張昭 任麗娜

摘要：隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展以及人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高，原先的汽油柴油動(dòng)力汽車的弊病也逐漸顯現(xiàn)出來，越來越不適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的需求。而液壓技術(shù)在混合動(dòng)力汽車的使用可以更好地解決這個(gè)問題，而且還可以有效提高發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率，使燃油利用率大大提升。本文從液壓混合動(dòng)力汽車的優(yōu)勢(shì)出發(fā)，分析了混合動(dòng)力汽車和液壓技術(shù)的特點(diǎn)，并在此基礎(chǔ)上，對(duì)液壓技術(shù)在混合動(dòng)力汽車節(jié)能應(yīng)用進(jìn)行研究，旨在促進(jìn)液壓節(jié)能技術(shù)的提高，為混合動(dòng)力汽車發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：液壓技術(shù)；混合動(dòng)力；汽車；應(yīng)用

1液壓混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)簡(jiǎn)析

混合動(dòng)力汽車五項(xiàng)節(jié)能技術(shù)包含了直接啟停技術(shù)、發(fā)動(dòng)機(jī)工作工況優(yōu)化至高效區(qū)、整車能量管理優(yōu)化、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒循環(huán)優(yōu)化和制動(dòng)能量回收這五項(xiàng)技術(shù)。液壓混合動(dòng)力汽車來講，空氣混合動(dòng)力系統(tǒng)主要包括三部分：汽油發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力總成、液壓泵（液壓馬達(dá)）和壓縮空氣系統(tǒng)。其中壓縮空氣系統(tǒng)說的空氣并不是真正意義的空氣，而是密封在儲(chǔ)氣罐的氮?dú)?。而液壓氣?dòng)系統(tǒng)，通過高壓儲(chǔ)氣罐向低壓儲(chǔ)氣罐傳輸氣體，拖動(dòng)變速箱、驅(qū)動(dòng)車輛，類似于電池驅(qū)動(dòng)電機(jī)的原理。

2液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)分類

混合動(dòng)力汽車按驅(qū)動(dòng)方式可以分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種。

2.1串聯(lián)式液壓系統(tǒng)

串聯(lián)液壓系統(tǒng)的主要構(gòu)成部件包括了發(fā)動(dòng)機(jī)、主減速器、壓液壓蓄能器和兩個(gè)液壓泵或者馬達(dá)等。根據(jù)下圖進(jìn)行分析，串聯(lián)式液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中有兩種動(dòng)力源，卻只有變量泵2或者馬達(dá)2單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛工作。發(fā)動(dòng)機(jī)和高壓蓄能器為串聯(lián)式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力源，變量泵或馬達(dá)具有雙向可逆特性。而跟主減速器連接的液壓泵、馬達(dá)車輛正常起步行駛的時(shí)候，以馬達(dá)作為驅(qū)動(dòng)車輪的執(zhí)行部件；當(dāng)車輛處于非緊急制動(dòng)的制動(dòng)時(shí)，液壓泵做工將車輛具有的慣性能進(jìn)行回收，把慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)化為液壓能存儲(chǔ)于高壓蓄能器中，當(dāng)車輛起步或爬長(zhǎng)坡時(shí)液壓能釋放，補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)相連的變量泵動(dòng)力的輸出，提升車輛動(dòng)力，減少起步上坡時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)功率，降油耗。

2.2并聯(lián)式液壓系統(tǒng)

并聯(lián)式液壓混合動(dòng)力車的結(jié)構(gòu)中有發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓儲(chǔ)能器、主減速器、變速箱及液壓彩馬達(dá)。并聯(lián)式的混合動(dòng)力車是在原傳動(dòng)鏈的基礎(chǔ)上，通過添加液壓彩馬達(dá)與液壓儲(chǔ)能器來實(shí)現(xiàn)汽車兩種動(dòng)力來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的功能。

2.3混聯(lián)式液壓系統(tǒng)

混聯(lián)式液壓系統(tǒng)相較于其他驅(qū)動(dòng)的區(qū)別是能夠在大功率工況下還能夠有效提高其工作效率。在混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力車中其傳動(dòng)系統(tǒng)包括了串聯(lián)系統(tǒng)、并聯(lián)系統(tǒng)及傳動(dòng)裝置。

3液壓混合動(dòng)力汽車節(jié)能優(yōu)勢(shì)

3.1成本優(yōu)勢(shì)

液壓（空氣）混合動(dòng)力技術(shù)采用的液壓泵馬達(dá)、儲(chǔ)油槽與儲(chǔ)氣罐，并與內(nèi)燃引擎結(jié)合，采用液壓油壓縮氣體（通常是氮?dú)猓┑姆绞?，將能量?jī)?chǔ)存在液壓蓄能器中，相對(duì)應(yīng)價(jià)格高昂的鋰電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等，液壓混合動(dòng)力來說其成本要低得多。

3.2環(huán)保優(yōu)勢(shì)

液壓（空氣）混合動(dòng)力技術(shù)采用氣體的高壓壓縮，它的能量存儲(chǔ)是密封的氣體，這些氣體既不會(huì)污染，也不會(huì)壽命衰減，而鋰電池等能量存儲(chǔ)系統(tǒng)，特別是一定壽命周期后的電池組報(bào)廢污染是個(gè)嚴(yán)重的問題。相關(guān)的試驗(yàn)結(jié)果顯示，在市區(qū)駕駛時(shí)降低油耗45%，在綜合道路也能夠節(jié)油35%。

4液壓技術(shù)在混動(dòng)汽車節(jié)能方面的應(yīng)用

4.1液壓制動(dòng)

對(duì)于電驅(qū)動(dòng)車輛而言，在減速或制動(dòng)過程中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作于發(fā)電狀態(tài)，將車輛的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存于電池中。同時(shí)，施加電機(jī)回饋轉(zhuǎn)矩于驅(qū)動(dòng)軸，對(duì)車輛進(jìn)行制動(dòng)，這種制動(dòng)方式稱為再生制動(dòng)（RegenerativeBrakng）或回饋制動(dòng)。制動(dòng)能量回收技術(shù)的在電驅(qū)動(dòng)車輛上應(yīng)用，可以增加車輛一次充電的續(xù)航里程。制動(dòng)能量回收由電制動(dòng)系統(tǒng)和液壓制動(dòng)系統(tǒng)共同完成。液壓制動(dòng)系統(tǒng)是制動(dòng)能量回收系統(tǒng)關(guān)鍵的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其任務(wù)是對(duì)制動(dòng)壓力進(jìn)行控制，保證駕駛員良好的制動(dòng)踏板感覺，確保整車制動(dòng)安全性。

4.2液壓驅(qū)動(dòng)

上世紀(jì)末，瑞典開始研究飛輪儲(chǔ)能式汽車和液壓儲(chǔ)能式汽車，在1997年獲得突破，研究出以CUMOLO動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)為主的并聯(lián)式液壓節(jié)能驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這種技術(shù)以普通柴油發(fā)動(dòng)機(jī)為主藍(lán)本，讓傳動(dòng)軸與液壓馬達(dá)（油泵）相連，當(dāng)車輛停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳動(dòng)軸通過液壓馬達(dá)，把備罐中的油液輸入壓縮器，隨后壓縮器會(huì)把氮?dú)獗玫絻蓚€(gè)高壓容器力，而車輛重新發(fā)動(dòng)的時(shí)候壓縮氣體也會(huì)釋放回原系統(tǒng)，這樣油泵就能起到馬達(dá)的作用來驅(qū)動(dòng)汽車，直到壓縮氣體釋放完。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)驅(qū)使車輛時(shí)的時(shí)速達(dá)到三四十公里每小時(shí)，將大大地降低車輛起步時(shí)的高油耗可節(jié)省燃料約百分之三十，相應(yīng)的廢氣排放量也會(huì)減少百分之三十，并且汽車啟動(dòng)加速時(shí)的噪音降低，發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)部件的由于工作時(shí)間減少，就降低了損耗，使車輛從降耗、環(huán)保、耐用方面得到提高，液壓驅(qū)動(dòng)技術(shù)也得到驗(yàn)證。

5液壓技術(shù)在混合動(dòng)力汽車節(jié)能應(yīng)用展望

相比傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品來說，目前的制動(dòng)助力器等產(chǎn)品的開發(fā)成本還比較高，但是隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，這些開發(fā)成本一定會(huì)不斷降低。我們相信制動(dòng)系統(tǒng)會(huì)逐漸向著輕量化、模塊化和智能化的EHB或新型制動(dòng)助力器方向發(fā)展。隨著電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的逐步推進(jìn)，相信國內(nèi)供應(yīng)商也能開發(fā)出滿足整車需求的EHB或新型制動(dòng)助力器等產(chǎn)品，形成與國外同類水平相抗衡的能力?；旌蟿?dòng)力取得巨大發(fā)展的主要原因應(yīng)該是續(xù)駛里程問題，這是電動(dòng)汽車目前所所不能代替的，油電混似乎就成了“理所當(dāng)然”的選擇，從目前來看，液壓混動(dòng)這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用前景將進(jìn)一步加強(qiáng)。

6結(jié)語

總而言之，將液壓技術(shù)應(yīng)用在混合動(dòng)力汽車中能夠起到良好的節(jié)能效果，并且其相較于混合動(dòng)力電動(dòng)車來說各方面技術(shù)都較為成熟，其發(fā)展前景極為廣闊，因此，值得廣泛推廣與應(yīng)用。