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《汽車理論小論文：豐田prius動力性綜合分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、豐田Prius動力性綜合分析①*何瀟①清華大學汽車工程系,北京100084*E-mail:hxi293@163.com摘要以豐田Prius為首的內燃機混合動力汽車是未來汽車市場的主導力量。通過內燃機、電動機協(xié)同工作，內燃機混合動力汽車實現(xiàn)了良好的經(jīng)濟性、排放性，但汽車的動力性也因此受到影響。本文的1、2部分從新能源汽車發(fā)展背景出發(fā)，介紹了典型混合動力車型豐田Prius。3、4部分通過相關實驗數(shù)據(jù)分析，對豐田Prius的動力性能進行了簡要分析，并對Prius和相近車型的動力性、經(jīng)濟性進行了綜合對比，提出了一個簡單的動力性、經(jīng)濟性綜合評價的量化方法。關鍵詞豐田Priu
2、s,動力性,新能源汽車性。在汽車能源戰(zhàn)略研究中，內燃機混合動力汽車被1新能源汽車發(fā)展背景視為未來汽車市場的主導力量（如圖3所示）。[3]石油危機、大氣污染、氣候變化等問題給內燃機傳統(tǒng)動力汽車產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。國際能源組織(IEA)在2010年發(fā)布的《世界能源展望》中預測，已開采、勘測的油田年產(chǎn)量即將出現(xiàn)大幅度下滑（如圖1所示），隨之而來的后果，則是石油價格的逐年走高（如圖2所示）[1]，以內燃機為動力的汽車出行成本也將水漲船高。另一方面，為了達到日益嚴苛的排放法規(guī)要求，內燃機需要綜合采用冷卻式EGR、SCR和DPF等尾氣處理技術[2]，進一步增加了汽車的成本。
3、為了應對汽車更節(jié)能、更環(huán)保的挑戰(zhàn)，以純電動圖1新政策情形下世界石油產(chǎn)量預測汽車、內燃機混合動力汽車、燃料電池汽車為主的新能源汽車應運而生。燃料電池是汽車最為理想的動力形式，它不僅具有較高的能量密度，還能實現(xiàn)零碳排放。但是，由于氫的貯存、催化劑成本等技術瓶頸的存在，燃料電池汽車在近十年內難以實現(xiàn)量產(chǎn)。純電動汽車是另一種較為理想的技術路線，但是受限于電池技術發(fā)展，純電動汽車的行駛里程難以保證，短期內也難以大規(guī)模投入市場。內燃機混合動力汽車是純電動汽車與內燃機汽車兩者的折中解決方案。電動機、發(fā)動機的協(xié)同工作，充分結合了兩者在排放性、經(jīng)濟性與續(xù)航里程的優(yōu)勢，為大規(guī)模投入市
4、場帶來了可能圖2年平均原油進口價格1型號2ZR-FXE布置方式直列四缸輸出功率72.08kW@5200RPM排量1.8L油品無鉛汽油表3Prius發(fā)動機信息生產(chǎn)廠家松下系統(tǒng)重量29.35kg系統(tǒng)電壓201.6V電池類型鎳氫電池電池容量6.5Ah圖3汽車能源動力發(fā)展前景展望電機功率60kW表4Prius電動機與電池信息2豐田Prius概述Prius是世界上第一臺大規(guī)模生產(chǎn)的混合動力車2.2動力系統(tǒng)型。從1997年市場化至今，已完成300萬臺銷售總內燃機混合動力汽車根據(jù)動力系統(tǒng)的結構形式，額，產(chǎn)品已更新至第三代。本文主要分析第三代Prius可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式
5、三種。在串聯(lián)式混合的動力性、經(jīng)濟性。動力系統(tǒng)中，發(fā)動機在恒定工況點下工作，帶動發(fā)電2.1基本參數(shù)機產(chǎn)生電能，由電能驅動電動機，以驅動車輪。在并聯(lián)式混合動力系統(tǒng)中，電動機、發(fā)動機相對獨立，動Prius由發(fā)動機和電動機提供動力。經(jīng)由CVT無力既可單獨由發(fā)動機或電動機輸出，也可由兩者協(xié)同級傳動系后，動力輸出至前軸，由前輪驅動。制動方輸出，當發(fā)動機提供功率過大時，動力可通過傳動裝式采用再生制動，并配備ABS系統(tǒng)。整車尺寸信息置傳遞至的電動機，生成電能?；炻?lián)式混合動力系統(tǒng)如表1所示，載荷信息如表2所示，發(fā)動機信息如表結合了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點。通過發(fā)動機、電動機3所示，電動
6、機與電池信息如表4所示。[4]至傳動系統(tǒng)的并聯(lián)布置，可實現(xiàn)發(fā)動機、電動機功率長度175.6inches/4.46m分配比例控制；通過發(fā)動機、電動機之間的串聯(lián)連接，寬度68.7inches/1.74m發(fā)動機生成的多余動力直接帶動發(fā)電機生成電能，可高度58.7inches/1.49m提高能量轉化效率。軸距106.3inches/2.70mPrius的動力系統(tǒng)是典型的混聯(lián)式混合動力（如離地間隙5.5inches/0.14m圖4所示）。發(fā)動機、電動機的動力經(jīng)由行星齒輪機表1Prius尺寸信息構進行耦合。其中，行星齒輪的齒圈轉軸直接與電動整備質量3094lbs./1403.
7、41kg機相連，軸上固結的齒輪通過嚙合與車輪相接；行星齒輪的太陽輪與與發(fā)電機相連，行星架與發(fā)動機相連。軸荷分配（F/R）59.6%/40.4%由于行星齒輪機構具有兩個自由度，實際工作時需控總體車重標準值3979lbs./1804.84kg制發(fā)動機、電動機的轉速輸入，配合行星齒輪內的各F：2270lbs./1029.65kg總體車軸重量標準值種制動器、離合器，時車輪轉速具有確定的輸出。[5]R：2175lbs./986.56kg有效載重885lbs./401.43kg表2Prius載荷信息2效的啟動。因此，Prius啟動時由蓄電池供電帶動電動機工作，而發(fā)動機只運轉至
8、充分預熱，
