鉅大LARGE | 點擊量:4498次 | 2019年03月02日
混合動力汽車為什么節油?
混合動力汽車為什么節油?
混合動力電動汽車是指使用電機和傳統內燃機聯合驅動的汽車,按動力耦合方式的不同fi丁以分為串聯式、并聯式和混聯式按驅動又分為混合動力汽車(HEV)和插電式混合動力汽車(PHEV)。
混合動力電動汽車的主要特點在于:采用小排量的發動機降低了燃油消耗;將制動和下坡時的能量回收到蓄電池中再次利用,降低了燃油消耗;在繁華市區,可關停內燃機,由電機單獨驅動,實現“零排放”。
一、發動機節油四原則
1.小排量發動機
小排量發動機以提高發動機的負荷率,達到節油,降排量可對比一下傳統發動機的斷缸控制,斷缸控制就是利用小負荷工況采用少數氣缸工作,提高發動機負荷以達到節油,如果能用電動機在急、大扭矩助力,小排量發動機足夠汽車使用,主要原因是汽車行駛時發動機的功率實際很低,一般不足發動機最大功率的1/3。
2.怠速停起技術
消除怠速工況對節油和降低排放非常有利。
3.工作在經濟區
調節發動機載荷使發動機多數工作在經濟區,發動機負荷小時讓發動機發電以提高負荷率,這時多余機械能量轉化為電能,發動機負荷大時為降低負荷率由電動機助力。
4.制動能量回饋
制動時充分回饋制動時的能量,因此汽車制動系統要有較大改進,比如ABS/ESP系統開發商要開發與電動汽車相適應的制動系統電控單元和液壓調節器。
[技師指導]以上四點稱為“發動機節油四原則”,發動機節油四原則是發動機節油設計的四個方向,不過,這只是從發動機角度來說的。
從整車角度節油講,整車輕量化、減少風阻、提高發動機效率和減少傳動系統能量損失是整車節油四原則,混合動力技術只是從提高發動機效率角度出發的一種方法。
二、節油貢獻率
三、混合動力汽車工況控制
1.起動純電動行駛工況
從發動機和電動機的轉速一轉矩特性圖可知,初始起動階段,發動機的轉速和轉矩成正比趨勢。在轉速較低時,發動機輸出轉矩較小,而電動機的轉速和轉矩成反比,在低轉速下具有良好的轉矩特性。為了克服傳統轎車起動時,發動機在較大負荷下由靜止達到穩定轉速的過程中燃油經濟性和排放都較差的問題,一般情況下都由電動機起動整車進入純電動驅動工況;而當電池SOC低于設定的下限值時,由發動機起動整車。
2.低速小負荷行駛工況
在輕載或低速行駛工況,若電池SOC低于設定下限值SOC-low,發動機起動工作,并恒定工作在設定的某一轉矩+,在驅動汽車行駛的同時,驅動電動機給電池組充電直到SOC達到設定下限值SOC-low與上限值SOC-hi的平均值SOC-ave;若SOC不低于設定下限值SOC-low,發動機處于關閉狀態,電動機單獨工作驅動汽車行駛工況。通過設定合理的發動機最小工作轉矩和發動機最低工作轉速,可在滿足駕駛員行駛意圖的同時,避免發動機工作于怠速與低轉矩運行工況,從而大大改善了整車燃油經濟性能和排放性能。
3.中速中負荷行駛工況
中速中負荷行駛工況即巡航工況,是行駛的主要工況,該工況汽車的行駛功率全部由發動機提供。若電池SOC低于設定下限值SOC-low,發動機在驅動汽車行駛的同時,驅動電動機給電池組充電;若SOC不低于設定的平均值SOC-ave,電動機處于關閉狀態,發動機單獨工作驅動汽車行駛。
4.加速和高速行駛工況
在加速和高速行駛工況,發動機和電動機必須聯合協調工作,才能讓汽車獲得良好的動力性能。當電池SOC小于下限值SOC-low時,發動機功率僅用于驅動汽車行駛;當電池SOC大于下限值SOC-low時,電動機和發動機共同工作驅動汽車行駛。
5.減速制動行駛工況
在減速制動工況下,根據電池SOC和整車制動轉矩需求,電動機再生制動系統和機械制動系統可單獨工作或同時工作。
6.人為純電驅動行駛工況
為了節油,純電動行駛模式按鈕被按下時,整車進入純電動驅動工況,盡最大努力以純電動行駛。或當油箱燃油量無法供應時(比如油箱無油),為了滿足移動車輛,防止阻礙交通的需要,使用最后的能量進行純電動行駛。
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