丁玲
摘 要:隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,在車輛工程領(lǐng)域也進(jìn)一步有效應(yīng)用全新的技術(shù),其中混合動(dòng)力技術(shù)就是特別典型的代表,將該技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域中進(jìn)行切實(shí)的應(yīng)用,這樣能夠充分實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的效果,使燃料的經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)一步提升,同時(shí)使車輛的節(jié)能環(huán)保效果得到充分呈現(xiàn),對(duì)于促進(jìn)我國環(huán)境保護(hù)、減少環(huán)境污染,有著至關(guān)重要的作用。結(jié)合這樣的情況,本文有針對(duì)性地探究混合動(dòng)力技術(shù)的主要內(nèi)涵和特點(diǎn),以及混合動(dòng)力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用情況,希望本文的分析能夠?yàn)橥刑峁┮欢ǖ膮⒖己徒梃b。
關(guān)鍵詞:車輛工程領(lǐng)域;混合動(dòng)力技術(shù);驅(qū)動(dòng)系統(tǒng);應(yīng)用
0 引言
當(dāng)前,我國高度重視新能源汽車的研發(fā)和應(yīng)用,因此在電動(dòng)汽車領(lǐng)域有了長足的進(jìn)步和發(fā)展。然而電池作為一種比較典型的新型能源,本身有著很大的局限性,在應(yīng)用的過程中充電時(shí)間比較長,續(xù)航里程比較短,這樣的弊端導(dǎo)致電動(dòng)汽車技術(shù)存在一定的問題,沒有根本性的突破。對(duì)此,有效確?;旌蟿?dòng)力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域得到充分的應(yīng)用,這樣能夠充分確保車輛有更為強(qiáng)勁而且節(jié)能環(huán)保的動(dòng)力性能,同時(shí)呈現(xiàn)出靜音,清潔,節(jié)能減排等相關(guān)方面的優(yōu)勢(shì),因此可以看出,在車輛工程領(lǐng)域混合動(dòng)力技術(shù)將得到日益廣泛的應(yīng)用,并呈現(xiàn)出巨大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),使未來的車輛工程實(shí)現(xiàn)跨越式的發(fā)展。
1 混合動(dòng)力技術(shù)概述
通常我們所稱之為的混合動(dòng)力技術(shù),主要指的是一種綜合型、復(fù)合型的動(dòng)力能源技術(shù),它主要包括油、電混合動(dòng)力系統(tǒng)和液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)。因?yàn)橛汀㈦娀旌蟿?dòng)力系統(tǒng)研發(fā)和應(yīng)用的時(shí)間相對(duì)來說比較早,所以在技術(shù)領(lǐng)域相對(duì)來說成熟完善一些,在汽車工程領(lǐng)域和大眾的接受度和認(rèn)可度等方面也更高一些。在市場(chǎng)層面上,混合動(dòng)力技術(shù)車輛有著十分廣泛的應(yīng)用。液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)在開發(fā)過程中面臨極大的難度,所以在我國當(dāng)前的汽車應(yīng)用領(lǐng)域并沒有深入推廣,拓展范圍不足。大多數(shù)我們所稱之為的混合動(dòng)力汽車,通常主要指的就是油、電混合動(dòng)力汽車。這種汽車有著電力汽車和油氣汽車兩種動(dòng)力,在運(yùn)行的過程中不僅僅通過電力資源這樣的一種單一的能源類型,也不會(huì)消耗大量的石油、天然氣等等資源,充分實(shí)現(xiàn)資源和能源的有效降低,保證對(duì)環(huán)境進(jìn)行保護(hù),進(jìn)而確保車輛能夠在持續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)。這種類型的汽車有著特殊性的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),所以在行駛環(huán)節(jié)可以在極大程度上有效減少汽車尾氣的排放,同時(shí)因?yàn)榛旌蠎?yīng)用油氣和電力系統(tǒng),這樣可以實(shí)現(xiàn)節(jié)約石油等資源能源的效果。
2 混合動(dòng)力汽車的主要類別
在車輛工程領(lǐng)域中有效應(yīng)用混合動(dòng)力技術(shù),這樣能夠形成混合動(dòng)力汽車,且呈現(xiàn)出巨大應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。有針對(duì)性的結(jié)合驅(qū)動(dòng)連接方式的差異,可以把混合動(dòng)力汽車分成不同的類型,具體來說,主要分成三種類別,分別是:首先是串聯(lián)式混合動(dòng)力汽車,這種類型主要體現(xiàn)在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方面,它有三大動(dòng)力混合提供相對(duì)應(yīng)的動(dòng)力支持,來自于發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī),采取串聯(lián)的方式使這樣的動(dòng)力系統(tǒng)得到有效串聯(lián)而構(gòu)建成HEV動(dòng)力系統(tǒng)。其次是并聯(lián)混合動(dòng)力汽車,在動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方面是由發(fā)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)為其提供相對(duì)應(yīng)的動(dòng)力支持,此兩大動(dòng)力在實(shí)際的功率輸出過程中,可以有效進(jìn)行疊加輸出,同時(shí)也可以獨(dú)立操作,為汽車的驅(qū)動(dòng)提供相對(duì)應(yīng)的功率輸出。第三種是混聯(lián)式混合動(dòng)力汽車,它融合了上述兩種方式,是一種汽車動(dòng)力綜合體,結(jié)合了串聯(lián)和并聯(lián)結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì),通過發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)-發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)聯(lián)合作用,混合在一起,為其提供相對(duì)應(yīng)的動(dòng)力支持。
除此之外,結(jié)合汽車的混合動(dòng)力系統(tǒng)層面進(jìn)行劃分,根據(jù)混合度的差異性,可以對(duì)系統(tǒng)分成4種類別,分別是:首先是微混合動(dòng)力系統(tǒng),該系統(tǒng)代表主要包括PSA的混合動(dòng)力版C3與豐田的混合動(dòng)力版Vitz,然而如果要求嚴(yán)格的話,配置有微混合動(dòng)力系統(tǒng)的汽車并不是真正意義上的混合動(dòng)力汽車,主要是因?yàn)檫@種微混動(dòng)力系統(tǒng)電機(jī)在具體運(yùn)行環(huán)節(jié),并未向汽車提供持久的驅(qū)動(dòng)力。其次是輕混合動(dòng)力系統(tǒng),其中比較具有代表性的是混合動(dòng)力皮卡車。該系統(tǒng)的混合程度通常情況下只有不到20%,它有著比較優(yōu)良的控制性能,與此同時(shí)可以對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行充分控制,這樣能夠靈活控制車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的開啟或者關(guān)閉,另外也呈現(xiàn)出比較顯著的優(yōu)勢(shì),具體包括以下幾個(gè)方面:
一是如果車輛在減速剎車的情況下,系統(tǒng)可以針對(duì)能量進(jìn)行回收,這樣能夠充分實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗,同時(shí)也促進(jìn)車輛后續(xù)驅(qū)動(dòng)有效運(yùn)行;二是車輛運(yùn)行環(huán)節(jié),在輕混合動(dòng)力系統(tǒng)的有效作用之下,可以確保發(fā)動(dòng)機(jī)等速運(yùn)行,同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)在能量產(chǎn)生過程中也可以針對(duì)車輪驅(qū)動(dòng)和發(fā)動(dòng)機(jī)充電的需求進(jìn)行充分的滿足和調(diào)節(jié),在確保車輛運(yùn)行有足夠能源的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗;三是中混合動(dòng)力系統(tǒng)應(yīng)用的電動(dòng)機(jī)是高壓電機(jī),它具備著輕混合動(dòng)力系統(tǒng)的相關(guān)優(yōu)勢(shì),同時(shí)也能在汽車加速或者承受比較大的運(yùn)載負(fù)荷的時(shí)候,為車輛驅(qū)動(dòng)提供動(dòng)力資源,同時(shí)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)自身動(dòng)力輸出缺陷進(jìn)行彌補(bǔ),進(jìn)而提升整體車輛的運(yùn)行質(zhì)量和性能。因此在具體的運(yùn)行過程中,這種混合動(dòng)力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域得到日益廣泛的應(yīng)用,同時(shí)從某種程度上來說,這樣的技術(shù)也成為未來的主流趨勢(shì),因此要高度關(guān)注相關(guān)技術(shù)要點(diǎn),并且在后續(xù)的發(fā)展過程中,對(duì)該類技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和優(yōu)化,使其呈現(xiàn)出更大的作用和效能。
3 混合動(dòng)力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域中的研究現(xiàn)狀
3.1 油、電混合動(dòng)力系統(tǒng)
與過去的車輛動(dòng)力技術(shù)進(jìn)行對(duì)比,可以看出,這種混合動(dòng)力技術(shù)作為一種新興的新能源驅(qū)動(dòng)技術(shù),融合了油、電混合動(dòng)力系統(tǒng)以及液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容,在繼承傳統(tǒng)系統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)功能的前提之下,而實(shí)施一種輔助電力驅(qū)動(dòng),這樣可以充分根據(jù)整體車輛的具體運(yùn)行情況進(jìn)行有針對(duì)性的切換和調(diào)配,在這樣的情況下,在確保車輛能夠安全穩(wěn)定運(yùn)行,在運(yùn)行質(zhì)量方面顯著提升的同時(shí),進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)綠色發(fā)展,充分體現(xiàn)出節(jié)能降耗的效果。通過相對(duì)應(yīng)的研究,可以看出,當(dāng)前所用的油、電混合動(dòng)力系統(tǒng)通常采取三種連接方式,也就是串聯(lián)、并聯(lián)以及混聯(lián),通過相對(duì)應(yīng)的實(shí)踐和調(diào)研,可以看出,在這樣的三種連接方式中,效果最為理想的就是串并聯(lián)混合連接,因?yàn)檫@種方式融合了前兩種方式的優(yōu)勢(shì),使其優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),發(fā)揮合力的效應(yīng),所以所呈現(xiàn)出的效果更符合具體的應(yīng)用需求。
3.2 液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)
針對(duì)液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)來說,主要涉及兩個(gè)核心內(nèi)容,分別是液壓動(dòng)力系統(tǒng)以及發(fā)動(dòng)機(jī)。液壓動(dòng)力系統(tǒng)里面最為關(guān)鍵的部件是液壓蓄能器,它能夠呈現(xiàn)出特別理想的可逆儲(chǔ)能元件的作用。除此之外,該混合動(dòng)力系統(tǒng)所涉及的動(dòng)力元件往往由液壓泵與液壓馬達(dá)共同發(fā)揮作用來承擔(dān),與油、電混合動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比,可以看出,它能夠呈現(xiàn)出更為良好的經(jīng)濟(jì)性、合理性,同時(shí)更節(jié)能環(huán)保,符合科學(xué)發(fā)展觀的原理。與當(dāng)前市面上比較常用的動(dòng)力汽車類型進(jìn)行對(duì)比,可以看出,該液壓混合動(dòng)力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)更高,用驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以使車輛的驅(qū)動(dòng)能力得到進(jìn)一步的提升,同時(shí)通過電磁裝甲防護(hù)的方法,以及利用車輛負(fù)載綜合電子系統(tǒng),這樣可以使車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的安全性穩(wěn)定性進(jìn)一步提升,充分增強(qiáng)整體車輛的運(yùn)行效率。
4 混合動(dòng)力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域中的應(yīng)用分析
4.1 串并聯(lián)式車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
串并聯(lián)式車輛系統(tǒng)運(yùn)行過程中所涉及的連接方式是確保汽車內(nèi)部的電動(dòng)機(jī)和汽車發(fā)電機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)切實(shí)有效的連接,該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以確保汽車內(nèi)部各個(gè)系統(tǒng)之間的元器件能夠有更切實(shí)有效的儲(chǔ)存方式,同時(shí)通過汽車內(nèi)部的儲(chǔ)能元件進(jìn)一步有效整合相對(duì)應(yīng)的能量需求和汽車內(nèi)部發(fā)電機(jī)所需要的能量,然后通過這種方式確保汽車能夠有相對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)力。在汽車的電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)連接的過程中,因?yàn)槠浔旧硎且环N簡(jiǎn)單機(jī)械化聯(lián)動(dòng)模式,從根本上有效連接汽車內(nèi)部電動(dòng)機(jī)和儲(chǔ)能元件,以此為汽車內(nèi)部相關(guān)電器實(shí)現(xiàn)聯(lián)合和連接提供必要的條件,以此使其呈現(xiàn)出最大化的能量利用效果。從設(shè)計(jì)流程層面來看,串聯(lián)車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和并聯(lián)車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有著一定的差異性,在并聯(lián)車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中所涉及的發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)有著明顯不同的連接順序,所涉及的儲(chǔ)能原件也有著很大的差異。發(fā)動(dòng)機(jī)與電動(dòng)機(jī)通常情況下采取機(jī)械連接法來有效實(shí)現(xiàn)對(duì)接。針對(duì)串聯(lián)車輛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)而言,通常情況下會(huì)利用電氣連接的方式把發(fā)電機(jī)和儲(chǔ)能元件進(jìn)行有效連接,因?yàn)檫@種電氣連接方式能夠進(jìn)一步提升整個(gè)系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性,使其運(yùn)行效率得到顯著提升,為整體設(shè)備安全穩(wěn)定的運(yùn)行提供更切實(shí)有效的動(dòng)力支持。
4.2 車輛混合動(dòng)力分配系數(shù)
設(shè)計(jì)車輛混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的過程中,要有針對(duì)性的結(jié)合更加精密的精濾器來針對(duì)流量進(jìn)行有效測(cè)量并深入把握,與此同時(shí)也要針對(duì)測(cè)量儀器進(jìn)行有效的優(yōu)化,確保測(cè)量的數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)有效,然后對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的分析,以此進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)力項(xiàng)目的檢測(cè)目的。在研究電控單元運(yùn)作結(jié)果的過程中,要著重針對(duì)汽車內(nèi)部傳感器的完善方案進(jìn)行嚴(yán)格細(xì)致的審核,然后不斷地修正和優(yōu)化,對(duì)于汽車內(nèi)部狀況更加深入地監(jiān)測(cè)和分析,特別是要深入解析車輛工程內(nèi)部的汽車低壓部分,從汽車運(yùn)行過程中所涉及的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)和分析進(jìn)行切入,深入分析具體的運(yùn)行狀態(tài),然后通過過濾油品之后所呈現(xiàn)出的效果,針對(duì)手油泵粗濾器的改進(jìn)方案進(jìn)行不斷的優(yōu)化和調(diào)整,使其設(shè)計(jì)效果滿足既定要求,進(jìn)而從根本上確保車輛運(yùn)行更安全穩(wěn)定。
同時(shí),針對(duì)車輛混合動(dòng)力系數(shù)進(jìn)行分配的過程中,要關(guān)注整個(gè)系統(tǒng)的高壓部分,通過流量計(jì)算的方法對(duì)精濾器進(jìn)行指標(biāo)檢測(cè),利用軌壓傳感器進(jìn)一步有效提升相關(guān)電控單元的指揮效果,這樣能夠確保噴油嘴可以在高壓條件下安全穩(wěn)定的運(yùn)行。相反的話,在車輛混合動(dòng)力系統(tǒng)的低壓部分,通過帶有手油汞的粗濾器來科學(xué)合理的控制車輛的具體運(yùn)行效果,以及油品的過濾程度等等。除此之外,針對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的凸輪軸傳感器、加速踏板傳感器等相關(guān)內(nèi)容,也要有效利用電控單元對(duì)于車輛運(yùn)行環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行全面細(xì)致的監(jiān)控,以此從根本上確保車輛的轉(zhuǎn)矩效果能夠顯著增強(qiáng),同時(shí)實(shí)現(xiàn)總制動(dòng)力矩的設(shè)計(jì)要求。
4.3 混合動(dòng)力裝載機(jī)車的參數(shù)控制
現(xiàn)階段,在車輛工程領(lǐng)域,混合動(dòng)力技術(shù)得到日益廣泛的應(yīng)用,從某種程度上來說,已經(jīng)成為發(fā)展的潮流,所以要全面深入的分析和探究混合動(dòng)力裝載機(jī)車的參數(shù)控制的相關(guān)內(nèi)容,這是十分重要而且必要的。通常情況下,新型工程車輛所采取的是液驅(qū)混合動(dòng)力技術(shù),車輛的前驅(qū)裝置一般是依靠高壓蓄能器提升動(dòng)力的。要想針對(duì)混合動(dòng)力裝載機(jī)車的參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的控制,就需要進(jìn)一步有效通過智能傳感器對(duì)于機(jī)車發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行整體的控制,以此為基礎(chǔ)進(jìn)一步有效調(diào)整好電液間的比例配比。對(duì)于相關(guān)參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的控制,對(duì)于整體的混合動(dòng)力裝載機(jī)車顯得更為重要,要確保每一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)有效銜接,每一步都要做到位,這樣才能使其運(yùn)行質(zhì)量得到顯著提升。需要關(guān)注的是,相關(guān)技術(shù)人員在具體的操作過程中可以有效應(yīng)用液壓控濕法對(duì)于混合動(dòng)力裝載機(jī)車離合器的開斷情況進(jìn)行科學(xué)合理的控制。液壓驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力系統(tǒng)中所涉及的高壓儲(chǔ)能器有著至關(guān)重要的作用,它可以使傳動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)力得到顯著增強(qiáng),因此要高度關(guān)注裝載機(jī)車中高壓儲(chǔ)能器參數(shù)等相關(guān)方面的控制工作,從根本上有效提升高壓儲(chǔ)能器參數(shù)控制水準(zhǔn),以此確保液壓驅(qū)動(dòng)混合動(dòng)力能夠呈現(xiàn)出應(yīng)有的作用和效能。裝載機(jī)車的參數(shù)控制過程中要有效通過智能傳感器,科學(xué)合理的調(diào)控好電液比例,進(jìn)而使控制效果更為精準(zhǔn),更有效,這樣才能進(jìn)一步簡(jiǎn)化和優(yōu)化裝載機(jī)車內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)展流程。隨著科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展,相關(guān)技術(shù)人員要進(jìn)一步與時(shí)俱進(jìn),針對(duì)自身的專業(yè)技能進(jìn)行有效提升,同時(shí)秉持高度認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度,管控好汽車傳感器的運(yùn)行情況。與此同時(shí)通過現(xiàn)代化的智能控制系統(tǒng),對(duì)于脈沖信號(hào)離散信號(hào)頻率進(jìn)行有針對(duì)性的調(diào)整,以此確保車輛驅(qū)動(dòng)力能夠保持在更安全穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài),使其運(yùn)行質(zhì)量和效率得到充分提升。
4.4 動(dòng)力耦合裝置的應(yīng)用
在混合動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域,十分重要的研發(fā)重難點(diǎn)問題其中就包括動(dòng)力耦合裝置,在車輛工程領(lǐng)域中得到日益有效的應(yīng)用,對(duì)于車輛的綜合性能有著至關(guān)重要的直接影響?,F(xiàn)階段,從混合動(dòng)力系統(tǒng)中可以看出,比較常見的三種裝置方式主要包括轉(zhuǎn)矩結(jié)合式、驅(qū)動(dòng)力結(jié)合式、轉(zhuǎn)速結(jié)合式。其中,轉(zhuǎn)矩結(jié)合式的動(dòng)力耦合裝置能夠通過傳統(tǒng)系統(tǒng)對(duì)于車輛起到切實(shí)有效的驅(qū)動(dòng)作用,從某種程度上來說,為其提供了強(qiáng)大的助力,使其動(dòng)力更加強(qiáng)勁,在運(yùn)行的過程中能夠呈現(xiàn)出更為良好的運(yùn)行質(zhì)量和效能。與此同時(shí),也可以通過間接或者直接的方式使發(fā)電機(jī)被充分的帶動(dòng),這樣能夠使電池呈現(xiàn)出蓄電反應(yīng)。驅(qū)動(dòng)力結(jié)合動(dòng)力耦合裝置通過地面的附著力,使車輛的驅(qū)動(dòng)能力得到顯著提升,這樣能夠確保車輛在行駛的過程中有更扎實(shí)穩(wěn)定的行進(jìn)力,同時(shí)確保駕駛?cè)藛T的安全穩(wěn)定性。在確保車輛安全行駛的過程中,使其發(fā)揮最大的效能和作用。需要注意的是,在這個(gè)過程中也存在一定的問題,例如,整個(gè)組成系統(tǒng)十分龐大,涉及特別多的環(huán)節(jié),其中有很多的部件都包含特別高的技術(shù)含量,因此相關(guān)人員在具體進(jìn)行運(yùn)維管理的過程中,往往面臨一定的挑戰(zhàn)和壓力,在對(duì)其進(jìn)行控制的過程中面臨很大難度等等。轉(zhuǎn)速結(jié)合動(dòng)力耦合裝置因?yàn)樽陨泶嬖谝欢ǖ木窒扌?,相?yīng)的技術(shù)還處于摸索階段,在實(shí)際的運(yùn)行過程中往往不夠健全完善,存在一定的問題或者弊端,因此在具體的生產(chǎn)過程中無法得到廣泛的應(yīng)用。對(duì)此在后續(xù)的經(jīng)營和推進(jìn)過程中,要針對(duì)該類技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新和改進(jìn),使相關(guān)弊端得到有效地規(guī)避,進(jìn)而充分實(shí)現(xiàn)技術(shù)的趨利避害,使其價(jià)值和作用得到更大程度地發(fā)揮。