混合動力汽車傳動系結構的探討

摘 要：本文首先簡單介紹了混合動力汽車應用的積極意義，隨后按照一定的分類標準詳細說明了傳動系結構，希望可以為有關研究人員提供借鑒，幫助其更加深入地了解不同傳動系結構的特點，進而使其更好的作用于汽車制造，立足于混合動力汽車的優勢，不斷提升設計與制造水平。

關鍵詞：混合動力；汽車動力；傳動系統

前言：當今社會，在汽車制造領域，隨著各項技術的研發以及應用，混合動力汽車出現在大眾視野，其不僅具有排放量低的優點，還能有效提升燃油的經濟價值，現已經得到了廣泛的應用。其按照驅動結構可以細分為串聯、并聯以及混聯三種，下面就結合實際情況，對其傳動系結構進行說明。

一、混合動力汽車應用的積極意義

所謂混合動力汽車，就是指依靠兩種動力實現運作的汽車，其與傳統汽車相比具有明顯優勢[1]。詳細來說，該類汽車的內燃機油耗低、燃油利用率高、排放氣體清潔度高，還能實現發動機和電機間的動力互補，比其他汽車的利用價值更高。結合筆者觀察與研究，該汽車在實際的應用中也有諸多便利。舉例來說，汽車在起步過程中無怠速，且不需要借助外部充電系統，續駛效果較好，更為重要的是該種汽車各項成本都很低，能夠滿足大部分駕駛者的需要。就目前的技術水平來講，混合動力汽車具有較好的發展前景。

二、混合動力汽車傳動系結構的分類探討

（一）串聯傳動系

在串聯傳動系的實際應用中，有關制造單位可以在汽車上增設發電機、能量存儲系統、驅動電機以及逆變器，并借助控制系統完成運行，大眾日常生活中常見的客車就多應用此結構。該系統工作原理是由燃油發動機提供機械能，借助發電機轉變為電能，最后還需要使用電動機將能量轉化為汽車的驅動力，進而實現汽車行駛。此種結構能量轉化次數為兩次，次數的增多就會帶來一定的能量耗損，可以借助蓄電池進行電能儲備從而減小損耗。該結構適用于經常性加速、起步以及長時間低速行駛的汽車，可以使用燃氣輪機等發動機與之相匹配，但是該結構綜合效率較低，不適用于小型轎車。有關單位在進行傳動系分析時應準確考量這一內容，結合自身實際情況進行選擇。

（二）并聯傳動系

在混合動力汽車的并聯傳動系中，動力系統中的發動機與電動機二者既統一又獨立，能夠共同為汽車提供動力，又可以獨立供應，相較于上述文中提到的串聯傳動系具有顯著優勢，也被各大企業廣泛應用著[2]。具體說來，該結構具有兩方面優勢：一方面，發動機能夠直接進行能量傳遞，利用機械能作用于汽車驅動橋，運行環節更少，耗能低。另一方面，電動機在某種程度上可以代替發電機，在具體系統的設計中只需要有發動機和電動機即可，能夠減少其他動力裝置的安裝，進而降低制造成本，提升運行質量。與此同時，此結構的功率較小，不需要使用大功率設備，也能在一定程度上降低成本。但是需要注意的是，應用此結構時也應充分考慮到控制系統的實際作用，勤加檢查，規避由于行駛中發生問題導致發動機故障，影響行駛效果。另外，并聯系統從發動機與電動機耦合方式上還可以進行細分，分成轉矩耦合、速度耦合以及轉矩與速度并存的耦合方式。結合筆者過往工作經驗，速度耦合以及轉矩與速度并存的耦合方式具有很好的應用效果，下面就以此為例進行說明。該種耦合方式能夠將轉矩與速度相結合，進而在動力系統中形成一種自由交替的運行狀態，如圖1所示。

圖 1 轉矩與速度并存耦合方式的并聯傳動系結構

在“轉矩”工作開始后，鎖2會將齒輪的齒圈固定，“鎖住”車架，離合器1與3閉合，2張開，隨后通過扭矩將機械能傳遞給車輪，車輛在低速狀態下的突然加速就靠此系統實現；在“速度”工作開始后，離合器1是閉合狀態，2與3則為張開狀態，鎖1與2不固定車架與齒圈，利用兩臺動力設備的轉速促進運行，常見于高速行駛狀態中的汽車。舉例來說，豐田普銳斯就使用了此種耦合方式，其混合動力汽車借助此種方法取得了良好的效果，在高速行駛時，使用小電機工作，既能節省油耗，又能保證動力供應，還使用了行星齒輪進行輔助，不斷調節發動機轉速，燃油的經濟性有明顯提升。有關單位也可以使用此種方法，打造更加具有經濟意義的傳動系結構，保障動力輸出，降低能耗。

（三）混聯傳動系

混聯傳動系是一種在綜合了串、并聯兩種方法的基礎上形成的一種汽車動力結構，具有串、并聯方式的優勢，系統中串、并聯分支都始終保持工作狀態，依靠齒輪的傳動調節發動機的輸出能量，具有很好的應用意義。此系統能夠借助串聯方式的優點實現對發電機等設備的控制，也能夠借助并聯方式保證供電設備與驅動輪間的有效機械連接，通過轉速調節保證汽車運行。但與此同時，該結構系統龐大，不僅在布置上存在困難，實際操作起來也不是十分便捷，所以一般情況下應用較少。

結論：綜上所述，傳動系統在混合動力汽車中具有較大作用，有關汽車制造單位應正確看待不同系統的優缺點，充分結合自身的實際情況以及設計要求，全方位提升汽車的運行質量及效果，為節能減排貢獻自己的一份力量。

參考文獻：

[1]梁昌杰.傳動系統對電動汽車性能的影響分析[J].上海汽車，2018（09）：4-8+27.

[2]董中華，蘇子健，楊逸斐.汽車動力傳動系優化設計的相關研究[J].中國高新區，2018（04）：17.

作者簡介：

李俊杰（1996年1月1日），男，籍貫：安徽省肥西縣，職稱和學歷：普通本科，研究方向或專業：車輛工程專業.