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當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車存在種種弊病
（作者未知） 2009/4/28
當(dāng)前普遍使用的燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車存在種種弊病，統(tǒng)計(jì)表明在占80％以上的道路條件下，一輛普通轎車僅利用了動(dòng)力潛能的40％，在市區(qū)還會(huì)跌至25％，更為嚴(yán)重的是排放廢氣污染環(huán)境。20世紀(jì)90年代以來(lái)，世界各國(guó)對(duì)改善環(huán)保的呼聲日益高漲，各種各樣的電動(dòng)汽車脫穎而出。雖然人們普遍認(rèn)為未來(lái)是電動(dòng)汽車的天下，但是目前的電池技術(shù)問(wèn)題阻礙了電動(dòng)汽車的應(yīng)用。由于電池的能量密度與汽油相比差上百倍，遠(yuǎn)未達(dá) 到人們所要求的數(shù)值，專家估計(jì)在10年以內(nèi)電動(dòng)汽車還無(wú)法取代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車（除非燃料電池技術(shù)有重大突破）。
現(xiàn)實(shí)迫使工程師們想出了一個(gè)兩全其美的辦法，開(kāi)發(fā)了一種混合動(dòng)力裝置（Hybrid-ElectricVehicel，縮寫HEV）的汽車。所謂混合動(dòng)力裝置就是將電動(dòng)機(jī)與輔助動(dòng)力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動(dòng)力，輔助動(dòng)力單元實(shí)際上是一臺(tái)小型燃料發(fā)動(dòng)機(jī)或動(dòng)力發(fā)電機(jī)組。形象一點(diǎn)說(shuō)，就是將傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)盡量做小，讓一部分動(dòng)力由電池-電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)承擔(dān)。這種混合動(dòng)力裝置既發(fā)揮了發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)，動(dòng)力性好的優(yōu)點(diǎn)，又可以發(fā)揮電動(dòng)機(jī)無(wú)污染、低噪聲的好處，二者“并肩戰(zhàn)斗”，取長(zhǎng)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。
混合動(dòng)力源電動(dòng)車按照能量合成的的形式主要分為串聯(lián)式(SHEV）和并聯(lián)式（PHEV）兩種。
串聯(lián)式動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三部分動(dòng)力總成組成，它們之間用串聯(lián)的方式組成SHEV的動(dòng)力單元系統(tǒng)。負(fù)荷小時(shí)由電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，負(fù)荷大時(shí)則由發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)電動(dòng)車處如啟動(dòng)、加速、爬坡的工況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)-電動(dòng)機(jī)組和電池組共同向電動(dòng)機(jī)提供電能；當(dāng)電動(dòng)車處低速、滑行、怠速的工況時(shí)，則由電池組驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組向電池組充電。這種串聯(lián)式電動(dòng)車不管在什么工況下，最終都要由電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)車輪。例如福特“新能級(jí)－2010”SHEV，其電池采用燃料電池，在城市市區(qū)行駛時(shí)全部由燃料電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速器（變速器）和驅(qū)動(dòng)橋驅(qū)動(dòng)車輪，達(dá)到了“零排放”要求。當(dāng)高速及爬坡時(shí)，則由發(fā)動(dòng)機(jī)-電動(dòng)機(jī)組和燃料電池組共同向電動(dòng)機(jī)供電，驅(qū)動(dòng)車輪。
并聯(lián)式裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)以機(jī)械能疊加的方式驅(qū)動(dòng)汽車，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)分屬兩套系統(tǒng)，可以分別獨(dú)立地向汽車傳動(dòng)系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驅(qū)動(dòng)又可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)既可以作電動(dòng)機(jī)又可以作發(fā)電機(jī)使用，又稱為電動(dòng)－發(fā)電機(jī)組。由于沒(méi)有單獨(dú)的發(fā)電機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)可以直接通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)車輪，因此該裝置更接近傳統(tǒng)的汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，得到比較廣泛的應(yīng)用。例如大眾汽車公司的高爾夫PHEV,發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)離合器1帶動(dòng)電動(dòng)－發(fā)電機(jī)，輸出扭力再通過(guò)另一邊離合器2驅(qū)動(dòng)車輛行駛。靜止啟動(dòng)時(shí)，電池向電動(dòng)－發(fā)電機(jī)供電，此時(shí)電動(dòng)－
發(fā)電機(jī)就是發(fā)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)機(jī)。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，發(fā)動(dòng)機(jī)一方面作為車輛單獨(dú)的動(dòng)力源驅(qū)動(dòng)車輪，另一方面又帶動(dòng)電動(dòng)－發(fā)電機(jī)發(fā)電向電池充電,此時(shí)與傳統(tǒng)汽車一樣。在市區(qū)行駛時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉，離合器1脫開(kāi)，離合器2接合，電池做為唯一能源向電動(dòng)機(jī)供電，由電動(dòng)機(jī)取代發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪。當(dāng)電動(dòng)車需要高速或高負(fù)荷時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)離合器1閉合，發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)－發(fā)電機(jī)系統(tǒng)組成復(fù)合驅(qū)動(dòng)形式，以最大功率驅(qū)動(dòng)車輛�；旌蟿�(dòng)力汽車在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)日益成熟，有些已經(jīng)進(jìn)入實(shí)用階段。由于構(gòu)造復(fù)雜，成本較高，在電動(dòng)汽車時(shí)代到來(lái)之前，混合動(dòng)力型汽車只是一種過(guò)渡產(chǎn)品。
混合動(dòng)力汽車
HEV（Hybrid-ElectricVehicel）—混合動(dòng)力裝置�；旌蟿�(dòng)力就是指汽車使用汽油驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)方式，優(yōu)點(diǎn)在于車輛啟動(dòng)停止時(shí)，只靠發(fā)電機(jī)帶動(dòng)，不達(dá)到一定速度，發(fā)動(dòng)機(jī)就不工作，因此，便能使發(fā)動(dòng)機(jī)一直保持在最佳工況狀態(tài)，動(dòng)力性好，排放量很低，而且電能的來(lái)源都是發(fā)動(dòng)機(jī)，只需加油即可。
混合動(dòng)力汽車的關(guān)鍵是混合動(dòng)力系統(tǒng)，它的性能直接關(guān)系到混合動(dòng)力汽車整車性能。經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展，混合動(dòng)力系統(tǒng)總成已從原來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)離散結(jié)構(gòu)向發(fā)動(dòng)機(jī)電機(jī)和變速箱一體化結(jié)構(gòu)發(fā)展，即集成化混合動(dòng)力總成系統(tǒng)。 混合動(dòng)力總成以動(dòng)力傳輸路線分類，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種。
串聯(lián)式動(dòng)力：串聯(lián)式動(dòng)力由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三部分動(dòng)力總成組成，它們之間用串聯(lián)方式組成SHEV動(dòng)力單元系統(tǒng)，發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過(guò)控制器輸送到電池或電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)通過(guò)變速機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)汽車。小負(fù)荷時(shí)由電池驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪，大負(fù)荷時(shí)由發(fā)動(dòng)機(jī)帶
動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)。當(dāng)車輛處于啟動(dòng)、加速、爬坡工況況時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)組和電池組共同向電動(dòng)機(jī)提供電能；當(dāng)電動(dòng)車處于低速、滑行、怠速的工況時(shí)，則由電池組驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電池組缺電時(shí)則由發(fā)動(dòng)機(jī)-發(fā)電機(jī)組向電池組充電。串聯(lián)式結(jié)構(gòu)適用于城市內(nèi)頻繁起步和低速運(yùn)行工況，可以將發(fā)（未完，下一頁(yè)）
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