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1、混合動力汽車驅(qū)動系統(tǒng)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀姓名：學號：班級：1.1混合動力汽車提出背景1.1.121世紀汽車工業(yè)面臨的挑戰(zhàn)[1]內(nèi)燃機汽車經(jīng)過120多年的發(fā)展和壯大,為人類文明做出了巨大貢獻,創(chuàng)造了難以計算的直接或間接經(jīng)濟利益。但是,隨著內(nèi)燃機汽車保有量的急劇增長,人們越來越認識到傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車對人類環(huán)境帶來的危害。傳統(tǒng)燃油汽車排放所造成的空氣質(zhì)量日益惡化和石油資源的漸趨匱乏,環(huán)境保護的迫切性和石油儲量日見短缺的壓力,迫使人們重新考慮未來汽車的動力問題。目前,世界上各種汽車的保有量超過7億輛,每年新生
2、產(chǎn)的各種汽車約5000萬輛,按平均每輛汽車的年消耗10～15桶石油制品計算,汽車的石油消耗量每年達到80～100億桶,約占世界石油產(chǎn)量的一半以上.石油資源的開采每年達到幾十億噸,經(jīng)過長時期的現(xiàn)代化大規(guī)模地開采,石油資源日漸枯竭,按科學家預(yù)測,地球上的石油資源如果按目前的消耗水平,石油資源僅僅可以維持60～100年.21世紀以來,石油價格的上漲已對世界經(jīng)濟的發(fā)展形成了巨大的威脅,人類將面臨更加嚴峻的石油資源的危機和挑戰(zhàn)。內(nèi)燃機汽車上產(chǎn)生動力的同時,會產(chǎn)生燃燒廢氣,包括二氧化碳二氧化碳(CO2)、一氧
3、化碳(CO)、氮氧化合物(NOX)、碳氫化合物(HX)等有害氣體,對大氣環(huán)境造成污染,對人體造成傷害。內(nèi)燃機汽車的噪聲主要是燃燒噪聲、進氣和排氣過程裝配能夠氣體的空氣動力性噪聲,這些噪聲隨汽車的行駛,飄逸在其經(jīng)過的環(huán)境中,在大城市中,汽車所產(chǎn)生的噪聲會引起人們的神經(jīng)系統(tǒng)和心血管系統(tǒng)功能的紊亂。目前只是在每臺汽車上裝置降低噪聲的處理系統(tǒng),以降低噪聲,達到國家規(guī)定的標準。噪聲降低的處理一般會因消耗一部分發(fā)動機的能量而降低內(nèi)燃機的效率。1.1.2混合動力汽車的提出及其特點經(jīng)過對各種新燃料,新能源和新動力
4、的探索,電動汽車成為最主要的選擇之一。電動汽車包括純電動汽車(EV)、混合動力汽車(HEV)和燃料電池汽車(FCV)三種形式,它是理想的零排放或低排放車輛。純電動汽車由于在發(fā)展中受到了技術(shù)上的制約,產(chǎn)業(yè)化前景并不看好。燃料電池汽車具有極高的效率、低排放、低噪音,其甲醇燃料有廣泛的來源,并可再生等重大優(yōu)勢,已成為世界各大汽車集團新世紀激烈,競爭的焦點,被喻為21世紀改變?nèi)祟惿畹氖蟾呖萍贾?但產(chǎn)業(yè)化仍需較長時間。混合動力汽車成為當前解決節(jié)能、環(huán)保問題切實可行的過渡方案。純電動汽車是由蓄電池組提供
5、電能,電動機驅(qū)動汽車行駛,它是滿足零排放的最好汽車。電動汽車具有能源多樣化、結(jié)構(gòu)簡單、維修使用方便等諸多優(yōu)點,它的充電可以利用夜晚用電低谷時間完成,這可大大緩解供電、用電矛盾中對電力儲備能力的要求。但至今純電動汽車仍未達到廣泛普及的實用階段,最嚴重的問題是動力電池技術(shù)上的困擾,能量密度低、續(xù)駛里程短、充電時間長等,其性能價格比太低,遠不能與現(xiàn)有內(nèi)燃機汽車相競爭,用戶難于接受,特別是充電站網(wǎng)的建設(shè)困難可能要大于研制、生產(chǎn)電動汽車本身。所謂混合動力汽車(HybridElectricVehicle)[2
6、,3],是車上裝有內(nèi)燃機和電動機兩種動力源。將產(chǎn)生動力的部件與電能儲存元件以不同的方式結(jié)合起來,可以形成不同類型的HEV。簡而言之,HEV就是將傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(又稱輔助動力裝置APU)、電力驅(qū)動和儲能裝置結(jié)合在一起。與常規(guī)的內(nèi)燃機動力相比,混合動力的主要優(yōu)點是,采用了高功率的能量儲存裝置(飛輪、超級電容器或蓄電池)向汽車提供瞬時能量,可以減小發(fā)動機尺寸、提高效率、降低排放。它較純電動汽車有以下優(yōu)點:1.可以最大限度發(fā)揮內(nèi)燃機汽車和純電動汽車的雙重優(yōu)點；2.輔助動力單元(APU)的選用使汽車的續(xù)駛里程
7、和動力性能可以達到內(nèi)燃機汽車的水平；3.雖然內(nèi)燃機會有排放產(chǎn)生,但由于其排量小,主要工作在最佳工況點附近,而大大減少了汽車變工況(特別是低速、怠速)時的排放,再由于可回收制動能量,可使混合動力汽車成為較低排放的節(jié)能汽車；4.在一些對汽車排放嚴格限制的地區(qū)(如商業(yè)區(qū)、游覽區(qū)、居民區(qū)等),混合動力汽車可以關(guān)閉APU,由純電力驅(qū)動,成為零排放的電動汽車?；旌想妱悠嚮旧喜桓淖儸F(xiàn)有的汽車產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),不改變現(xiàn)有能源(石油燃料)的體系,不改變用戶對汽車的使用習慣,也是它能夠迅速實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的重要因素。專家們預(yù)測
8、,在未來十年內(nèi)將可能有40%的燃油汽車實現(xiàn)混合驅(qū)動。1.2混合動力汽車在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用前景20世紀90年代以來，國外所有知名汽車公司均投入巨資開始進行電動汽車和混合動力汽車實用車型的研制和開發(fā)；很多公司采用了包括現(xiàn)代電子、精密機械、控制技術(shù)、新型材料甚至航天技術(shù)在內(nèi)的各種高新技術(shù)，使不少樣車的主要動力性指標達到了燃油汽車的水平。進入21世紀后，各國加快了HEV的概念產(chǎn)品化的進程，相繼推出了不同形式的HEV產(chǎn)品，Toyata的Prius，Honda的Insight，Daiml
