汽车新型技术课件

第八章汽车新型技术为了解决能源短缺和环境污染等社会问题，人类相继开发了电动汽车、燃气汽车、太阳能汽车等新型汽车各国相继开始新型汽车的研究和开发电动汽车根据所使用的基本动力能源不同，电动汽车分为蓄电池电动汽车（EV）混合动力电动汽车（HEV）燃料电池汽车（FCEV）一蓄电池电动汽车（EV）主要由电池组、控制系统、驱动系统及安全保护系统等组成电池组转向系统辅助电器电动机控制系统电池管理转向控制汽车辅助电器控制信号处理节气门制动驱动电动机控制系统蓄电池电动汽车结构组成EV工作原理在EV中保存了加速踏板、制动踏板和各种操作手柄等其在工作的时候，传感器将加速踏板、制动踏板机械位移的行程量转换为电信号，输入中央控制器经中央控制器处理后发出驱动信号。二混合动力电动汽车（HEV）HEV是将内燃机、电动机与一定容量的蓄电池通过控制系统相组合电动机可补充提供车辆起步、加速时所需转矩，又可以存储吸收内燃机富余功率和车辆制动能量，从而可大幅度降低油耗，减少污染物排放混合动力汽车虽然没有实现零排放，但其动力性、经济性和排放等综合指标能满足当前苛刻要求，可缓解汽车需求与环境污染及石油短缺的矛盾

丰田是全世界第一台正式批量生产的混合动力车的制造者，自从1997年开始，Prius就开始在日本销售该车自重1515kg，装用顶置凸轮轴四缸，1500cc排量汽油机，最大功率42．6kW／4600r／min，带永磁无刷发电机，驱动电机亦为永磁无刷的额定功率30kW，采用氢镍电池，实现串并联控制方式，百公里油耗为3．4L，比原汽油车减少了一半，CO2排量也相应减少了一半，CO、HC、NOX仅为现行法规允许值的10％，售价每辆216万日元（约15000美元）

串联式动力：串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成发动机驱动发电机发电，电能通过控制器输送到电池或电动机，由电动机通过变速机构驱动汽车小负荷时由电池驱动电动机驱动车轮，大负荷时由发动机带

动发电机发电驱动电动机

串联式结构适用于城市内频繁起步和低速

运行工况，可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转，通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况，从而提高了发动机的效率，减少了废气排放。但是它的缺点是能量几经转换，机械效率较低。

串联式结构

混合动力汽车的优点是：采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率，此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。需要大功率内燃机功率不足时，由电池来补充；负荷少时，富余的功率可发电给电池充电，由于内燃机可持续工作，电池又可以不断得到充电，故其行程和普通汽车一样因为有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量在繁华市区，可关停内燃机，由电池单独驱动，实现“零”排放有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题可以利用现有的加油站加油，不必再投资可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充、过放，延长其使用寿命，降低成本。

我国在“八五”和“九五”期间都有计划地开展了电动汽车的关键技术攻关和整车研制，在此基础上也进行了混台动力电动汽车的若干技术领域的开发清华大学在混合动力电动汽车关键技术和系统及理论方面作了许多工作，1995年就开始这方面的研究到目前为止国内已有几个单位试制出了混合动力电动汽车的样车，如长安，奇瑞，一汽，上汽等国内混合动力汽车的发展：1）最高车速≥160km/h，加速性能优于同类内燃机汽车；2）最大爬坡度>35%；3）燃油经济性：≤6.8L/100km（与同级别车型相比，降低油耗20%以上）4）排放限值满足国IV要求；5）车外噪声(加速时最大)不大于74dB6）长安杰勋HEV的售价将在18万元-20万元左右

长安杰勋HEV混合动力车

燃气汽车以燃气为燃料的汽车称为燃气汽车目前常用的燃气汽车有：压缩天然气汽车（CNGV）液化石油气汽车（LPGV）有害气体排放低其都为气态，容易与空气混合形成均匀的可燃混合气，燃烧完全，可以大幅度减低CO、HC和微粒的排放，而且由于CNG和LPG的火焰温度低，NOx的排放也相应减少热效率高CNG辛烷值高达130，LPG也在100左右，燃用CNG和LPG可提高发动机的压缩比，获得较高的发动机热效率冷启动性能和低温运转性能良好可以延长润滑油更换周期CNGV和LPGV的优点：

储运性能差常温下其为气态，体积大，目前采用将CNG压缩到20MPa高