汽車混合動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展趨勢分析

李揚(yáng)

摘 要：近年來隨著人們生活水平的不斷提高，家庭汽車持有量也呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽車數(shù)量的增加與有限的石油儲(chǔ)量和生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展之間存在極大的矛盾，而電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽車的成本較高、電池使用壽命有限等問題，也并非是汽車領(lǐng)域的前景方向。汽車混合動(dòng)力技術(shù)作為一種綜合二者優(yōu)勢、取長補(bǔ)短的汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)進(jìn)入公眾視野，得到了各國的廣泛重視。該文詳細(xì)地介紹了汽車混合動(dòng)力技術(shù)的原理及其在汽車運(yùn)行中的智能控制轉(zhuǎn)換機(jī)制，接著對汽車混合動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析與闡述，以期為汽車混合動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展推進(jìn)工作提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：混合動(dòng)力技術(shù) 汽車 發(fā)展趨勢

中圖分類號：U464 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1672-3791（2017）07（b）-0039-02

隨著各國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與城市化水平的不斷提高，汽車的持有量也在逐年增加。由于內(nèi)燃機(jī)非均質(zhì)燃燒的固有性質(zhì)，使得內(nèi)燃機(jī)的碳煙與氮排放較高，汽車尾氣的排放已經(jīng)成為城市大氣污染的主要污染源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前大中城市的空氣污染有50%是來源于燃油汽車的廢氣排放，不利于大氣環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。在這樣的問題下，汽車混合動(dòng)力技術(shù)由于其節(jié)能減排、低污染、低油耗的優(yōu)勢，越來越引起汽車行業(yè)的關(guān)注。

1 汽車混合動(dòng)力技術(shù)

汽車混合動(dòng)力技術(shù)就是在一輛汽車上安裝兩個(gè)動(dòng)力源：電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)，這兩個(gè)動(dòng)力源相互配合驅(qū)動(dòng)汽車系統(tǒng)運(yùn)行。汽車混合動(dòng)力技術(shù)通過綜合這兩種汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)電力與內(nèi)燃機(jī)熱力的合理調(diào)配，以電動(dòng)機(jī)為輔助動(dòng)力，在一定程度上提升能量的回收與內(nèi)燃機(jī)燃料的經(jīng)濟(jì)性。此外，汽車混合動(dòng)力技術(shù)由于內(nèi)燃機(jī)負(fù)荷承載小，內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行帶來的噪音污染也能夠大大降低?？傊?，汽車混合動(dòng)力技術(shù)可以在保證汽車動(dòng)力性能滿足要求的基礎(chǔ)上，對這兩種驅(qū)動(dòng)技術(shù)取長補(bǔ)短，充分發(fā)揮內(nèi)燃機(jī)的強(qiáng)動(dòng)力、低成本與電動(dòng)機(jī)的環(huán)保無污染等優(yōu)勢，優(yōu)化內(nèi)燃機(jī)效率，降低汽車的污染物排放，實(shí)現(xiàn)汽車的經(jīng)濟(jì)性、高節(jié)能、高降耗、低排放。

2 汽車混合動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用

近年來隨著人們對機(jī)械動(dòng)力的研究不斷加深，人們通過大量的燃燒礦石燃料以獲得機(jī)械動(dòng)力，從而提高各類機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率，滿足人們?nèi)找姘l(fā)展的物質(zhì)需求。但是在人們的勞動(dòng)生產(chǎn)率與物質(zhì)生活水平不斷提高的同時(shí)，自然環(huán)境的各類污染問題也逐漸暴露出來并逐漸加重，大氣污染、噪音污染等問題反過來又對人們的生產(chǎn)、生活質(zhì)量產(chǎn)生了極大的負(fù)面影響，不利于人類與生態(tài)環(huán)境的協(xié)同可持續(xù)發(fā)展。在節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代號召下，清潔型汽車混合動(dòng)力技術(shù)順應(yīng)時(shí)代需求，得到了社會(huì)的一致認(rèn)可與高度支持。

現(xiàn)階段市面上普遍使用的混合動(dòng)力汽車是采用內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)交替使用的動(dòng)力裝置，內(nèi)燃機(jī)作為汽車前輪的驅(qū)動(dòng)力來源，電動(dòng)機(jī)作為后輪的驅(qū)動(dòng)力來源，汽車會(huì)安裝實(shí)時(shí)檢測路況信息及汽車本身屬性信息的智能控制系統(tǒng)，用于在汽車行駛過程中，自動(dòng)轉(zhuǎn)換動(dòng)力驅(qū)動(dòng)模式，不需要汽車駕駛員手動(dòng)轉(zhuǎn)換。例如：當(dāng)汽車起步時(shí)，如果轉(zhuǎn)換到內(nèi)燃機(jī)模式，內(nèi)燃機(jī)在起步階段需要進(jìn)氣燃燒汽油或柴油，以獲得足夠的熱能，并將其轉(zhuǎn)化為汽車驅(qū)動(dòng)力，這一過程需要消耗大量的化石燃料，而能量的轉(zhuǎn)化率較低，很大部分的能量都被當(dāng)作廢氣排放到了空氣中，不僅造成能源的浪費(fèi)，還對環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的污染，因此，在汽車起步階段車載智能控制系統(tǒng)會(huì)切換到電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)模式。當(dāng)汽車起動(dòng)后車速達(dá)到一定范圍時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電力消耗較大，驅(qū)動(dòng)力不足，需要及時(shí)地進(jìn)行蓄電，因此此時(shí)車載智能控制系統(tǒng)會(huì)切換到內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)模式，然后通過蓄電池組對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行充電?？傊?，在汽車的運(yùn)行過程中，兩種驅(qū)動(dòng)模式或交替使用，或共同工作，這種機(jī)電耦合技術(shù)的最終目標(biāo)是使得汽車始終處于最佳運(yùn)行狀態(tài)，既保證足夠的驅(qū)動(dòng)力，又充分利用柴油或汽油燃料的利用率，降低對大氣環(huán)境的污染。

3 汽車混合動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展趨勢

汽車混合動(dòng)力技術(shù)因其動(dòng)力性能、清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、節(jié)能低耗等獨(dú)特優(yōu)勢，成為汽車領(lǐng)域爭相追逐的研究方向，具有極為廣闊的市場前景。要想大力推廣汽車混合動(dòng)力技術(shù)，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)其技術(shù)中存在的問題，放大并充分利用其技術(shù)優(yōu)勢，才能真正打破內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽車壟斷的現(xiàn)狀，拓展其市場占有率。

3.1 降低汽車混合動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用成本

汽車混合動(dòng)力技術(shù)在汽車領(lǐng)域的推廣應(yīng)用時(shí)，主要阻力之一是由于其應(yīng)用成本較高，這是由于混合動(dòng)力汽車中的電動(dòng)機(jī)、智能控制系統(tǒng)、電池組等都需要較大的前期經(jīng)濟(jì)投入。因此，一方面可以積極鉆研這些方面的成本控制問題，深入研究電池充放電性能、電池的使用壽命、電池的功率密度等，以期降低汽車混合動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用成本；另一方面可以將汽車混合動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用試點(diǎn)放在大型車輛上，拓寬其應(yīng)用范圍，有利于汽車混合動(dòng)力技術(shù)的大范圍、批量化應(yīng)用。

3.2 提高汽車混合動(dòng)力技術(shù)的能源利用率

能源利用率是汽車混合動(dòng)力技術(shù)打入現(xiàn)有汽車領(lǐng)域的重要?jiǎng)恿ΓF(xiàn)有的汽車行業(yè)大多為內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)式汽車所壟斷，但是能源利用率低是其一直無法解決的問題。汽車混合動(dòng)力技術(shù)在應(yīng)用的時(shí)候，在汽車制造階段應(yīng)當(dāng)注重對汽車內(nèi)部系統(tǒng)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)與改進(jìn)，提高能量的再利用能力，滿足再生制動(dòng)回收要求，并將其作為自身的核心價(jià)值點(diǎn)之一進(jìn)行市場推廣。

3.3 提高汽車混合動(dòng)力技術(shù)的綜合優(yōu)勢

汽車混合動(dòng)力技術(shù)具有動(dòng)力性能、清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、節(jié)能低耗等獨(dú)特優(yōu)勢，將這些優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，并且讓公眾了解并認(rèn)可汽車混合動(dòng)力技術(shù)的綜合優(yōu)勢，才能真正打開汽車市場。汽車混合動(dòng)力技術(shù)的綜合優(yōu)勢要求相關(guān)廠商提供汽車混合動(dòng)力技術(shù)的油耗、動(dòng)力性能、廢氣排放量等參數(shù)的最優(yōu)組合，相關(guān)廠商在分析汽車混合動(dòng)力技術(shù)在環(huán)保性、經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性的最優(yōu)研究時(shí)，應(yīng)當(dāng)做好控制分析，選擇先進(jìn)的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)、良好的電機(jī)系統(tǒng)等對這3個(gè)方面分別測試實(shí)驗(yàn)，最終提供一套高實(shí)用性的綜合優(yōu)勢最優(yōu)方案，并以此為依據(jù)，提升汽車混合動(dòng)力技術(shù)的核心價(jià)值。

4 結(jié)語

汽車混合動(dòng)力技術(shù)通過智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對機(jī)電耦合驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的協(xié)同合作，協(xié)調(diào)電動(dòng)機(jī)的電池系統(tǒng)與內(nèi)燃機(jī)的電機(jī)系統(tǒng)相互配合工作，可以綜合內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)與電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)兩種驅(qū)動(dòng)模式的優(yōu)點(diǎn)，在保證汽車運(yùn)行動(dòng)力充足的基礎(chǔ)上，兼具清潔環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的優(yōu)勢，順應(yīng)可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代需求，得到了社會(huì)的一致認(rèn)可與高度支持。該文對汽車混合動(dòng)力技術(shù)進(jìn)行了簡要的概述，對于在汽車起動(dòng)、運(yùn)行等過程中的驅(qū)動(dòng)模式轉(zhuǎn)換機(jī)制進(jìn)行了詳細(xì)說明，通過對現(xiàn)階段汽車混合動(dòng)力技術(shù)中的應(yīng)用成本高、能源未充分利用、綜合優(yōu)勢不明顯等問題進(jìn)行探討，針對這些問題提出了相應(yīng)的解決方案，并基于此對其在汽車領(lǐng)域的推廣與發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望，對汽車混合動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展具有重要參考意義。

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