汽车动力装置-3《汽车动力装置》常思勤主编

汽车动力装置-3目录contents汽车动力装置概述内燃机原理与结构电动汽车动力装置混合动力汽车动力装置替代燃料与新型动力装置汽车动力装置性能评价与试验01汽车动力装置概述汽车动力装置是指为汽车提供行驶所需动力的系统，主要包括发动机、变速器和传动轴等部件。汽车动力装置是汽车的核心部分，它将燃料燃烧产生的热能转化为机械能，通过变速器和传动轴将动力传递到车轮，从而驱动汽车行驶。定义与作用作用定义汽车动力装置经历了从蒸汽机、内燃机到电动机的演变过程，技术不断升级，性能不断提高。发展历程目前，内燃机仍是主流的汽车动力装置，但随着环保和节能要求的提高，电动汽车和混合动力汽车逐渐受到关注并得到推广。现状发展历程及现状未来趋势未来汽车动力装置将朝着更高效、更环保、更智能的方向发展，如氢燃料电池、太阳能等新能源技术有望得到广泛应用。挑战汽车动力装置的发展面临着技术瓶颈、成本高昂、基础设施建设滞后等挑战，需要政府、企业和科研机构共同努力，推动技术创新和产业升级。未来趋势与挑战02内燃机原理与结构内燃机通过进气、压缩、燃烧和排气四个冲程完成一个工作循环，实现热能到机械能的转换。四冲程循环燃烧过程能量转换在压缩冲程结束时，火花塞点燃混合气，使其迅速燃烧，产生高温高压的燃气推动活塞运动。活塞在燃气的推动下进行往复运动，通过连杆将动力传递给曲轴，最终输出旋转运动。030201内燃机工作原理气缸体活塞曲轴配气机构主要部件及功能01020304气缸体是内燃机的主体部分，用于安装气缸套、活塞等部件，并与曲轴箱相连。活塞在气缸内往复运动，通过连杆与曲轴相连，将燃气压力转化为旋转动力。曲轴是内燃机的核心部件之一，负责将活塞的往复运动转化为旋转运动，并输出动力。配气机构控制内燃机的进气和排气过程，包括气门、气门弹簧、凸轮轴等部件。负责向内燃机提供适量的燃油，包括油箱、燃油泵、喷油器等部件。燃油供给系统负责向内燃机提供适量的空气，与燃油混合形成可燃混合气。空气供给系统根据内燃机的工况和负荷变化，调节燃油供给量和空气供给量，以保证内燃机的正常运行。调节系统燃油供给与调节系统将尾气中的有害物质通过氧化还原反应转化为无害物质，降低尾气排放污染。三元催化转化器将部分废气重新引入气缸内参与燃烧，降低氮氧化物排放。废气再循环技术捕集尾气中的颗粒物，减少颗粒物排放对环境的污染。颗粒物捕集器防止燃油蒸发产生的有害气体排入大气中，保护环境。燃油蒸发排放控制系统排放控制技术03电动汽车动力装置

电动汽车概述电动汽车定义电动汽车是一种使用电力驱动的汽车，具有零排放、低噪音、高效能等优点。电动汽车分类根据动力来源和储能方式，电动汽车可分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车等类型。发展历程电动汽车的发展经历了漫长而曲折的过程，随着电池、电机等技术的不断进步，电动汽车的性能和续航里程得到了显著提升。铅酸电池镍镉电池镍氢电池锂离子电池电池种类与性能比较铅酸电池技术成熟，成本较低，但能量密度低、寿命短、重量大，已逐渐被其他类型电池所取代。镍氢电池相比镍镉电池具有更高的能量密度和环保性能，但成本较高。镍镉电池具有较高的能量密度和放电性能，但存在记忆效应和环境污染问题。锂离子电池具有高能量密度、长寿命、无记忆效应等优点，是目前电动汽车最常用的电池类型。直流电机结构简单，控制方便，但效率低、维护成本高，已逐渐被交流电机所取代。直流电机交流异步电机永磁同步电机开关磁阻电机交流异步电机具有结构简单、成本低、维护方便等优点，适用于高速运转场合，但控制复杂。永磁同步电机具有高效率、高功率因数、良好的调速性能等优点，是电动汽车最常用的电机类型之一。开关磁阻电机具有结构简单、成本低、调速范围宽等优点，但转矩脉动大、噪声高。电机类型及工作原理在电动汽车制动过程中，通过电机反转将动能转化为电能并储存起来，提高能量利用效率。制动能量回收利用电动汽车产生的废热进行回收利用，如用于车内供暖或电池热管理等方面。热能回收利用通过智能充电技术实现电网与电动汽车之间的能量互动，平衡电网负荷，提高充电效率。智能充电技术V2G（VehicletoGrid）技术允许电动汽车将储存的电能回馈给电网，实现能源的双向流动和优化配置。V2G技术能量回收与利用技术04混合动力汽车动力装置定义01混合动力汽车（HybridElectricVehicle,HEV）是指同时装备两种动力来源——热动力源（由传统的汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池与电动机）的汽车。特点02混合动力汽车将内燃机与电动机有机结合，在保留内燃机优点的同时，充分发挥电动机的优势，实现高效、低排放和低油耗。分类03根据混合动力驱动的联结方式，混合动力系统主要分为串联式、并联式和混联式三种。混合动力汽车概述工作原理发动机驱动发电机发电，电能通过电机控制器输送给电动机，由电动机驱动汽车行驶。另外，动力电池也可以单独向电动机提供电能驱动汽车行驶。结构串联式混合动力系统由发动机、发电机和电动机三大动力总成组成，它们之间用串联方式组成动力单元系统。特点串联式混合动力系统结构简单，控制方便，但发动机能量需要经过二次转换才能为电动机供电，能量利用率较低。串联式混合动力系统结构并联式混合动力系统有发动机、电动机两套相对独立的驱动系统，既可以单独驱动车辆，也可以共同驱动车辆。工作原理发动机和电动机都可以单独驱动车轮，也可以同时工作，以提供更大的动力。当汽车加速或爬坡时，电动机和发动机能够同时向传动机构提供动力，一旦汽车达到巡航速度，汽车仅依靠发动机维持该速度。特点并联式混合动力系统能够充分发挥发动机和电动机各自的优势，提高整车的燃油经济性和动力性。并联式混合动力系统结构混联式混合动力系统的结构特点是可以在串联混合模式下工作，也可以在并联混合模式下工作，同时兼顾了串联式和并联式的特点。工作原理在低速时只靠电动马达驱动行驶；速度提高时发动机和电动马达相配合驱动行驶；当车辆需要全力加速时，发动机、电动机和电池组共同向传动机构提供动力。特点混联式混合动力系统结合了串联式和并联式的优点，能够实现更加灵活和高效的能量管理，进一步提高整车的燃油经济性和环保性能。混联式混合动力系统05替代燃料与新型动力装置天然气储量丰富，燃烧后排放污染较低，是较为理想的替代燃料。液化石油气（LPG）易于储存和运输，燃烧性能良好，适用于城市公交和出租车。醇类燃料如甲醇、乙醇等，来源广泛，可再生，且燃烧后排放的污染物较少。生物质燃料由废弃物或动植物油脂等制成，具有可再生性，环保性较好。替代燃料种类及特点通过化学反应产生电能，排放物仅为水，具有零排放、高效率等优点。工作原理适用于乘用车、公交车、物流车等多种车型，尤其适合需要长时间运行、对环保要求高的场景。应用领域随着制氢、储氢技术的不断进步，氢燃料电池汽车的续航里程将不断提高，成本也将逐渐降低。发展前景氢燃料电池技术03应用前景生物柴油发动机在商用车和农业机械等领域具有广阔的应用前景，有助于减少石油依赖和降低排放污染。01生物柴油特性由动植物油脂或废弃油脂等制成，具有良好的环保性和可再生性。02发动机技术针对生物柴油的燃烧特性，对发动机进行改进和优化，提高燃烧效率和动力性能。生物柴油发动机技术ABCD混合动力系统结合内燃机和电动机的优点，提高燃油经济性和降低排放污染。太阳能汽车动力系统利用太阳能光伏板将太阳能转化为电能驱动汽车，具有环保、节能等优点，但技术尚不成熟，成本较高。压缩空气动力系统利用压缩空气推动汽车前进，排放物仅为空气，具有环保、低成本等优点，但需要建设相应的加气站设施。纯电动汽车动力系统完全依靠电能驱动，具有零排放、低噪音等优点，但需要完善的充电设施支持。其他新型动力装置介绍06汽车动力装置性能评价与试验性能评价指标体系建立包括最大功率、扭矩等，反映汽车在不同工况下的动力输出能力。以燃油消耗率为主要参数，衡量汽车动力装置的经济性。评估汽车尾气中有害物质的排放量，以满足环保要求。考察汽车动力装置的耐久性和故障率，确保长期稳定运行。动力性指标经济性指标排放性指标可靠性指标台架试验在实验室条件下模拟汽车实际运行工况，对动力装置进行性能测试。道路试验在实际道路环境中对汽车动力装置进行试验，获取更真实的性能数据。对比试验将不同型号、不同厂家的汽车动力装置进行对比测试，以评价其优劣。耐久性试验长时间、高负荷运行动力装置，以检验其可靠性和耐久性。试验方法与步骤故障诊断方法利用现代检测设备和故障诊断技术，对汽车动力装置进行故障检测和诊断。常见故障及原因总结汽车动力装置常见故障及其产生原因，以便快速定位并解决问题。排除技巧与经验分享分享故障排除的技巧和经验，提高维修人员的维修效率和水平。故障诊断与