載機(jī)車中高壓儲能器參數(shù)等相關(guān)方面的控制工作，從根本上有效提升高壓儲能器參數(shù)控制水準(zhǔn)，以此確保液壓驅(qū)動混合動力能夠呈現(xiàn)出應(yīng)有的作用和效能。裝載機(jī)車的參數(shù)控制過程中要有效通過智能傳感器，科學(xué)合理的調(diào)控好電液比例，進(jìn)而使控制效果更為精準(zhǔn)，更有效，這樣才能進(jìn)一步簡化和優(yōu)化裝載機(jī)車內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)展流程。隨著科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展，相關(guān)技術(shù)人員要進(jìn)一步與時俱進(jìn)，針對自身的專業(yè)技能進(jìn)行有效提升，同時秉持高度認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，管控好汽車傳感器的運(yùn)行情況。與此同時通過現(xiàn)代化的智能控制系統(tǒng)，對于脈沖信號離散信號頻率進(jìn)行有針對性的調(diào)整，以此確保車輛驅(qū)動力能夠保持在更安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，使其運(yùn)行質(zhì)量和效率得到充分提升。

4.4 動力耦合裝置的應(yīng)用

在混合動力技術(shù)領(lǐng)域，十分重要的研發(fā)重難點(diǎn)問題其中就包括動力耦合裝置，在車輛工程領(lǐng)域中得到日益有效的應(yīng)用，對于車輛的綜合性能有著至關(guān)重要的直接影響?，F(xiàn)階段，從混合動力系統(tǒng)中可以看出，比較常見的三種裝置方式主要包括轉(zhuǎn)矩結(jié)合式、驅(qū)動力結(jié)合式、轉(zhuǎn)速結(jié)合式。其中，轉(zhuǎn)矩結(jié)合式的動力耦合裝置能夠通過傳統(tǒng)系統(tǒng)對于車輛起到切實(shí)有效的驅(qū)動作用，從某種程度上來說，為其提供了強(qiáng)大的助力，使其動力更加強(qiáng)勁，在運(yùn)行的過程中能夠呈現(xiàn)出更為良好的運(yùn)行質(zhì)量和效能。與此同時，也可以通過間接或者直接的方式使發(fā)電機(jī)被充分的帶動，這樣能夠使電池呈現(xiàn)出蓄電反應(yīng)。驅(qū)動力結(jié)合動力耦合裝置通過地面的附著力，使車輛的驅(qū)動能力得到顯著提升，這樣能夠確保車輛在行駛的過程中有更扎實(shí)穩(wěn)定的行進(jìn)力，同時確保駕駛?cè)藛T的安全穩(wěn)定性。在確保車輛安全行駛的過程中，使其發(fā)揮最大的效能和作用。需要注意的是，在這個過程中也存在一定的問題，例如，整個組成系統(tǒng)十分龐大，涉及特別多的環(huán)節(jié)，其中有很多的部件都包含特別高的技術(shù)含量，因此相關(guān)人員在具體進(jìn)行運(yùn)維管理的過程中，往往面臨一定的挑戰(zhàn)和壓力，在對其進(jìn)行控制的過程中面臨很大難度等等。轉(zhuǎn)速結(jié)合動力耦合裝置因?yàn)樽陨泶嬖谝欢ǖ木窒扌?，相?yīng)的技術(shù)還處于摸索階段，在實(shí)際的運(yùn)行過程中往往不夠健全完善，存在一定的問題或者弊端，因此在具體的生產(chǎn)過程中無法得到廣泛的應(yīng)用。對此在后續(xù)的經(jīng)營和推進(jìn)過程中，要針對該類技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和改進(jìn)，使相關(guān)弊端得到有效地規(guī)避，進(jìn)而充分實(shí)現(xiàn)技術(shù)的趨利避害，使其價值和作用得到更大程度地發(fā)揮。