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混合動力汽車(Hybrid Electrical Vehicle,簡稱HEV) 是指同時裝備兩種動力來源——熱動力源(由傳統的汽油機或者柴油機產生)與電動力源(電池與電動機)的汽車。通過在混合動力汽車上使用電機,使得動力系統可以按照整車的實際運行工況要求靈活調控,而發動機保持在綜合性能最佳的區域內工作,從而降低油耗與排放。

1工作原理

混合動力電動汽車的動力系統主要由控制系統、驅動系統、輔助動力系統和電池組等部分構成。
以串聯混合動力電動汽車為例,介紹一下混合動力電動汽車的工作原理。
在車輛行駛之初,蓄電池處於電量飽滿狀態,其能量輸出可以滿足車輛要求,輔助動力系統不需要工作。電池電量低於60%時,輔助動力系統起動:當車輛能量需求較大時,輔助動力系統與蓄電池組同時為
混合動力車

  混合動力車

驅動系統提供能量; 當車輛能量需求較小時,輔助動力系統為驅動系統提供能量的同時,還給蓄電池組進行充電。由於蓄電池組的存在,使發動機工作在一個相對穩定的工況,使其排放得到改善。
混合動力汽車採用能夠滿足汽車巡航需要的較小發動機,依靠電動機或其它輔助裝置提供加速與爬坡所需的附加動力。其結果是提高了總體效率,同時並未犧牲性能。混合動力車設計成可回收制動能量。在傳統汽車中,當司機踩制動時,這種本可用來給汽車加速的能量作為熱量被白白扔掉了。而混合動力車卻能大部分回收這些能量,並將其暫時貯存起來供加速時再用。當司機想要有最大的加速度時,汽油發動機和電動機並聯工作,提供可與強大的汽油發動機相當的起步性能。在對加速性要求不太高的場合,混合動力車可以單靠電機行駛,或者單靠汽油發動機行駛,或者二者結合以取得最大的效率。比如在公路上巡航時使用汽油發動機。而在低速行駛時,可以單靠電機拖動,不用汽油發動機輔助。即使在發動機關閉時電動轉向助力系統仍可保持操縱功能,提供比傳統液壓系統更大的效率。

2分類

A、根據混合動力驅動的聯結方式,混合動力系統主要分為以下三類:
並聯式混合動力系統
並聯式混合動力系統有兩套驅動系統:傳統的內燃機系統和電機驅動系統。兩個系統既可以同時協調工作,也可以各自單獨工作驅動汽車。這種系統適用於多種不同的行駛工況,尤其適用於複雜的路況。該聯結方式結構簡單,成本低。本田的Accord和Civic採用的是並聯式聯結方式。
微混合動力系統
代表的車型是PSA的混合動力版C3和豐田的混合動力版Vitz。這種混合動力系統在傳統內燃機上的啟動電
第四代的混合動力車——Hybrid X

  第四代的混合動力車——Hybrid X

機(一般為12V)上加裝了皮帶驅動啟動電機(也就是常說的Belt-alternator Starter Generator, 簡稱BSG系統)。該電機為發電啟動(Stop-Start)一體式電動機,用來控制發動機的啟動和停止,從而取消了發動機的怠速,降低了油耗和排放。從嚴格意義上來講,這種微混合動力系統的汽車不屬於真正的混合動力汽車,因為它的電機並沒有為汽車行駛提供持續的動力。在微混合動力系統里,電機的電壓通常有兩種:12v 和42v。其中42v主要用於柴油混合動力系統。
中混合動力系統
本田旗下混合動力的Insight, Accord 和Civic都屬於這種系統。該混合動力系統同樣採用了ISG系統。與輕
第四代的混合動力車——Hybrid X

  第四代的混合動力車——Hybrid X

度混合動力系統不同,中混合動力系統採用的是高壓電機。另外,中混合動力系統還增加了一個功能:在汽車處於加速或者大負荷工況時,電動機能夠輔助驅動車輪,從而補充發動機本身動力輸出的不足,從而更好的提高整車的性能。這種系統的混合程度較高,可以達到30%左右,目前技術已經成熟,應用廣泛。

完全混合動力系統

豐田的Prius 和未來的Estima屬於完全混合動力系統。該系統採用了272-650v的高壓啟動電機,混合程度更高。與中混合動力系統相比,完全混合動力系統的混合度可以達到甚至超過50%。技術的發展將使得完全混合動力系統逐漸成為混合動力技術的主要發展方向。
以上各種不同的混合方式,都能在一定程度上降低成本和排放。各大汽車廠商在過去的十幾年,通過不斷的研發投入,試驗總結,商業應用,形成了各自的混合動力技術之路,而在市場上的表現也是各具特色。

3發展前景

談到節能環保的汽車新能源的發展,在中國還往往停留在電動汽車的探索上。的確,全球汽車界在電動車上沒有少下功夫,但是到頭來都是走進死胡同。在新世紀,汽車發展的技術路線趨於理智而統一:近期從油電混合動力下手大幅度降低油耗和排放;長遠靠資源極為豐富,且完全沒有污染的氫動力燃料電池重新定義汽車。
在全球汽車業低迷的大勢下,豐田堪稱是「一枝獨秀」。2003年豐田的純利潤101億美元,遠遠高過美國三大汽車公司的利潤總和。豐田成功的因素很多,其中之一就是新技術的開發和應用。豐田率先商品化的混合動力車「普銳斯」今年上半年在美國銷售了21783輛,增幅為120%。客戶要等上6個月甚至加價才能拿到車。「普銳斯」因此被稱為豐田在美國市場的「掙錢機器」,讓同行看著流口水。在全球,「普銳斯」已經賣出22萬輛。
五年前,採訪底特律車展,日本豐田汽車公司社長張富士夫被詢問今後十年全球汽車業競爭的決定因素是什麼,張社長的回答斬釘截鐵:是環保技術。今後,哪個公司握有先進的能源和環保技術,就能立於不敗之地。
「普銳斯」同時裝有汽油發動機和電動機兩套系統。啟動、加速和上坡時兩套系統同時出力;剎車時能量逆向存入蓄電池;平穩行駛時,由蓄電池驅使電動機單獨出力,不再燒油。算總賬,混合動力車可以節省一半汽油,尾氣污染自然也減少一半。
混合動力車當時的市價210萬日元(人民幣16萬元),比同級車貴40萬日元。但是政府對私人購車補貼25萬日元,車主多花的錢一年多就能在節省的汽油費中賺回來。尤其讓消費者感到方便的是混合動力車只需到平常的加油站加油,不用改變汽車的使用習慣;政府和企業推廣這種產品也無須投資新建充電裝置或加氣站。
日本豐田、美國通用、德國賓士等具備強大技術優勢的汽車企業,對於全球汽車業最大課題――能源
混合動力發動機

  混合動力發動機

與環境的對策在近年來殊途同歸:近期,努力完善混合動力車;長遠,邁出氫動力燃料電池車從概念車向商品化的步伐。電動車的研製生產因造價高,充電後行駛距離短的死結而已經放棄。有消息說,美國和日本的汽車企業已經開始了在混合動力車市場的競爭,預計三五年後整個市場將達到100萬輛級的規模。
中國汽車界和科技界曾對電動車的開發情有獨鍾,主要出於如下考慮:傳統汽車中國比發達國家晚了幾十年;而電動車全世界還沒有大突破,現在開始研究,與發達國家站在同一起跑線上,完全可能後來者居上。但是這種「抄近道兒」的傻聰明終於隨著美國日本汽車業宣布放棄電動車的研發而走進死胡同。
應該說,中國汽車業的發展思路應該轉移到務實而量力而行的方向了。氫動力燃料電池車,是一項必須關注的前沿技術,但僅僅是「關注」即可。而混合動力車的研發倒應該是當務之急。一是混合動力車並非什麼遠在天邊的高科技,又有成熟的商品化車型可借鑒。二是混合動力車特別適合中國大城市交通普遍擁堵,汽車頻繁制動的國情,節能治污的效果可以發揮到極致。
其實,如果中國的油價繼續攀升或實行燃油稅,道路擁堵又難以根本改善,市場的混合動力車的需求就會非常迫切。合資生產或者進口混合動力車,估計很快就會被精明的生產商或經銷商提到議事日程。混合動力車將是中國車市的新商機。

4遇到問題

豐田正式在國內召回22.3萬混合動力車
2010年2月9日下午,日本豐田汽車正式宣布,由於剎車系統存在安全隱患,將在日本國內召回包括第三代普銳斯在內的4款混合動力車型,總數量將達到22.3萬輛。而對美國及其他國家和地區市場銷售的新款普銳斯,也將作召回處理。在新聞發布會上,豐田汽車公司總裁豐田章南再次「彎腰」,向消費者道歉。由於此次召回車輛未在中國市場銷售,豐田中國表示,本次召回並不涉及中國市場。      
召回涉及4款混合動力車型      
此次召回對象包括4款車型,即2009年4月20日至2010年1月27日出廠的新款混合動力車普銳斯,數量約20萬輛;採用與新款普銳斯類似的電子制動系統的混合動力車SAI約1.1萬輛,雷克薩斯HS250h約1.2萬輛以及普銳斯PHV,總共150輛。同時,豐田汽車公司也發布了召回車輛的具體維修辦法,車主在銷售店更換剎車電子制動系統軟體,每輛車預計需要幾十分鐘到2個小時的時間。此前,豐田公司一直宣稱新款普銳斯的剎車不存在缺陷,只是剎車時與其他車感覺不同,主張進行自主修理。但是,由於消費者的投訴和外界對豐田輕視消費者的批評壓力,豐田最終決定作召回處理。      
暫不涉及中國市場      
而前日,豐田已經開始停止了SAI與雷克薩斯HS250h混合動力車的出貨,就兩款車型剎車系統的潛在問題進行全面的檢測。分析人士指出,豐田此次召回普銳斯之外車型,是為了向消費者表清態度,消除消費者的顧慮,挽回之前因召回事件帶來的不良影響,並重建消費者對混合動力車的信任。
由於上述4款車型在中國市場並未銷售,為此,豐田中國表示,目前在中國市場銷售的第二代PRIUS普銳斯以及LEXUS雷克薩斯品牌混合動力車型並未使用導致此次召回的問題剎車系統,因此本次召回並不涉及中國市場。
據了解,目前在中國銷售的普銳斯車型屬於第二代,是2006年在一汽豐田生產,並已經在去年下半年停產。而雷克薩斯品牌在中國銷售的混合動力車型有LS600hL、GS450h、RX450h三款,而被召回的HS250h混合動力車型尚未登陸國內市場。有分析人士表示,此次第三代普銳斯召回事件,將會影響其登陸中國市場的計劃。  
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