車輛工程中混合動力技術(shù)的應(yīng)用研究

宋夢元 馬步洋 黨柳軍 石宇豪 李鑫

摘 要 在環(huán)境問題越來越嚴(yán)重的今天，節(jié)能環(huán)保越來越為社會所關(guān)注，環(huán)保的概念滲透到各個領(lǐng)域，我們生活在同一片天空下，當(dāng)然天空環(huán)境的“保衛(wèi)戰(zhàn)”更需要我們?nèi)ズ葱l(wèi)。隨著世界各國環(huán)境保護(hù)的措施越來越嚴(yán)格，混合動力車輛由于其節(jié)能、低排放等特點(diǎn)成為汽車研究與開發(fā)的一個重點(diǎn)，并已經(jīng)開始商業(yè)化。混合動力汽車與傳統(tǒng)汽車相比，優(yōu)勢還是非常明顯的。

關(guān)鍵詞 混合動力技術(shù);車輛工程;應(yīng)用

1 混合動力技術(shù)的分類

1.1 油電混合動力系統(tǒng)

所謂的油電混合一般是指燃料與電能的混合，內(nèi)燃機(jī)與電機(jī)的輸出特性恰好相反，電動機(jī)在低轉(zhuǎn)速時可以爆發(fā)強(qiáng)大的扭矩，為車輛起步加速提供充足的動力;而內(nèi)燃機(jī)隨著轉(zhuǎn)速上升輸出功率和扭矩會不斷增加，為車輛的中后段加速提供動力。油電混合除了可以提高車輛的動力性能，同時還能有效提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性。與傳統(tǒng)以汽油為原料的車輛動力技術(shù)不同，混合動力是近年的一種新型的新能源驅(qū)動技術(shù)，它是同時將油和電混合在一起的混合動力系統(tǒng)，油電混合動力它保留了系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)功能，并且在這個基礎(chǔ)之上加上輔助電力驅(qū)動，這樣的結(jié)合讓車輛的動力調(diào)配和切換越發(fā)的靈活，因此讓車輛的節(jié)能減排降耗的功效發(fā)揮到極致。

1.2 液壓混合動力系統(tǒng)

產(chǎn)生液壓動力需要通過動力元件。動力元件的作用是將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成液體的壓力能，指液壓系統(tǒng)中的液壓泵，其所輸出的液體經(jīng)過一定的控制調(diào)節(jié)裝置也就是各種類的液壓閥，待達(dá)執(zhí)行元件后可以供執(zhí)行元件完成一定的動作，如液壓缸的伸縮或者是液壓馬達(dá)的轉(zhuǎn)動。液壓泵的結(jié)構(gòu)形式一般有齒輪泵、葉片泵和柱塞泵。說是液壓混合動力系統(tǒng)，但是其中包含兩大內(nèi)容，一個是液壓動力系統(tǒng)，另一個就是發(fā)動機(jī)，同時液壓蓄能器又在其中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，它的作用主要是能夠發(fā)揮一種良好的可逆儲能元件的用途。對于這一系統(tǒng)的動力元件來說，主要是液壓泵和液壓馬達(dá)來負(fù)責(zé)的。

2 混合動力技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

所謂混合動力裝置，就是將電動機(jī)與輔助動力單元組合在一輛汽車上作為汽車的動力系統(tǒng)，輔助動力單元實(shí)際上是一臺小型內(nèi)燃機(jī)或動力發(fā)電機(jī)組。形象一點(diǎn)說，就是將傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)盡量做小，讓一部分動力由電池—電動機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)。這種混合動力裝置既發(fā)揮了發(fā)動機(jī)持續(xù)工作時間長、動力性好的優(yōu)點(diǎn)，又可以發(fā)揮電動機(jī)無污染、低噪聲的好處，兩者“并肩戰(zhàn)斗”，取長補(bǔ)短，汽車的熱效率可提高10%以上，廢氣排放可改善30%以上。在當(dāng)今的混合動力技術(shù)的發(fā)展中，占比比較大的就是油電混合動力技術(shù)，因?yàn)槠溟_發(fā)的時間靠前，因此有一部分的新型動力汽車已經(jīng)投入市場，并且不出預(yù)料地得到了很好的反響，也正因于如此，我國正在致力于此技術(shù)的研究開發(fā)，以便開發(fā)更多的款式的新技術(shù)汽車進(jìn)入市場。

值得慶祝的是，更多的車輛領(lǐng)域可能加入混合動力技術(shù)的大營中，為的是減少平均的燃油能耗，混合動力系統(tǒng)滿足了社會發(fā)展的期望，越來越占據(jù)主導(dǎo)地位，同時汽車本身還有重要的作用它能夠提升對汽車整體情況的把握程度。在很多方面都有著很大的優(yōu)勢混合動力技術(shù)極有可能在中國這個最大的新車市場中拔得頭籌越走越遠(yuǎn)。

3 混合動力技術(shù)在車輛工程上的應(yīng)用

3.1 現(xiàn)有的各類系統(tǒng)

前文中提到混合動力系統(tǒng)主要包括油電混合動力系統(tǒng)和液壓混合動力系統(tǒng)。對于車輛工程的發(fā)展價值的提高，油電混合動力系統(tǒng)急需系統(tǒng)分析，只有將兩者結(jié)合得到新的動力燃料才能解決這個問題。相比插電式混合動力車型，在目前充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施配套不完善的前提下，油電混合動力車的購買與使用更加方便和易操作，同時，油電混合動力車型的續(xù)航能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于插電式混合動力車?；旌蟿恿κ墙甑囊环N新型的新能源驅(qū)動技術(shù)，它是同時將油和電混合在一起的混合動力系統(tǒng)，液壓混合動力系統(tǒng)，包含兩大內(nèi)容，一個是液壓動力系統(tǒng)，另一個就是發(fā)動機(jī)，同時液壓蓄能器又在其中發(fā)揮著關(guān)鍵性的作用，他的作用主要是能夠發(fā)揮一種良好的可逆儲能元件的用途[3]。

3.2 機(jī)床鈑金生產(chǎn)工藝

機(jī)床鈑金件主要是比較常見的結(jié)構(gòu)件，可以廣泛應(yīng)用在較多領(lǐng)域。鈑金件的加工方式主要是焊接以及激光切割等，并且具有較輕的重量，在剛度方面表現(xiàn)良好，以及較高的精度等優(yōu)勢特點(diǎn)，可以應(yīng)用在制作復(fù)雜形狀以及機(jī)床內(nèi)外感覺規(guī)劃結(jié)構(gòu)件等。隨著我國廣泛應(yīng)用數(shù)控激光切割機(jī)以及數(shù)控沖床技術(shù)，在較大程度上提升了鈑金加工工藝，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，鈑金加工技術(shù)不斷朝向零切削和精確加工技術(shù)方面發(fā)展，不斷對鈑金零件的加工工藝路線進(jìn)行簡化，提升加工質(zhì)量和效率等。

3.3 動力耦合裝置的應(yīng)用

在混合動力技術(shù)的研發(fā)中，有一個重難點(diǎn)，就是動力耦合裝置，它影響著汽車的綜合性能。而在當(dāng)今的混合動力技術(shù)中主要有三種動力耦合裝置也就是轉(zhuǎn)矩結(jié)合式、驅(qū)動力結(jié)合式以及轉(zhuǎn)速結(jié)合式。對于轉(zhuǎn)矩結(jié)合式，是讓傳統(tǒng)的系統(tǒng)直接驅(qū)動車輛，同時帶動發(fā)電機(jī)，讓電池開始蓄電。而驅(qū)動結(jié)合式，從字面分析主要就是提高驅(qū)動力，這就要有效利用地面附著力了。而對于動力耦合裝置來說也有自己的難題，就是組成系統(tǒng)龐大，控制系數(shù)高。在著三種方式中不能廣泛應(yīng)用的就是轉(zhuǎn)速結(jié)合式了，因?yàn)檗D(zhuǎn)速結(jié)合式的動力耦合裝置會受到本身因素的影響。

4 結(jié)束語

混合動力技術(shù)在現(xiàn)代車輛工程領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，并且因此在現(xiàn)代車輛工程技術(shù)中得到越來越廣泛的應(yīng)用。隨著鈑金件加工處理方式的不斷發(fā)展，已經(jīng)在多個行業(yè)得以廣泛應(yīng)用。在實(shí)際加工期間需要選擇適宜的加工方式，采取有效措施優(yōu)化加工過程，全面提升加工效果。混合動力技術(shù)能夠應(yīng)用在車輛上，節(jié)能減排自不必說，更重要的是能后提高車輛動能的利用率。因此，混合動力技術(shù)能夠減少汽車尾氣排放對環(huán)境污染的治理有著重要作用，同時對于汽車本身還有重要的作用它能夠提升對汽車整體情況的把握程度。

參考資料

[1] 閆麗娟，孫輝，劉偉，等.行走工程機(jī)械液壓混合動力技術(shù)[J].吉林大學(xué)學(xué)報（工學(xué)版），2014，44（2）：364-368.

[2] 韓培欣，鮑久圣，楊帥，等.混合動力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀[J].現(xiàn)代制造工程，2016，（5）：143-147，14.

[3] 許志海.淺析混合動力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域中的應(yīng)用分析[J].科技與創(chuàng)新，2018，（3）：156-157.

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