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摘要:随着国际石油能源价格的不断攀升以及绿色、低碳发展理念的贯彻落实,我国的汽车制造业在发展的过程中,加强了对于理念的转变,并促进对于可再生动力能源的运用,实现汽车行业的可持续发展。事实上,为了确保混合动力汽车运行效率的提升,设计人员需要进一步优化耦合系统。本文基于此,分析探讨混合动力汽车机电动力耦合系统的概况,并就其未来的发展趋势进行探讨。
关键词:混合动力;汽车;机电动力;耦合系统;现状;发展趋势
为了促进我国汽车制造业迎合时代的发展趋势,加强对于低碳、绿色、环保理念的贯彻落实,我国的汽车制造业加强了对于混合动力汽车的制造。事实上,为了保障该类型汽车运行稳定性、安全性的提升,作业人员需要科学的开展耦合系统优化工作。本文着重分析机电动力耦合系统的运行状况,并就其未来的发展趋势进行探索,希望由此实现我国汽车制造业的可持续发展。
一、机电动力耦合系统
作为一种介于传统汽车与电动汽车之间的汽车类别,混合动力汽车在运行的过程中往往借助动力耦合系统,将汽车的动力系统进行有效的联合,从而促进了汽车系统中各动力源的合理分配以及驱动,确保混合动力汽车运行效率以及质量的提升。
一般而言,为了保障机电动力耦合系统的质量,技术人员需要对系统进行合理的布置,从而确保优化的布置方案,实现混合动力汽车运行效率以及质量的提升。一般而言,技术人员在动力耦合系统开发的过程中,需要确保其具备下述的功能:
一是动力合成功能,该功能的实现能够确保混合动力汽车在运行的过程中实现对于各类动力源的输入以及合成,促进汽车运行效率的提升;二是输出不干涉功能,即不同动力源在驱动汽车时能够规避干扰问题的出现,促进传动效率的提升;三是动力分解与能量反馈功能,该功能的实现能够确保电动机处于发电状态,并由此将机械能转换为电能进行存储;四是辅助功能,该类功能能够确保电动机在运行的过程中实现各类复杂的动力传递、组合要求。
二、混合动力汽车动力耦合系统现状
目前,我国推广运用的混合动力汽车主要实现了对于油电动力资源的混合运用。基于此,该类型的汽车动力源主要分为两种:内燃发动机、电动机。关于混合动力汽车动力耦合系统现状,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
1、齿轮式机械动力耦合系统
目前,我国的汽车制造厂商在构建混合动力汽车的齿轮式机械动力耦合系统时,往往借助行星齿轮构件进行相关作业。一般而言,该构件在运行时具备太阳齿轮、行星齿轮、齿轮圈等组成部分,而这些设备能够以不同的速度进行旋转,从而实现了汽车各动力源的合理分配、汇聚。
日本的丰田汽车公司在生产Prius轿车时,就加强了对于齿轮式机械动力耦合系统的运用。该汽车的动力耦合系统主要借助单排行星齿轮进行构造。此外,为了促进系统运行效率的提升,设计人员将发动机输出轴与行星架、发电机转子与太阳轮、电動机与外齿圈分别连接。在该系统中,技术人员借助电动/发电一体机进行作业,从而确保混合动力汽车运行效率以及质量的提升。关于齿轮式机械动力耦合系统的耦合原理,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
2、电磁式动力耦合系统
所谓的电磁式动力耦合系统,指的是借助电磁力开展耦合的系统。目前,电磁式动力耦合系统在运行的过程中往往分为两大类:串联式电机集成动力耦合系统、双转子电机动力耦合系统。关于这两大系统的内涵、特点,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
2.1串联式电机集成动力耦合系统
在运行的过程中主要借助发动机输出轴与电机转子轴的串联、电动机与发动机的同轴转矩叠加,实现动力耦合效果的实现。一般情况下,该种类型的耦合系统在运行的过程中普遍存在结构紧凑、可靠性高、成本低的特点,故而在混合动力汽车在的制造过程中获得广泛的推广运用。
2.2双转子电机动力藕合系统
随着科学技术的不断发展以及推广运用,技术人员加强了对于动力耦合技术的发展、完善,并由此实现了双转子电机动力耦合系统的推行。而该系统的核心器件为双转子电机。关于该系统的原理示意图,笔者进行了相关总结,具体内容见图2。
3、液压混合动力耦合系统
作为并联型、混联型液压混合动力车辆的核心系统,液压混合动力耦合系统在推行的过程中主要由液压变量马达、变量泵等部件组成。该系统在运行的过程中普遍存在构造简单、功率高、成本低的特点,且能够规避化学能与机械能相互转化问题的解决,确保其能源转换、回收效率的提升。
但是,该系统在运行的过程中也存在蓄能器的密度小、储能少的缺点,故而在推行的过程中普遍存在液压油泄露、维护难度大的缺点。
混合动力汽车动力耦合系统发展趋势
随着科学技术的推广运用以及发展,我国的混合动力汽车必将获得长足的发展。在这样的背景之下,汽车的动力耦合系统必将不断的完善。关于混合动力汽车动力耦合系统发展趋势,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
一方面,我国的混合动力汽车动力耦合系统必将朝着智能化的方向发展,从而实现控制策略的进一步完善,而耦合系统的控制方法也呈现出多样化的发展趋势。在此过程中,模糊控制、神经网络控制等方法不断完善,从而促进系统控制精度、效果的提升。
另一方面,混合动力汽车的集成度逐步增大,而其动力耦合系统在运行时会涉及到汽车的起动、加速、制动、巡航等工况,并由此实现汽车运行协调性、稳定性的提升,促进各项效益的取得。不仅如此,混合动力汽车动力耦合系统在后续的发展过程中还会呈现出多样化的发展趋势。而各国都会逐步打破技术专利的壁垒,实现技术的合作,从而促进双赢效果的提升,实现耦合系统多样性的发展,并由此促进混合动力汽车系统的可持续发展,带动更高的经济、社会、生态效益的取得。
结束语:
为了进一步促进我国汽车制造业的可持续发展,满足我国居民出行的需求,迎合绿色、低碳发展理念,我国的汽车制造企业加强了对于混合动力汽车的构造,并逐步完善机电动力耦合系统。本文基于此,分析探讨机电动力耦合系统内涵,并就混合动力汽车动力耦合系统现状(齿轮式机械动力耦合系统、电磁式动力耦合系统、双转子电机动力藕合系统、液压混合动力耦合系统)进行了分析,最后就混合动力汽车动力耦合系统发展趋势进行了分析。笔者认为,随着相关措施的落实到位以及技术的发展,我国的混合动力汽车机电企业必将获得长足的发展,并由此促进满足我国居民低碳出行的需求,实现了较高的经济利润以及社会、生态效益的取得,符合我国社会发展的实际状况。
参考文献:
[1]邹乃威,章二平,任友存,王俊发,邬万江,贾元华.混合驱动系统动力耦合机构分类研究[J].农机化研究,2013,(4):200-203.
[2]高建平,何洪文,孙逢春.混合动力电动汽车机电耦合系统归类分析[J].北京理工大学学报,2013,(3):197-201.
[3]赵升吨,杨雪松,王泽阳,钟玮,刘虹源.油电混合动力汽车及其关键技术探讨[J].汽车实用技术,2016,(7):20-22.
[4]莫丽红,全力,朱孝勇,张涛.双转子电机及其在混合电动汽车中的应用[J].武汉大学学报(工学版),2012,(4):510-515.
[5]吴光强,鞠丽娟,罗邦杰.车辆混合动力传动系统开发现状与展望[J].汽车工程,2017,(2):78-82+71.
[6]吴华春,胡业发,王晓光,江征风.车载磁悬浮飞轮电池系统研究[J].机械工程师,2015,(8):21-23.
关键词:混合动力;汽车;机电动力;耦合系统;现状;发展趋势
为了促进我国汽车制造业迎合时代的发展趋势,加强对于低碳、绿色、环保理念的贯彻落实,我国的汽车制造业加强了对于混合动力汽车的制造。事实上,为了保障该类型汽车运行稳定性、安全性的提升,作业人员需要科学的开展耦合系统优化工作。本文着重分析机电动力耦合系统的运行状况,并就其未来的发展趋势进行探索,希望由此实现我国汽车制造业的可持续发展。
一、机电动力耦合系统
作为一种介于传统汽车与电动汽车之间的汽车类别,混合动力汽车在运行的过程中往往借助动力耦合系统,将汽车的动力系统进行有效的联合,从而促进了汽车系统中各动力源的合理分配以及驱动,确保混合动力汽车运行效率以及质量的提升。
一般而言,为了保障机电动力耦合系统的质量,技术人员需要对系统进行合理的布置,从而确保优化的布置方案,实现混合动力汽车运行效率以及质量的提升。一般而言,技术人员在动力耦合系统开发的过程中,需要确保其具备下述的功能:
一是动力合成功能,该功能的实现能够确保混合动力汽车在运行的过程中实现对于各类动力源的输入以及合成,促进汽车运行效率的提升;二是输出不干涉功能,即不同动力源在驱动汽车时能够规避干扰问题的出现,促进传动效率的提升;三是动力分解与能量反馈功能,该功能的实现能够确保电动机处于发电状态,并由此将机械能转换为电能进行存储;四是辅助功能,该类功能能够确保电动机在运行的过程中实现各类复杂的动力传递、组合要求。
二、混合动力汽车动力耦合系统现状
目前,我国推广运用的混合动力汽车主要实现了对于油电动力资源的混合运用。基于此,该类型的汽车动力源主要分为两种:内燃发动机、电动机。关于混合动力汽车动力耦合系统现状,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
1、齿轮式机械动力耦合系统
目前,我国的汽车制造厂商在构建混合动力汽车的齿轮式机械动力耦合系统时,往往借助行星齿轮构件进行相关作业。一般而言,该构件在运行时具备太阳齿轮、行星齿轮、齿轮圈等组成部分,而这些设备能够以不同的速度进行旋转,从而实现了汽车各动力源的合理分配、汇聚。
日本的丰田汽车公司在生产Prius轿车时,就加强了对于齿轮式机械动力耦合系统的运用。该汽车的动力耦合系统主要借助单排行星齿轮进行构造。此外,为了促进系统运行效率的提升,设计人员将发动机输出轴与行星架、发电机转子与太阳轮、电動机与外齿圈分别连接。在该系统中,技术人员借助电动/发电一体机进行作业,从而确保混合动力汽车运行效率以及质量的提升。关于齿轮式机械动力耦合系统的耦合原理,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
2、电磁式动力耦合系统
所谓的电磁式动力耦合系统,指的是借助电磁力开展耦合的系统。目前,电磁式动力耦合系统在运行的过程中往往分为两大类:串联式电机集成动力耦合系统、双转子电机动力耦合系统。关于这两大系统的内涵、特点,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
2.1串联式电机集成动力耦合系统
在运行的过程中主要借助发动机输出轴与电机转子轴的串联、电动机与发动机的同轴转矩叠加,实现动力耦合效果的实现。一般情况下,该种类型的耦合系统在运行的过程中普遍存在结构紧凑、可靠性高、成本低的特点,故而在混合动力汽车在的制造过程中获得广泛的推广运用。
2.2双转子电机动力藕合系统
随着科学技术的不断发展以及推广运用,技术人员加强了对于动力耦合技术的发展、完善,并由此实现了双转子电机动力耦合系统的推行。而该系统的核心器件为双转子电机。关于该系统的原理示意图,笔者进行了相关总结,具体内容见图2。
3、液压混合动力耦合系统
作为并联型、混联型液压混合动力车辆的核心系统,液压混合动力耦合系统在推行的过程中主要由液压变量马达、变量泵等部件组成。该系统在运行的过程中普遍存在构造简单、功率高、成本低的特点,且能够规避化学能与机械能相互转化问题的解决,确保其能源转换、回收效率的提升。
但是,该系统在运行的过程中也存在蓄能器的密度小、储能少的缺点,故而在推行的过程中普遍存在液压油泄露、维护难度大的缺点。
混合动力汽车动力耦合系统发展趋势
随着科学技术的推广运用以及发展,我国的混合动力汽车必将获得长足的发展。在这样的背景之下,汽车的动力耦合系统必将不断的完善。关于混合动力汽车动力耦合系统发展趋势,笔者进行了相关总结,具体内容如下。
一方面,我国的混合动力汽车动力耦合系统必将朝着智能化的方向发展,从而实现控制策略的进一步完善,而耦合系统的控制方法也呈现出多样化的发展趋势。在此过程中,模糊控制、神经网络控制等方法不断完善,从而促进系统控制精度、效果的提升。
另一方面,混合动力汽车的集成度逐步增大,而其动力耦合系统在运行时会涉及到汽车的起动、加速、制动、巡航等工况,并由此实现汽车运行协调性、稳定性的提升,促进各项效益的取得。不仅如此,混合动力汽车动力耦合系统在后续的发展过程中还会呈现出多样化的发展趋势。而各国都会逐步打破技术专利的壁垒,实现技术的合作,从而促进双赢效果的提升,实现耦合系统多样性的发展,并由此促进混合动力汽车系统的可持续发展,带动更高的经济、社会、生态效益的取得。
结束语:
为了进一步促进我国汽车制造业的可持续发展,满足我国居民出行的需求,迎合绿色、低碳发展理念,我国的汽车制造企业加强了对于混合动力汽车的构造,并逐步完善机电动力耦合系统。本文基于此,分析探讨机电动力耦合系统内涵,并就混合动力汽车动力耦合系统现状(齿轮式机械动力耦合系统、电磁式动力耦合系统、双转子电机动力藕合系统、液压混合动力耦合系统)进行了分析,最后就混合动力汽车动力耦合系统发展趋势进行了分析。笔者认为,随着相关措施的落实到位以及技术的发展,我国的混合动力汽车机电企业必将获得长足的发展,并由此促进满足我国居民低碳出行的需求,实现了较高的经济利润以及社会、生态效益的取得,符合我国社会发展的实际状况。
参考文献:
[1]邹乃威,章二平,任友存,王俊发,邬万江,贾元华.混合驱动系统动力耦合机构分类研究[J].农机化研究,2013,(4):200-203.
[2]高建平,何洪文,孙逢春.混合动力电动汽车机电耦合系统归类分析[J].北京理工大学学报,2013,(3):197-201.
[3]赵升吨,杨雪松,王泽阳,钟玮,刘虹源.油电混合动力汽车及其关键技术探讨[J].汽车实用技术,2016,(7):20-22.
[4]莫丽红,全力,朱孝勇,张涛.双转子电机及其在混合电动汽车中的应用[J].武汉大学学报(工学版),2012,(4):510-515.
[5]吴光强,鞠丽娟,罗邦杰.车辆混合动力传动系统开发现状与展望[J].汽车工程,2017,(2):78-82+71.
[6]吴华春,胡业发,王晓光,江征风.车载磁悬浮飞轮电池系统研究[J].机械工程师,2015,(8):21-23.