RL6100混合动力城市客车总布置设计【3张CAD图纸+PDF图】
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SY-025-BY-3毕业设计（论文）开题报告学生姓名郭鹏系部汽车工程学院专业、班级车辆B07-1班指导教师姓名李涵武职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称RL6100混合动力城市客车总布置设计一、课题研究现状、选题目的和意义随着新能源公交客车越来越受到重视，各类新能源公交客车的技术得到了飞速的发展。其中混合动力公交客车作为以美国为首的部分国家着力发展的新能源车型，其技术成熟度和实际经验都得到了巨大的提升，下面就目前的发展状况作简要阐述。1混合动力公交客车简介及技术特点混合动力公交客车在传统内燃机客车的基础上增加电机驱动系统，通过发动机与电机有效合来实现车辆的驱动，达到节能和减排的效果。混合动力公交客车通过电子控制系统有效地协调发动机、电机的工作，使发动机工作始终处于经济油耗区域，从而使燃油经济性得到明显改善。根据电机的辅助驱动和调节，发动机工况能力可分为弱混、中混和强混，混合动力公交客车一般采用中强混方案，节油率可超过30。电子控制系统根据车辆运行状况决定混合动力公交客车的工作模式，主要工作有快速起动发动机、发动机单独驱动、电机单独驱动、发动机与电机共同驱动、行车发电、停车怠速发电、制动能量回收等。2国际发展趋势目前世界各国都在积极推进混合动力公交客车的开发和运营。美国纽约在1998年提供首批10辆串联式混合动力公交客车的示范运营，目前有超过500辆此类客车在纽约、多伦多和旧金山等城市应用。在西雅图通用公司首先推出了并行式混合动力公交客车进行运营，目前城市公用事业共有400余辆车在包括休斯顿、纽约、洛杉矶、西雅图等超过28个北美城市运行，今年该公司已获得美国境内各城市超过1 500台订单。在日本，丰田、本田等汽车业巨头都投入巨大的人力和财力发展混合动力公交客车，并已经推出数款车型。3国内发展状况我国目前十分重视混合动力车的研制和开发，国家召开的863电动汽车会议上，混合动力汽车在中国电动汽车的研究发展中，被确定为优先发展的对象。大会通过的国家中长期科学和技术发展规划纲要(20062020年)明确把新能源汽车列为68项优先主题之一。混合动力汽车作为“从现实的紧迫需求出发，着力突破重大关键技术和共性技术，支撑经济社会持续协调发展”的一项技术，是符合“选择具有一定基础和优势、关系国计民生和国家安全的关键领域，集中力量、重点突破，实现跨越式发展”要求的。国内东风集团、一汽集团、上汽集团、广州客车厂、深圳五洲龙、长沙联合公司、宇通、金龙、福田、申龙等已成功开发出产品或样车。其中，2003年12月东风公司率先投入10辆并联式混合动力公交客车，在武汉510路上进行示范运行。在成功示范运行两年后，2005年12月，首批下线的15台东风EQ6100HEV混合动力电动公交客车交付武汉市公交公司，在国内首次实现昆合动力电动汽车商业化销售，开通了国内首条混合动力绿色公交专线。2005年12月，一汽集团首辆混合动力公交客车在无锡客车厂驶下装配线。在深圳和株洲，串联式混合动力公交客车也已经进入了示范运营阶段。在关键零部件方面，研制了3个系列的混合动力客车用主电机产品，多能源控制系统研发单位与整车企业联合开发整车多能源控制器，配置16种不同的整车。在标准和测试方面，我国已颁布混合动力汽车国家标准6项，混合动力汽车测试方法、试验规程报告2项。上海经过“十五”期间，已完成“申新动1号”混合动力大客车概念样车的开发、“海威”混合动力轿车样车及其他自主品牌混合动力轿车的研制工作。现在上汽集也正在积极推进插电式混合动力轿车与大客车的研发。相对国内其他地方，上海的混合动力汽车的发展起步虽晚，但起点高，现已进入第2轮开发阶段，在轿车和客车领域都有样车面世，相关技术和车辆还有待通过一定数量的示范运营，在科学评判各类混合动力汽车的优、劣势后，最终选择比较适合城市运营和技术发展的路线，为加速我国混合动力汽车的产业化奠定基础。目前国内的混合动力汽车技术已经逐渐走向示范运营和市场推广，但是其关键零部件的性能和可靠性还有待提高。且混合动力车相对于原型内燃机车成本还较高，将成为混合动力公交客车市场化的一大障碍。此外，当前混合动力汽车方案较多，但是测试手段短缺，尚不能通过试验评估与优化，因此测试基地建设也需加强。4 发展混合动力大客车的优势发展混合动力城市公交客车，不仅有助于实现环境与交通的健康发展，构建一流的城市交通环境，更可能实现重点突破，掌握核心技术，在制定电动汽车技术标准等方面拥有更大的发言权和主动权，从而在新一轮的竞争中处于领先的优势地位。同时，混合动力车要想在我国真正实现产业化，混合动力公交客车也许就是这个产业的突破点。混合动力公交客车必须以传统汽车产业为依托，不能脱离传统整车单独发展。我国客车工业的基础较为雄厚，无论是车身、底盘等关键总成还是零部件配套体系，都有着日积月累的经验和优势。因而集成现有客车工业的优势资源，有利于迅速打造我国混合动力客车自主品牌。混合动力具有先天优势，目前我国城市中行驶的燃油公交客车和城市团体旅游客车是城市交通的主要污染源，极大地影响了城市形象和城市环境建设，因此，更新城市公交客车成为打造“绿色城市”的重要举措。近年来，我国各大中城市公交客车年更换数量在4 700辆至6 200辆左右，并且以每年17一23的幅度增长。2008年前后由于中小城市的跟进，公交客车的需求有望达到每年3万辆，其中一部分装备混合动力是完全有可能的。当然，要大力发展混合动力，降低成本是首要问题。对于混合动力客车，进行推广的最大障碍是高昂的成本，包括一次性购车成本和使用成本。目前，我国城市公交大部分还是由政府进行补贴运营，这也相对减轻了混合动力客车的商业化难度，有利于示范和推广应用。混合动力汽车技术已经成为世界汽车产业发展的重要方向。随着全球气候逐步恶化、城市大气污染加剧和石油资源过度消耗，环保与节能已经成为世界的焦点，发展节能型、环保型汽车已成为世界汽车工业技术创新的重要方向和汽车产业可持续发展的必然选择，研发和推出一系列有商业应用价值的环保、节能混合动力汽车已经并将在相当长时间内成为世界汽车工业发展的主流和趋势。混合动力汽车是新一轮竞争的切人点，也是民族汽车工业健康发展的保证，为我国汽车工业提供了跨越式发展的契机。虽然我国的混合动力汽车技术研究起步相对较晚，与世界领先的混合动力技术有一定的差距，但从世界范围来看，混合动力汽车产业目前还处于起步阶段，与传统的燃料汽车技术相比，我国在混动技术领域差距相对较小，这为我们赶超国际先进水平提供了一个平台，为我国民族汽车工业坚持自主创新，打造民族品牌，提供了一个良机。选题目的和意义电动汽车的研究是从单独依靠蓄电池供电的纯电动汽车开始的，纯电动汽车或零排放新燃料汽车无疑是我们的最终目标，但目前纯电动汽车初始成本高，行驶里程较短。由于高效能蓄电池、燃料电泡及其系统均发展相对滞后，影响了纯电动汽车的商业化进程；而燃油发动机和电动机混合驱动的混合动力电动汽车是在纯电动汽车开发过程中有利于市场化而产生的一种新的车型。它将现有内燃机与一定容量的储能器件(主要是高性能电池或超级电容器)通过先进控制系统相组合，可以大幅度降低油耗减少污染物排放。国内外普遍认为它是投资少、选择余地大、易于满足未来排放标准和节能目标、市场接受度高的主流清洁车型，从而引起各大汽车公司的关注，得到商业市场的响应并迅速发展，混合动力汽车动力性能、燃料经济性以及废气排放效果的好坏，在很大程度上取决于车辆驱动系统参数的合理匹配以及车辆行驶过程中对各部件的协调控制。传统燃油汽车的发动机使用工况多数是偏离其最佳工作区域，未能实现动力传动系统的最佳匹配，因此，通过合理匹配混合动力汽车的驱动系统，制定适合于车辆行驶工况的控制对于提商汽车行驶效率，降低燃油消耗和尾气排放具有较大的潜力，是一个值得研究的课题。对于汽车的动力性能和燃料经济性水平，通常是在进行实车道路试验之后给予最后评价，这样做不但周期长，成本高，而且在产品设计阶段对整车及各总成方案的确定、结构参数的选择、传动系参数与发动机的匹配等具有一定的盲目性可能遗漏较优的方案，造成浪费。如果在设计阶段，根据有关设计参数利用计算机仿真模拟对汽车动力性和燃料经济性进行预测，可以考察驱动系统参数是如何影响汽车动力性和燃油经济性，并对其进行优化设计。此外，按预定的程序模拟各种行驶工况，包括瞬变的非稳定工况，能全面地预测汽车在多种工况下的动力性能和燃油经济性。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题目前国内、外研究混合动力的有很多家，其中研究混合动力城市客车的也为数不少，但是大多采用的是串联式的或并联式的，在技术上相对来说还是比较成熟的，但是经济性能还是没有到达所期望的，这样使得开发成本和实际效果有一定的差距，要想解决这个问题，就要研制出技术成熟且更加节能的混联式的混合动力城市客车。内容包括：(1)三种混合动力电动汽车的特性比较；(2)混合动力汽车动力系统的研究（驱动系统、辅助动力系统）；(3)分析了典型工况的特点，包括整车功率、扭矩的需求等从而进行选型；(4)混联式混合城市客车的动力系统的结构布置方案的设计并研究两种方案的工作模式和特点；(5)以汽车特定工况下的动力性能要求和车辆行驶的功率需求作为设计动力系统参数的根据，对某混合动力城市客车的动力系统关键部件进行了合理的选型、参数匹配和整车总体布置等；(6)对混联式动力系统进行匹配，并对整车性能进行优化；拟解决的主要问题：(1)混合动力汽车驱动系统设计和匹配的理论研究。(2)混合动力汽车驱动系统主要部件的特性分析。三、技术路线（研究方法）动力系统各总成部件仿真混合动力系统部件的选择电动机发动机组动力电池组尺寸、质量、性能、机动性混合动力系统总成匹配整车总布置及各总成布置发动机及传动系布置驾驶室布置悬架布置车架总成外形及其横梁布置制动系统布置进、排气系统布置主要目标参数的确定操纵系统布置整车总布置设计的运动校核整车性能仿真分析混合动力驱动系统方案的比较确定整车型式选择混合动力汽车动力系统的研究城市客车运行工况特点四、进度安排1、调研、资料收集，完成开题报告 第1、2周2、方案设计与分析（调研与分析）第3周 3、总体参数设计 第4周4、混合动力系统设计 第5、6周 5、系统及重要装置的选型 第7周 6、完成设计图纸 第8、9周 7、性能计算分析、整车设计修正 第10周 8、完成设计说明书的撰写 第11周9、设计修改 第12周、10、提交指导教师审核、修正设计 第13、14周、11、设计评阅、设计修正 第15周、第16周 12、毕业设计答辩 第17周 五、参考文献1陈清泉，孙逢春，祝嘉光.现代电动汽车技术，北京：北京理工大学出版社，20022麻友良，陈全世.混合动力电动汽车的结构与特性分析J.汽车研究与开发，20003熊建，管华混合动力电动客车的发展及其产业化J客车技术与研究，20024李兴虎电动汽车概论M北京：北京理工大学出版社,200585段岩波，张武高，黄震混合动力电动汽车技术分析J柴油机6钱立军，赵韩，鲁付俊混合动力电动汽车传动系统结构分析J合肥工业大学学报,20037杨妙梁混合动力汽车发展趋势J汽车与配件，20028王斌.插电式燃料电池汽车动力系统总布置参数化设计J.新能源汽车9余晓江，何洪文，孙逢春. 混合动力电动大客车的技术现状M.北京理工大学出版社10陈清泉，孙逢春混合电动车辆基础M.北京理工大学出版社，20011 11徐达.专用汽车结构与设计M.北京：北京理工大学出版社，12邹国棠，程明.电动汽车的新型驱动技术M.北京：机械工业出版社，2010.413Modern Electric，Hybrid Electric，and Fuel Cell Vehicles Fundamentals，Theory，and Design （美）Yimin Gao，Mehrdad Ehsani ，Ali EmadiM.北京：机械工业出版社，2008.614刘惟信.汽车设计M.清华大学出版社2001.715陈文弟.客车制造工艺技术M.北京：人民交通出版社，2002.1016唐鹏，孙骏电动汽车动力性能的建模与仿真J交通与计算机,2007，17张翔，钱立军，张炳力电动汽车仿真软件ADVISOR的应用J汽车研究与开发，200418陆中源. 新型改装油电混合动力城市客车J.城市客车19 赵子亮，刘明辉，李骏，王庆年. 混合动力城市客车
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