汽車動(dòng)力裝置-3《汽車動(dòng)力裝置》常思勤主編

汽車動(dòng)力裝置-3目錄contents汽車動(dòng)力裝置概述內(nèi)燃機(jī)原理與結(jié)構(gòu)電動(dòng)汽車動(dòng)力裝置混合動(dòng)力汽車動(dòng)力裝置替代燃料與新型動(dòng)力裝置汽車動(dòng)力裝置性能評(píng)價(jià)與試驗(yàn)01汽車動(dòng)力裝置概述汽車動(dòng)力裝置是指為汽車提供行駛所需動(dòng)力的系統(tǒng)，主要包括發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器和傳動(dòng)軸等部件。汽車動(dòng)力裝置是汽車的核心部分，它將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)變速器和傳動(dòng)軸將動(dòng)力傳遞到車輪，從而驅(qū)動(dòng)汽車行駛。定義與作用作用定義汽車動(dòng)力裝置經(jīng)歷了從蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)到電動(dòng)機(jī)的演變過(guò)程，技術(shù)不斷升級(jí)，性能不斷提高。發(fā)展歷程目前，內(nèi)燃機(jī)仍是主流的汽車動(dòng)力裝置，但隨著環(huán)保和節(jié)能要求的提高，電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車逐漸受到關(guān)注并得到推廣?，F(xiàn)狀發(fā)展歷程及現(xiàn)狀未來(lái)趨勢(shì)未來(lái)汽車動(dòng)力裝置將朝著更高效、更環(huán)保、更智能的方向發(fā)展，如氫燃料電池、太陽(yáng)能等新能源技術(shù)有望得到廣泛應(yīng)用。挑戰(zhàn)汽車動(dòng)力裝置的發(fā)展面臨著技術(shù)瓶頸、成本高昂、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)滯后等挑戰(zhàn)，需要政府、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)共同努力，推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。未來(lái)趨勢(shì)與挑戰(zhàn)02內(nèi)燃機(jī)原理與結(jié)構(gòu)內(nèi)燃機(jī)通過(guò)進(jìn)氣、壓縮、燃燒和排氣四個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)，實(shí)現(xiàn)熱能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。四沖程循環(huán)燃燒過(guò)程能量轉(zhuǎn)換在壓縮沖程結(jié)束時(shí)，火花塞點(diǎn)燃混合氣，使其迅速燃燒，產(chǎn)生高溫高壓的燃?xì)馔苿?dòng)活塞運(yùn)動(dòng)。活塞在燃?xì)獾耐苿?dòng)下進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿將動(dòng)力傳遞給曲軸，最終輸出旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。030201內(nèi)燃機(jī)工作原理氣缸體活塞曲軸配氣機(jī)構(gòu)主要部件及功能01020304氣缸體是內(nèi)燃機(jī)的主體部分，用于安裝氣缸套、活塞等部件，并與曲軸箱相連。活塞在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)連桿與曲軸相連，將燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動(dòng)力。曲軸是內(nèi)燃機(jī)的核心部件之一，負(fù)責(zé)將活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并輸出動(dòng)力。配氣機(jī)構(gòu)控制內(nèi)燃機(jī)的進(jìn)氣和排氣過(guò)程，包括氣門、氣門彈簧、凸輪軸等部件。負(fù)責(zé)向內(nèi)燃機(jī)提供適量的燃油，包括油箱、燃油泵、噴油器等部件。燃油供給系統(tǒng)負(fù)責(zé)向內(nèi)燃機(jī)提供適量的空氣，與燃油混合形成可燃混合氣?？諝夤┙o系統(tǒng)根據(jù)內(nèi)燃機(jī)的工況和負(fù)荷變化，調(diào)節(jié)燃油供給量和空氣供給量，以保證內(nèi)燃機(jī)的正常運(yùn)行。調(diào)節(jié)系統(tǒng)燃油供給與調(diào)節(jié)系統(tǒng)將尾氣中的有害物質(zhì)通過(guò)氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)，降低尾氣排放污染。三元催化轉(zhuǎn)化器將部分廢氣重新引入氣缸內(nèi)參與燃燒，降低氮氧化物排放。廢氣再循環(huán)技術(shù)捕集尾氣中的顆粒物，減少顆粒物排放對(duì)環(huán)境的污染。顆粒物捕集器防止燃油蒸發(fā)產(chǎn)生的有害氣體排入大氣中，保護(hù)環(huán)境。燃油蒸發(fā)排放控制系統(tǒng)排放控制技術(shù)03電動(dòng)汽車動(dòng)力裝置

電動(dòng)汽車概述電動(dòng)汽車定義電動(dòng)汽車是一種使用電力驅(qū)動(dòng)的汽車，具有零排放、低噪音、高效能等優(yōu)點(diǎn)。電動(dòng)汽車分類根據(jù)動(dòng)力來(lái)源和儲(chǔ)能方式，電動(dòng)汽車可分為純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和燃料電池汽車等類型。發(fā)展歷程電動(dòng)汽車的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)而曲折的過(guò)程，隨著電池、電機(jī)等技術(shù)的不斷進(jìn)步，電動(dòng)汽車的性能和續(xù)航里程得到了顯著提升。鉛酸電池鎳鎘電池鎳氫電池鋰離子電池電池種類與性能比較鉛酸電池技術(shù)成熟，成本較低，但能量密度低、壽命短、重量大，已逐漸被其他類型電池所取代。鎳氫電池相比鎳鎘電池具有更高的能量密度和環(huán)保性能，但成本較高。鎳鎘電池具有較高的能量密度和放電性能，但存在記憶效應(yīng)和環(huán)境污染問(wèn)題。鋰離子電池具有高能量密度、長(zhǎng)壽命、無(wú)記憶效應(yīng)等優(yōu)點(diǎn)，是目前電動(dòng)汽車最常用的電池類型。直流電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，但效率低、維護(hù)成本高，已逐漸被交流電機(jī)所取代。直流電機(jī)交流異步電機(jī)永磁同步電機(jī)開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)交流異步電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，適用于高速運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)合，但控制復(fù)雜。永磁同步電機(jī)具有高效率、高功率因數(shù)、良好的調(diào)速性能等優(yōu)點(diǎn)，是電動(dòng)汽車最常用的電機(jī)類型之一。開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、調(diào)速范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，但轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大、噪聲高。電機(jī)類型及工作原理在電動(dòng)汽車制動(dòng)過(guò)程中，通過(guò)電機(jī)反轉(zhuǎn)將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能并儲(chǔ)存起來(lái)，提高能量利用效率。制動(dòng)能量回收利用電動(dòng)汽車產(chǎn)生的廢熱進(jìn)行回收利用，如用于車內(nèi)供暖或電池?zé)峁芾淼确矫?。熱能回收利用通過(guò)智能充電技術(shù)實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)與電動(dòng)汽車之間的能量互動(dòng)，平衡電網(wǎng)負(fù)荷，提高充電效率。智能充電技術(shù)V2G（VehicletoGrid）技術(shù)允許電動(dòng)汽車將儲(chǔ)存的電能回饋給電網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)能源的雙向流動(dòng)和優(yōu)化配置。V2G技術(shù)能量回收與利用技術(shù)04混合動(dòng)力汽車動(dòng)力裝置定義01混合動(dòng)力汽車（HybridElectricVehicle,HEV）是指同時(shí)裝備兩種動(dòng)力來(lái)源——熱動(dòng)力源（由傳統(tǒng)的汽油機(jī)或者柴油機(jī)產(chǎn)生）與電動(dòng)力源（電池與電動(dòng)機(jī)）的汽車。特點(diǎn)02混合動(dòng)力汽車將內(nèi)燃機(jī)與電動(dòng)機(jī)有機(jī)結(jié)合，在保留內(nèi)燃機(jī)優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，充分發(fā)揮電動(dòng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)高效、低排放和低油耗。分類03根據(jù)混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的聯(lián)結(jié)方式，混合動(dòng)力系統(tǒng)主要分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式三種?；旌蟿?dòng)力汽車概述工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電，電能通過(guò)電機(jī)控制器輸送給電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車行駛。另外，動(dòng)力電池也可以單獨(dú)向電動(dòng)機(jī)提供電能驅(qū)動(dòng)汽車行駛。結(jié)構(gòu)串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)三大動(dòng)力總成組成，它們之間用串聯(lián)方式組成動(dòng)力單元系統(tǒng)。特點(diǎn)串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制方便，但發(fā)動(dòng)機(jī)能量需要經(jīng)過(guò)二次轉(zhuǎn)換才能為電動(dòng)機(jī)供電，能量利用率較低。串聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)有發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)兩套相對(duì)獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，既可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輛，也可以共同驅(qū)動(dòng)車輛。工作原理發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)都可以單獨(dú)驅(qū)動(dòng)車輪，也可以同時(shí)工作，以提供更大的動(dòng)力。當(dāng)汽車加速或爬坡時(shí)，電動(dòng)機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)能夠同時(shí)向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，一旦汽車達(dá)到巡航速度，汽車僅依靠發(fā)動(dòng)機(jī)維持該速度。特點(diǎn)并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)各自的優(yōu)勢(shì)，提高整車的燃油經(jīng)濟(jì)性和動(dòng)力性。并聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是可以在串聯(lián)混合模式下工作，也可以在并聯(lián)混合模式下工作，同時(shí)兼顧了串聯(lián)式和并聯(lián)式的特點(diǎn)。工作原理在低速時(shí)只靠電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)行駛；速度提高時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)馬達(dá)相配合驅(qū)動(dòng)行駛；當(dāng)車輛需要全力加速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)和電池組共同向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力。特點(diǎn)混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)合了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)更加靈活和高效的能量管理，進(jìn)一步提高整車的燃油經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性能?；炻?lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)05替代燃料與新型動(dòng)力裝置天然氣儲(chǔ)量豐富，燃燒后排放污染較低，是較為理想的替代燃料。液化石油氣（LPG）易于儲(chǔ)存和運(yùn)輸，燃燒性能良好，適用于城市公交和出租車。醇類燃料如甲醇、乙醇等，來(lái)源廣泛，可再生，且燃燒后排放的污染物較少。生物質(zhì)燃料由廢棄物或動(dòng)植物油脂等制成，具有可再生性，環(huán)保性較好。替代燃料種類及特點(diǎn)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能，排放物僅為水，具有零排放、高效率等優(yōu)點(diǎn)。工作原理適用于乘用車、公交車、物流車等多種車型，尤其適合需要長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行、對(duì)環(huán)保要求高的場(chǎng)景。應(yīng)用領(lǐng)域隨著制氫、儲(chǔ)氫技術(shù)的不斷進(jìn)步，氫燃料電池汽車的續(xù)航里程將不斷提高，成本也將逐漸降低。發(fā)展前景氫燃料電池技術(shù)03應(yīng)用前景生物柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在商用車和農(nóng)業(yè)機(jī)械等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，有助于減少石油依賴和降低排放污染。01生物柴油特性由動(dòng)植物油脂或廢棄油脂等制成，具有良好的環(huán)保性和可再生性。02發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)針對(duì)生物柴油的燃燒特性，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化，提高燃燒效率和動(dòng)力性能。生物柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)ABCD混合動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)合內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，提高燃油經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染。太陽(yáng)能汽車動(dòng)力系統(tǒng)利用太陽(yáng)能光伏板將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能驅(qū)動(dòng)汽車，具有環(huán)保、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，但技術(shù)尚不成熟，成本較高。壓縮空氣動(dòng)力系統(tǒng)利用壓縮空氣推動(dòng)汽車前進(jìn)，排放物僅為空氣，具有環(huán)保、低成本等優(yōu)點(diǎn)，但需要建設(shè)相應(yīng)的加氣站設(shè)施。純電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)完全依靠電能驅(qū)動(dòng)，具有零排放、低噪音等優(yōu)點(diǎn)，但需要完善的充電設(shè)施支持。其他新型動(dòng)力裝置介紹06汽車動(dòng)力裝置性能評(píng)價(jià)與試驗(yàn)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系建立包括最大功率、扭矩等，反映汽車在不同工況下的動(dòng)力輸出能力。以燃油消耗率為主要參數(shù)，衡量汽車動(dòng)力裝置的經(jīng)濟(jì)性。評(píng)估汽車尾氣中有害物質(zhì)的排放量，以滿足環(huán)保要求?？疾炱噭?dòng)力裝置的耐久性和故障率，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。動(dòng)力性指標(biāo)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)排放性指標(biāo)可靠性指標(biāo)臺(tái)架試驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室條件下模擬汽車實(shí)際運(yùn)行工況，對(duì)動(dòng)力裝置進(jìn)行性能測(cè)試。道路試驗(yàn)在實(shí)際道路環(huán)境中對(duì)汽車動(dòng)力裝置進(jìn)行試驗(yàn)，獲取更真實(shí)的性能數(shù)據(jù)。對(duì)比試驗(yàn)將不同型號(hào)、不同廠家的汽車動(dòng)力裝置進(jìn)行對(duì)比測(cè)試，以評(píng)價(jià)其優(yōu)劣。耐久性試驗(yàn)長(zhǎng)時(shí)間、高負(fù)荷運(yùn)行動(dòng)力裝置，以檢驗(yàn)其可靠性和耐久性。試驗(yàn)方法與步驟故障診斷方法利用現(xiàn)代檢測(cè)設(shè)備和故障診斷技術(shù)，對(duì)汽車動(dòng)力裝置進(jìn)行故障檢測(cè)和診斷。常見(jiàn)故障及原因總結(jié)汽車動(dòng)力裝置常見(jiàn)故障及其產(chǎn)生原因，以便快速定位并解決問(wèn)題。排除技巧與經(jīng)驗(yàn)分享分享故障排除的技巧和經(jīng)驗(yàn)，提高維修人員的維修效率和水平。故障診斷與