问题:
专家好!我们在看技术讲座光盘时产生了疑问,其中讲混合动力汽车,在踩刹车时可以发电、轮毂中没有刹车片,这些是真的吗?那多好啊!丰田的普锐斯有刹车片吗?请专家介绍一下混合动力汽车结构,谢谢! (湖北黄梅:张瑞祥)
专家回复:
现在生产的混合动力汽车是在成熟轿车平台基础开发的,肯定有刹车片,丰田的普锐斯有刹车片。除非是专门设计的车型,轮毂中装用电动机,利用反向电流制动,就没有刹车片,踩刹车还能发电。
混合动力汽车是采用传统的内燃机和电动机作为动力源,通过混合使用热能和电力两套系统驱动汽车,达到节省燃料和降低排气污染的目的。其使用的内燃机既有柴油机又有汽油机,但共同的特点是排量小、质量轻、速度高、排放好。使用的电动力系统中包括高效强化的电动机、发电机和蓄电池。
混合动力总成以动力传输路线分类,可分为串联式、并联式和混联式等三种。
串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成,它们之间用串联的方式组成动力单元系统。发动机驱动发电机发电,电能通过控制器输送到电池或电动机,由电动机通过变速机构驱动汽车。小负荷时由电池供给电动机电能,以驱动车轮;大负荷时由发动机带动发电机发电,来驱动电动机。当车辆处于启动、加速、爬坡工况时,发动机-电动机组和电池组共同向电动机提供电能;当电动车处于低速、滑行、怠速的工况时,则由电池组驱动电动机,当电池组缺电时则由发动机-发电机组向电池组充电。
串联式结构适用于城市内频繁起步和低速运行工况,可以将发动机调整在最佳工况点附近稳定运转,通过调整电池和电动机的输出来达到调整车速的目的。使发动机避免了怠速和低速运转的工况,从而提高了发动机的效率,减少了废气排放。但是其缺点是能量几经转换,传递效率较低。
并联式装置的发动机和电动机共同驱动汽车,发动机与电动机分属两套系统,可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩,在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。当汽车加速爬坡时,电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力,一旦汽车车速达到巡航速度,汽车将仅依靠发动机维持该速度。电动机既可以作电动机又可以作发电机使用,又称为电动-发电机组。由于没有单独的发电机,发动机可以直接通过传动机构驱动车轮,这种装置更接近传统的汽车驱动系统,机械效率损耗与普通汽车差不多,得到比较广泛的应用。
混联式装置包含了串联式和并联式的特点。动力系统包括发动机、发电机和电动机,根据助力装置不同,又分为发动机为主和电机为主两种。以发动机为主的形式中,发动机作为主动力源,电机为辅助动力源;以电机为主的形式中,发动机作为辅助动力源,电机为主动力源。该结构的优点是控制方便,缺点是结构比较复杂。混合动力汽车除发动机、电动机、蓄电池等各种单元技术外,重要的技术是各系统的电子控制技术和整车的动力系统优化与控制技术,匹配好的系统能达到节省燃料50%,排放下降80%。还有制动能量回收技术,应能回收制动能量的30%以上。
随着世界各国环境保护的措施越来越严格,替代燃油发动机汽车的方案也越来越多,例如氢能源汽车、燃料电池汽车、混合动力汽车等。但目前最有实用性价值并巳有商业化运转的模式只有混合动力汽车。