任务1 混合动力汽车基本组成与原理

混合动力汽车构造与检修项目一混合动力汽车基础认知PART011.了解混合动力汽车总体结构及各组成部分的功能。2.了解混合动力汽车中动力系统、控制系统、底盘、车身、辅助电气的组成及作用。3.掌握混合动力汽车的工作原理。4.掌握混合动力汽车的特点。任务目标一、混合动力汽车定义混合动力汽车是指同时装备两种动力来源的汽车，即混合动力汽车至少拥有两种动力源。现在，混合动力汽车多数是指采用传统的内燃机和电机作为动力源，通过混合使用热能和电力两套动力系统的汽车。使用的内燃机常见的有汽油机、柴油机，也有一些发动机经过改造使用其他替代燃料，如压缩天然气、丙烷和乙醇燃料等；使用的电机常见的类型有永磁同步电机、交流异步电机、开关磁阻电机等。任务1混合动力汽车基本组成与原理二、混合动力汽车基本组成（一）动力系统动力系统是混合动力汽车的核心系统，其作用是保证车辆安全有效行驶，使发动机的燃料消耗率降到最低，发动机排放的污染减至最小，并充分发挥电力驱动的效率。混合动力汽车的动力系统主要由发动机、电力驱动装置、电能装置、动力耦合装置等组成。任务1混合动力汽车基本组成与原理（二）控制系统混合动力汽车控制系统主要包括控制系统、电机及其驱动系统的控制系统、发动机及其驱动系统的控制系统、信号反馈及检测装置。其中控制系统又由操作装置、中央控制器及各种控制模块共同组成。控制系统采用层级式控制，一般情况下分三层。第一层为整车能量管理系统；中间层主要包括动力控制相关的5种控制单元；最下层为各个执行器。任务1混合动力汽车基本组成与原理任务1混合动力汽车基本组成与原理（三）底盘1.传动系统混合动力汽车传动系统与传统汽车传动系统作用基本相同，主要用于将动力系统的动力传给驱动车轮。从传动系统功能上来看，它不能实现传统汽车传动系统的如下功能：汽车减速增矩、变速、倒车、必要时中断传动系统的动力传递。因为混合动力汽车将实现这些功能的部件变速器和主减速器总成融入到动力系统中，所以混合动力汽车传动系统仅有动力传递功能，其主要由传动轴和等速万向节组成。任务1混合动力汽车基本组成与原理2.行驶系统混合动力汽车行驶系统与传统汽车基本相同，其主要组成部件同样为车架、车桥、车轮和悬架等；其功用也是承受汽车的总重量和接收传动系统传来的动力，通过驱动轮和地面之间的附着作用，产生驱动力，从而克服外界阻力，保证汽车正常行驶。任务1混合动力汽车基本组成与原理3.转向系统混合动力汽车的转向系统采用的是电子动力转向系统，它的转向助力是由安装在转向柱上的直流电动机提供的，且电动机只有在需要转向助力时才会消耗能量，所以这种转向系统能够很大程度上提高燃油经济性。混合动力汽车的转向系统主要由转矩传感器、车速传感器、EPS电动机、减速机构和电子控制单元等组成。任务1混合动力汽车基本组成与原理4.制动系统混合动力汽车常用的制动系统有两种，一种是带电动真空助力的液压制动系统，其主要由制动助力器、电动真空泵、真空罐、储液罐、真空压力传感器、制动踏板、制动主缸、制动轮缸、制动控制单元及制动器等组成。任务1混合动力汽车基本组成与原理另一种是电子液压制动系统，主要由制动踏板位置传感器、行程模拟器、制动控制单元、伺服单元、电磁阀、协同再生控制单元及制动主缸和储液罐等组成，这个系统可以根据驾驶员踩制动踏板的程度和所施加的力计算所需的制动力，并在施加制动力的同时适当地回收能量。任务1混合动力汽车基本组成与原理（四）车身混合动力汽车采用的是承载式车身，主要由车身本体、开启件、座椅、内外饰部件和安全保护装置等组成。其中开启件主要是指门、窗、行李舱和车顶盖等，而安全保护装置主要有保险杠、安全带、安全气囊等。汽车车身的作用是安全容纳驾驶员、乘员及货物，使其免受外界侵袭和恶劣气候影响，即车身可以为驾驶人提供舒适的驾驶环境，为乘员提供安全、舒适和享受的乘坐条件。任务1混合动力汽车基本组成与原理（五）电器系统混合动力汽车电器系统主要有空调、照明、各种声光信号装置、车载音响装置、刮水器、电动门窗、电动座椅调节器、车身安全防护装置等。这些辅助装置主要是为提高汽车操纵性、舒适性和安全性而设置的，可根据需要进行选用。在混合动力汽车上，有些空调系统有两种工作模式驱动的压缩机，一种是电动机驱动的压缩机，一种是发动机带动的带电磁离合器的压缩机。任务1混合动力汽车基本组成与原理三、混合动力汽车工作原理混合动力汽车行驶之初，动力蓄电池处于电量饱满状态，提供电能带动电机运转，驱动车轮带动汽车行驶，发动机不需要工作；当动力蓄电池的电量低于一定值时，发动机直接带动汽车行驶或者发动机发电一边给动力蓄电池充电，一边给电机供电带动汽车行驶；当汽车功率需求较大时，发动机与电力驱动系统同时为驱动系统提供能量；当车辆功率需求较小时，发动机为电力驱动系统提供电能的同时，还可以对动力蓄电池组进行充电。任务1混合动力汽车基本组成与原理1.电力驱动混合动力汽车在车辆处于起动、低速及轻载运行时，发动机关闭，车辆由电机驱动，为纯电动工况。尤其是在起动时，电机转速为0，额定转矩能实现100%传输，所以在汽车初始加速过程中电机可提供比发动机更好的性能。在电力驱动过程中，发动机保持关闭状态。任务1混合动力汽车基本组成与原理2.发动机驱动混合动力汽车动力蓄电池亏电或者电量过低时，为了保证车辆正常行驶，发动机在驱动车辆行驶的同时向电池补充电量。根据混合动力汽车控制逻辑，一般是在动力蓄电池电量低于一定值或者汽车输出功率不足时，发动机处于驱动状态。任务1混合动力汽车基本组成与原理3.混合动力驱动混合动力汽车行驶过程中，所需的功率较大，电机不能满足混合动力汽车加速、爬坡时，发动机和电机同时工作驱动车辆行驶。4.再生制动再生制动也称反馈制动，是一种多使用在汽车或铁路列车上的制动技术，汽车行驶过程中可以获取汽车制动或空挡滑行时浪费掉的能量，是一种降低能耗、减小排放、增加续驶里程的重要手段。任务1混合动力汽车基本组成与原理四、混合动力汽车特点1.混合动力汽车优点①合理的动力分配，发挥内燃机和发电机各自的优势。②由于有了电池，可以十分方便地回收制动时、下坡时的能量。③在繁华市区，可关停内燃机，由电力单独驱动，实现“零”排放。④可让电池保持在良好的工作状态，不发生过充电、过放电，延长其使用寿命，降低成本。⑤与纯电动汽车相比续驶里程延长了2~4倍，并能添加汽油或柴油。任务1混合动力汽车基本组成与原理2.混合动力汽