孟祥東 王學峰

(1：吉林建筑大學電氣電子信息工程學院，長春 130118；2：長春一汽啟明公司，長春 130000)

當前世界的石油儲備量急劇下降，節(jié)約石油能源已經成為國際化問題.為了解決石油燃料消耗的問題，國內外汽車行業(yè)專家力爭尋取新能源代替原始的汽車燃料，從而達到節(jié)約石油能源的目的.混合動力技術是20世紀出現(xiàn)的全新技術，發(fā)展至今已經成為各大汽車公司節(jié)約石油燃料的重要手段之一.由于混合動力汽車具有節(jié)能、強動力、適用廣泛等特點，從而越來越被廣大的汽車愛好者所重視，在全球范圍內得到了飛速的發(fā)展以及廣泛的應用，并且取得了良好的經濟效益.

1 混合動力汽車的分類

混合動力汽車是指同時裝備熱動力源與電動力源的汽車，通過混合動力汽車電機的使用，使得動力系統(tǒng)可以按照實際運行工況進行調控，從而起到降低油耗、減少污染的目的.混合動力汽車技術有串聯(lián)式混合動力、并聯(lián)式混合動力、混聯(lián)式混合動力.

1.1 串聯(lián)式混合動力汽車

串聯(lián)式混合動力汽車通常是由內燃機直接帶動發(fā)電機發(fā)電，所產生的電能經控制單元傳送到電池，在經電池傳送給電機轉化為動能，最后由變速驅動系統(tǒng)來進行汽車的驅動[1].當發(fā)電機功率超過電動機所需功率時，發(fā)電機向電池充電；當發(fā)電機功率小于電動機所需功率時，電池將額外的電能提供給電動機.串聯(lián)式混合動力汽車具有系統(tǒng)結構簡單、操作方便，可降低燃料消耗、減少尾氣排放等優(yōu)點，但存在著能量損失多、效率低及成本昂貴等缺點.

1.2 并聯(lián)式混合動力汽車

并聯(lián)式混合動力汽車裝有發(fā)動機與電動機兩套獨立系統(tǒng)，可以分別獨立地向汽車傳動系統(tǒng)提供扭矩.當汽車在加速狀態(tài)下爬坡時，電動機與發(fā)電機可以同時向傳動機構提供動力；當汽車速度達到巡航速度時，汽車將僅僅依靠發(fā)動機來維持該速度[2].并聯(lián)式混合動力汽車具有耗油量小、能量損失小、成本相對較低等優(yōu)點.但是，由于發(fā)動機與驅動輪之間還是機械連接，發(fā)動機的效率還是得不到充分的發(fā)揮，因此混合度較低，不便于向插電式混合動力過度.

1.3 混聯(lián)式混合動力汽車

混聯(lián)式混合動汽車變速系統(tǒng)是由串聯(lián)式和并聯(lián)式兩種變速系統(tǒng)結構結合而成，其中包含了發(fā)動機，行星齒輪機構，發(fā)電機，逆變器，蓄電池，電動機等，大大的提高了其靈活性以及節(jié)能性.在并聯(lián)式結構的基礎上，另外增加一套電動機構，這樣就構成了混聯(lián)式混合動力汽車的變速系統(tǒng)，此時發(fā)動機所發(fā)出的功率即可以與電動機的功率相復合并且驅動汽車前行，同時還可以將轉換成的電能傳入蓄電池進行保存，從而實現(xiàn)電能的驅動.它基本包含了串聯(lián)式與并聯(lián)式的全部優(yōu)點，操控更為簡單.但動力系統(tǒng)包括發(fā)電機及電動機，使得結構更為復雜，成本更加昂貴.

2 混合動力汽車技術的特點

混合動力汽車技術可有效的節(jié)約汽車能源，推廣普及混合動力汽車可以有效降低汽車燃料消耗量.混合動力汽車技術是指在車輛動力系統(tǒng)中采用兩種不同的動力源，目前比較普遍的為油電混合動力.通常情況下，降低油耗的方法一是采用小排量發(fā)動機；二是進行發(fā)動機工作點優(yōu)化；三是利用輔助能源或者其他替代能源.

混合動力系統(tǒng)也是以這些為出發(fā)點進行研發(fā).混合動力汽車的油料經濟性能高，行駛性能好，無論是在起步還是在加速的時候都可以降低油耗.輔助發(fā)動機的電動馬達在啟動瞬間會產生強大的動力，因此駕駛者可以體會到起步、加速的強勁以及實現(xiàn)高水平的節(jié)能性.隨著全球環(huán)境保護措施的日益完善，替代燃油汽車的方案也越來越多，例如氫能源汽車，太陽能汽車等.但是，目前最具有實用性并且已經市場化的只有混合動力汽車即油燃料與電能的混合[3].

3 混合動力技術的應用

隨著混合動力汽車技術的日益成熟，現(xiàn)已被國內外各種品牌汽車所應用，主要是通過油燃料與電能共同作用從而實現(xiàn)良好的節(jié)油性與強勁動力性[4].

從1999年開始，一汽集團就對混合動力汽車進行研究，并且開發(fā)了紅旗混合動力轎車性能樣本；2006年一汽集團在奔騰B70的基礎上進一步對混合動力技術進行研究，并且為2008年北京奧運會提供了12輛混合動力客車和6臺混合動力轎車.目前一汽混合動力轎車已經取得了42%的節(jié)油效果，已經達到了國際先進水平.

2010年，上汽集團向市場投放了自主研發(fā)的榮威750混合動力汽車，具備“智能停機零排放”和“環(huán)保與動力性兼?zhèn)洹眱纱笸怀鎏攸c，最高時速可以達到205km/h，并且可以實現(xiàn)綜合節(jié)油20%左右.

奇瑞A5BSG是一輛并聯(lián)式弱混合動力轎車，利用燃油與電力兩個發(fā)動機互補的工作模式，通過這種組合模式，可使燃油消耗和尾氣排放量達到最少，從而實現(xiàn)省油和環(huán)保的目的，與傳統(tǒng)汽車相比在城市道路行駛，可節(jié)約10%～15%的油耗量，減少大約12%的二氧化碳排放量[5].

早在1997年，豐田公司就已經研發(fā)出了屬于自己的混合動力汽車Pruise，并且在2003年重新設計改進，推出了第二代Pruise，由最初的緊湊型，發(fā)展成了中等尺寸型.加速性從0～97km/h可以達到10s，與傳統(tǒng)汽車相比，二氧化碳的排放量降低了50%，CO和NO的排放量降低90%，耗油量節(jié)省了一半.

4 結語

從國內外混合動力汽車技術研究與應用現(xiàn)狀來看，不斷推出更好的新能源汽車，降低油燃料的消耗，減少有害氣體的排放已經成為現(xiàn)在汽車產業(yè)所研究的焦點.隨著能源的枯竭，人們對環(huán)境保護意識的提高，混合動力汽車技術將會成為新世紀汽車行業(yè)發(fā)展的主流.因此，混合動力汽車技術代替原始汽車技術將會成為必然趨勢，對能源及環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展有著深遠的歷史意義.

參 考 文 獻

[1] 陳子興.串聯(lián)式混合動力汽車結構技術分析[J].內肛科技,2009(12)：85-105.

[2] 葛江成.并聯(lián)混合動力轎車機械式自動變速器換擋策略研究[D].長春:吉林大學,2012.

[3] 吳瑞竹,肖繼學,宋春華,張漢中,廖 旋,殷 巧.混合動力汽車發(fā)展綜述[J].中國測試,2012,38(16):26-29.

[4] 王鐵凡,朱利明,張宏偉.混合動力技術在汽車領域的應用及發(fā)展前景[J].科技傳播,2012(19):96-98.

[5] 楊宏亮,陳全世.混聯(lián)式混合動力汽車控制策略研究綜述[J].公路交通科技,2002(1):103-107.