裴守剛

摘 要：伴隨著發(fā)展進(jìn)入到全新階段，汽車(chē)領(lǐng)域也發(fā)生了天翻地覆的改變，燃油汽車(chē)逐步向電動(dòng)汽車(chē)過(guò)渡，保證了節(jié)能環(huán)保政策的落實(shí)。但由于電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)仍存在一定不足，因此混合動(dòng)力汽車(chē)成為當(dāng)前汽車(chē)領(lǐng)域主要的研究對(duì)象。經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，推動(dòng)著社會(huì)不斷進(jìn)步，人民生活水平持續(xù)攀升，汽車(chē)也成為了家家戶戶的必備品。油電混合動(dòng)力汽車(chē)一經(jīng)問(wèn)世就受到廣泛關(guān)注，推動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域向前邁進(jìn)。本文就基于此背景，深入論述油電混合動(dòng)力汽車(chē)具有的優(yōu)勢(shì)以及發(fā)展前景，針對(duì)其中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行剖析。

關(guān)鍵詞：油電混合動(dòng)力汽車(chē);特點(diǎn);結(jié)構(gòu)形式;關(guān)鍵技術(shù)

汽車(chē)已經(jīng)成為了社會(huì)生活中必備的交通工具，便利了人們的日常出行。但是汽車(chē)領(lǐng)域的蓬勃發(fā)展，也引發(fā)了嚴(yán)重的能源危機(jī)和環(huán)境問(wèn)題，怎樣有效解決這些問(wèn)題成為汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵所在。油電混合動(dòng)力汽車(chē)的問(wèn)世幫助人們更好的應(yīng)對(duì)此問(wèn)題，同時(shí)混合動(dòng)力汽車(chē)相較于純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，續(xù)航里程更遠(yuǎn)。因此混合動(dòng)力汽車(chē)勢(shì)必會(huì)成為當(dāng)前研究的主要對(duì)象，通過(guò)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不斷改進(jìn)，有助于推動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域繼續(xù)向前邁進(jìn)，也對(duì)社會(huì)發(fā)展具有重要意義。

1 油電混合動(dòng)力汽車(chē)的特點(diǎn)

油電混合汽車(chē)從本質(zhì)上來(lái)看是融合傳統(tǒng)燃油汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)而產(chǎn)生的，其不僅僅在行駛里程上可以和傳統(tǒng)燃油汽車(chē)相媲美，同時(shí)還具備電動(dòng)汽車(chē)節(jié)能減排的優(yōu)勢(shì)。誠(chéng)然當(dāng)前油電混合汽車(chē)在某些環(huán)節(jié)仍存在不足之處，但是伴隨科技不斷發(fā)展，油電混合汽車(chē)必定會(huì)日趨完善，為人們?nèi)粘Ｉ钐峁└蟮谋憷?/p>

1.1 連續(xù)行駛時(shí)間長(zhǎng)

相較于純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，油電混合動(dòng)力汽車(chē)能夠續(xù)航的里程數(shù)更高。純電動(dòng)汽車(chē)除去續(xù)航較差外，其造價(jià)成本也相對(duì)更高，所以發(fā)展空間具有局限性。但是油電混合汽車(chē)有效的解決這一問(wèn)題，兼顧成本的同時(shí)還能具備更強(qiáng)的續(xù)航能力。

由于油電混合動(dòng)力汽車(chē)從續(xù)航角度和動(dòng)力角度兩方面均比電動(dòng)汽車(chē)更加出色，所以更容易滿足人們的出行需要。人們?cè)隈{駛過(guò)程中無(wú)需擔(dān)心電量問(wèn)題，同時(shí)充電次數(shù)降低也會(huì)減輕電池的負(fù)擔(dān)，延長(zhǎng)電池的使用時(shí)間，避免電次的反復(fù)更換，極大的便利了人們的日常生活。

1.2 能量消耗低

對(duì)比傳統(tǒng)的燃油汽車(chē)來(lái)說(shuō)，油電混合汽車(chē)符合當(dāng)前節(jié)能減排的政策。由于傳統(tǒng)燃油汽車(chē)行駛過(guò)程中會(huì)消耗大量的能量，尾氣的排放也會(huì)影響自然環(huán)境，所以仍待進(jìn)一步優(yōu)化。在這方面油電混合汽車(chē)優(yōu)勢(shì)明顯，其使用的發(fā)動(dòng)機(jī)有效降低了能源消耗同時(shí)尾氣排放也明顯改善，兼顧了環(huán)境和能源兩方面。

油電混合動(dòng)力汽車(chē)行駛過(guò)程中所需能源更低，很好的保護(hù)了自然環(huán)境，由于能源成本較高，油電混合動(dòng)力汽車(chē)也為人們降低了出行成本。除此之外，油電混合動(dòng)力汽車(chē)的生產(chǎn)也是基于原有的汽車(chē)生產(chǎn)線改進(jìn)而來(lái)，僅需要增設(shè)一些工裝設(shè)備便可以批量生產(chǎn)，保證了汽車(chē)制造商的經(jīng)濟(jì)收益。

2 油電混合動(dòng)力汽車(chē)的結(jié)構(gòu)形式

油電混合動(dòng)力憑借自身出色的特性迅速在市場(chǎng)中占據(jù)大量份額，也吸引了更多的關(guān)注度。各個(gè)國(guó)家也競(jìng)相開(kāi)啟了油電混合動(dòng)力汽車(chē)的研究，但是在結(jié)構(gòu)形式的研究方向上有所差異。因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)以及內(nèi)部傳動(dòng)設(shè)備在架構(gòu)組成上不盡相同，所以通常會(huì)劃分成串聯(lián)、并聯(lián)和混聯(lián)三種類(lèi)型。

2.1 串聯(lián)式油電混合動(dòng)力汽車(chē)

首先分析串聯(lián)型油電混合動(dòng)力汽車(chē)，該類(lèi)型結(jié)構(gòu)形式大多適用在公共交通領(lǐng)域的大型汽車(chē)之上。串聯(lián)模式的混合動(dòng)力是將內(nèi)部電能經(jīng)由相應(yīng)轉(zhuǎn)化后傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)，提供動(dòng)力支撐，多余部分會(huì)被蓄電池儲(chǔ)存。一旦發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)非正常運(yùn)行時(shí)，蓄電池便可以代替發(fā)動(dòng)機(jī)為汽車(chē)提供動(dòng)力，但是串聯(lián)式動(dòng)力在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)有較大的電能損失，整體上運(yùn)行效率較差。

串聯(lián)式結(jié)構(gòu)通常被應(yīng)用在一些需要經(jīng)常低速行駛或者頻繁起步的城市之中，內(nèi)部原動(dòng)機(jī)產(chǎn)生電能后，經(jīng)由控制設(shè)備傳遞到發(fā)動(dòng)機(jī)。該類(lèi)型結(jié)構(gòu)中的發(fā)動(dòng)機(jī)和控制設(shè)備關(guān)聯(lián)性不明顯，所以燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)始終處在最佳位置。

2.2 并聯(lián)式油電混合動(dòng)力汽車(chē)

并聯(lián)型油電混合動(dòng)力汽車(chē)相較于前者來(lái)說(shuō)，無(wú)需把發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，其可以直接為汽車(chē)輸送動(dòng)力。所以此種結(jié)構(gòu)運(yùn)行中能量損失較低，整體上效率顯著提升，所以更好的適用于油電混合動(dòng)力汽車(chē)。但是該系統(tǒng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)工況同行駛情況有直接關(guān)系。

并聯(lián)結(jié)構(gòu)的發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)同汽車(chē)驅(qū)動(dòng)輪關(guān)系密切，其無(wú)需轉(zhuǎn)化發(fā)動(dòng)機(jī)提供的動(dòng)能。該類(lèi)型系統(tǒng)的核心并不復(fù)雜，同時(shí)能源消耗更低，所以當(dāng)前大部分混合動(dòng)力汽車(chē)均采用此種結(jié)構(gòu)。

2.3 混聯(lián)式油電混合動(dòng)力汽車(chē)

混合類(lèi)型的油電混合動(dòng)力汽車(chē)系統(tǒng)組成較為繁瑣，其很好的結(jié)合串聯(lián)模式和并聯(lián)模式，當(dāng)汽車(chē)處在低速工作時(shí)，系統(tǒng)選用串聯(lián)結(jié)構(gòu)工作，一旦汽車(chē)進(jìn)入到高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)切換為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。由于其融合了兩種結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)，可以確保汽車(chē)在任何環(huán)境條件下都能處在最佳的工況。

混合式結(jié)構(gòu)盡可能地將上述兩種結(jié)構(gòu)融合起來(lái)，最大化的利用發(fā)動(dòng)機(jī)輸出，整體上優(yōu)化了工作效率。與此同時(shí)，此系統(tǒng)還考慮到輸入輸出分流模式的優(yōu)勢(shì)所在，形成多種能量流。所以該結(jié)構(gòu)在較大的區(qū)間內(nèi)都能滿足工作效率的要求。

3 油電混合動(dòng)力汽車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)

油電混合動(dòng)力汽車(chē)雖然引起了廣泛關(guān)注，并且研究進(jìn)展上也取得了重大突破，但是期望在社會(huì)生活中大規(guī)模使用，還要處理多項(xiàng)技術(shù)存在的不足之處，攻克發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)實(shí)踐進(jìn)行檢驗(yàn)，保證油電混合動(dòng)力汽車(chē)能夠更好的服務(wù)于社會(huì)，便利人們的生活。

3.1 電池的比功率

對(duì)比油電混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)來(lái)說(shuō)，油電混合動(dòng)力汽車(chē)雖然在某些方面具備優(yōu)勢(shì)，但是期望更好的應(yīng)對(duì)汽車(chē)加速或者各種復(fù)雜環(huán)境的挑戰(zhàn)，還要繼續(xù)優(yōu)化電池的使用效率。此外，電池在充電效率以及使用年限方面也應(yīng)該盡可能的改進(jìn)，從而符合社會(huì)需求。

油電混合動(dòng)力汽車(chē)的電池使用效率同汽車(chē)的實(shí)際運(yùn)行情況有直接關(guān)系，必須要確保電池比功率符合汽車(chē)加速或者復(fù)雜路況的具體要求，才可以保證汽車(chē)行駛不出現(xiàn)問(wèn)題。除此以外，還需要有效控制熱能，確保電池充電階段達(dá)到均衡目標(biāo)，防止過(guò)充問(wèn)題的出現(xiàn)，盡可能延長(zhǎng)使用壽命。

3.2 高性能電機(jī)

當(dāng)前科技發(fā)展腳步不斷加快，電機(jī)并不單單只負(fù)責(zé)驅(qū)動(dòng)功能，其在能量轉(zhuǎn)化階段也發(fā)揮著自身效用。因此選取電機(jī)的過(guò)程中，需要綜合考慮多方面情況。針對(duì)電機(jī)的研究，要進(jìn)一步優(yōu)化電機(jī)性能，確保效率達(dá)到要求。

電機(jī)的性能在能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，其是否可以高效工作同驅(qū)動(dòng)能力密切相關(guān)，系統(tǒng)中需要的電機(jī)功率持續(xù)上升，也為驅(qū)動(dòng)電路提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。今后在電機(jī)的開(kāi)發(fā)過(guò)程中，不單單需要針對(duì)質(zhì)量方面進(jìn)行優(yōu)化，盡可能降低體積，還需要進(jìn)一步提高工作性能。

3.2.1 控制策略

油電混合動(dòng)力汽車(chē)在發(fā)展過(guò)程中需要完善的控制策略，這對(duì)于系統(tǒng)的發(fā)展也十分關(guān)鍵，期望油電混合動(dòng)力進(jìn)一步的提高工作性能，還應(yīng)該深入探索控制策略，解決當(dāng)前存在的問(wèn)題，研發(fā)出更為有效的控制策略，盡可能提高汽車(chē)性能。

3.2.2 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

油電混合動(dòng)力汽車(chē)期望在當(dāng)前發(fā)展情況下向前邁進(jìn)，還應(yīng)該融合更加先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，從技術(shù)方面取得突破，才可以制定出行之有效的研究策略，推動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域的發(fā)展。

3.3 動(dòng)力耦合裝置

混合動(dòng)力汽車(chē)從核心來(lái)說(shuō)，動(dòng)力耦合設(shè)備一直以來(lái)均被看作是研發(fā)的重點(diǎn)，其同汽車(chē)的綜合性能有著直接關(guān)系。當(dāng)前，混合動(dòng)力系統(tǒng)大多選用三種主流的耦合模式，分別為轉(zhuǎn)矩結(jié)合式、驅(qū)動(dòng)力結(jié)合式和轉(zhuǎn)速結(jié)合式。其中，轉(zhuǎn)矩結(jié)合模式可以經(jīng)由傳動(dòng)設(shè)備直接驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力裝置，通過(guò)直接或者間接的方式為電池蓄電，主要應(yīng)用在并聯(lián)混合動(dòng)力結(jié)構(gòu)上。第二種驅(qū)動(dòng)力結(jié)合模式可以借助車(chē)輛具有的地面附著力來(lái)保證驅(qū)動(dòng)滿足要求，但是其系統(tǒng)組成復(fù)雜以及難以控制成為主要問(wèn)題所在。最后的轉(zhuǎn)速?gòu)?fù)合模式，因?yàn)樾枰_保電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行中持續(xù)同輸出轉(zhuǎn)矩保持一致，所以控制難度較高，難以投入實(shí)際生產(chǎn)。

4 測(cè)試技術(shù)

在混合動(dòng)力汽車(chē)測(cè)試系統(tǒng)中，其測(cè)量包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、電池工作狀態(tài)等，需對(duì)傳統(tǒng)臺(tái)架測(cè)試數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，添置相應(yīng)的電池?cái)?shù)據(jù)采集裝置，測(cè)試電池的工作狀態(tài)。在這個(gè)過(guò)程中，由于電池的性能易受工作環(huán)境與溫度的影響以及電池SOC的變化，使得電池的數(shù)據(jù)系統(tǒng)研發(fā)困難重重。但隨著科技與計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，在混合動(dòng)力汽車(chē)測(cè)試系統(tǒng)技術(shù)方面，已取得了較大突破。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，不管是傳統(tǒng)的燃油汽車(chē)還是新式的電動(dòng)汽車(chē)，在發(fā)展過(guò)程中都存在不足之處。而油電混合動(dòng)力汽車(chē)突破了這一困境，解決了兩者存在的問(wèn)題，既可以達(dá)到保護(hù)環(huán)境的要求，降低尾氣排放，還可以更好的節(jié)省能源，滿足可持續(xù)發(fā)展的方針策略。但從實(shí)際來(lái)看，雖然各個(gè)國(guó)家均將混合動(dòng)力汽車(chē)作為發(fā)展的主要方向，但是其想要真正應(yīng)用于社會(huì)生活之中，還有待進(jìn)一步優(yōu)化，保證油電混合動(dòng)力汽車(chē)的性能符合發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn)：

[1]謝忠華.論汽車(chē)新技術(shù)與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)[J]. 現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2013（4）：194-195.

[2]馬建全，李智.論混合動(dòng)力汽車(chē)技術(shù)及其未來(lái)展望[J].汽車(chē)與配件，2017（11）：40-41.

[3]劉張焱.我國(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)面臨的現(xiàn)狀及發(fā)展分析建議[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2015（10）：253-253.