一、并聯式混合動力汽車的結構介紹
并聯式混合動力汽車系統結構主要包括發動機、電機(電機既可以作為電動機,也可以作為發電機)兩個動力系統。發動機和電機驅動系統相互獨立,可通過動力合成裝置合成動力。發動機為主動力源,電機為輔助動力源。并聯式混合動力汽車系統結構如圖一所示。
圖一,圖片來源:學堂在線《新能源汽車》
二、并聯式混合動力汽車的工作過程
如圖二所示,當汽車起步或低速行駛時,發動機不提供動能,電動機單獨驅動汽車,電池組為電動機供電。
圖二,圖片來源:學堂在線《新能源汽車》
如圖三所示,當汽車以一般車速行駛時,發動機單獨驅動汽車。
圖三,圖片來源:學堂在線《新能源汽車》
如圖四所示,當發動機滿足汽車行駛動力后,仍有剩余動力時,剩余動力可通過電機(發電機)轉化為電能,所產生的電能存儲于電池組中。
圖四,圖片來源:學堂在線《新能源汽車》
如圖五所示,當汽車需高功率行駛時(如超車、爬坡等),在動力合成裝置的輔助下,發動機和電動機共同驅動汽車行駛。
圖五,圖片來源:學堂在線《新能源汽車》
如圖六所示,當汽車制動時,發動機停止工作,電機(發電機)將汽車動能轉化為電能,所產生的電能存儲于電池組中。
圖六,圖片來源:學堂在線《新能源汽車》
三、并聯式混合動力汽車的優點
(1)相比于串聯式混合動力汽車,并聯式混合動力汽車發動機的機械能可直接轉化為汽車動能,系統效率較高,燃油消耗較少。
(2)并聯式混合動力汽車低速行駛時,可僅采用電驅動方式,可僅使發動機在有高速行駛需求時運行。高速行駛時,發動機運行穩定且高效,可以達至更優的經濟性和環保性能。
(3)因為并聯式混合動力汽車動力可由發動機與電機共同提供,所以可以選擇小功率、小體積的發動機和電機,小體積發動機和電機的安裝和布置更容易。
(4)并聯式混合動力汽車的動力性能不低于燃油車。
四、并聯式混合動力汽車的缺點
(1)并聯式混合動力汽車的部件較多,控制系統的設計和實現難度較大。
(2)并聯式混合動力汽車的動力合成需動力耦合裝置,整車的機械傳動機構較復雜。
五、并聯式混合動力汽車的動力合成方式
并聯式混合動力汽車發動機和電機動力合成方式包括:轉矩合成方式、轉速合成方式、驅動力合成式(驅動力合成式與分軸式動力合成結構共同介紹)。
(1)轉矩合成方式
轉矩合成方式合成動力的輸出轉速、發動機轉速、電機轉速三者具有比例關系(個人理解:輸出轉速等于發動機轉速與電機轉速分別乘以某一倍數之和)。
(2)轉速合成方式
轉速合成方式的輸出轉矩、發動機轉矩、電機轉矩三者具有比例關系(個人理解:汽車驅動力等于發動機驅動力與電機驅動力分別乘以某一倍數之和)。
六、并聯式混合動力汽車的動力合成結構
并聯式混合動力汽車的動力合成結構包括:單軸式結構、雙軸式結構、分軸式結構。
(1)單軸式結構
單軸式結構中,發動機、電機動力傳動路線位于同一直線。單軸式結構的動力合成方式為轉矩合成方式。
因為發動機輸出與電機轉子同軸,所以發動機和電機轉速需相同,且電機的工作區域被限制,需選擇合適的電機。
圖片來源:學堂在線《新能源汽車》
(2)雙軸式結構
雙軸式結構中,發動機、電機動力傳動路線位于兩條不同直線(一般是平行或垂直)。
圖片來源:學堂在線《新能源汽車》
(3)分軸式結構(驅動力合成式)
發動機和電機各具有一套動力系統,分別驅動前輪或后輪,通過驅動力復合。可實現四輪驅動。
圖片來源:學堂在線《新能源汽車》
審核編輯 :李倩
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原文標題:新能源汽車相關介紹(27)——并聯式混合動力汽車
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