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文檔簡介
1、<p><b> \\\\技術(shù)學(xué)院</b></p><p> 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) (論文) 任 務(wù) 書</p><p> 姓名 \\\\ </p><p> 專業(yè) 汽車運(yùn)用一班 </p><p> 任 務(wù) 下 達(dá) 日 期 年 月
2、 日</p><p> 設(shè)計(jì)(論文)開始日期 年 月 日</p><p> 設(shè)計(jì)(論文)完成日期 年 月 日</p><p> 設(shè)計(jì)(論文)題目: 節(jié)能環(huán)保整車設(shè)計(jì) </p&
3、gt;<p> A·編制設(shè)計(jì) </p><p> B·設(shè)計(jì)專題(畢業(yè)論文) </p><p> 指 導(dǎo) 教 師 \\\\
4、 </p><p> 系(部)主 任 \\\\ </p><p> 年 月 日 </p><p><b> 摘 要</b></p><p> 目前我國汽車保有量已達(dá)到
5、5000萬量,汽車在我國能源消耗和大氣排放中均占較大比例。其年消耗量已接近成品油總量的百分之六十。汽車尾氣已成為我國城市大氣污染中數(shù)量最大。累積性最強(qiáng)的毒氣。汽車尾氣中的CO,CO2,HC,NO2等在直接危害人身體健康的同時(shí)也騏達(dá)的破壞了人類的生存環(huán)境。按照近年來的汽車增長速度和油耗水平有專家預(yù)測到到2020年,我國汽車保有量將突破1.5億大關(guān),年耗油量將突破2.5億噸,大氣污染量也將更重。能源和環(huán)境將受到更大挑戰(zhàn),我國政府為應(yīng)付全球氣
6、候變化曾作出莊重承諾,到2020年中國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值一氧化碳排放比2005年下降40%-到50%,這無疑對生產(chǎn)、銷售及售后環(huán)節(jié),都會產(chǎn)生大量碳排放的汽車生產(chǎn)也提出更高的要求,汽車企業(yè)將受到更多的關(guān)注,肩負(fù)著重大的使命。</p><p> 汽車產(chǎn)業(yè)的節(jié)能環(huán)保,符合我國能源供給和大眾消費(fèi)水平,有利于緩解緊張狀況,保護(hù)環(huán)境,對于落實(shí)國家能源發(fā)展戰(zhàn)略,加快建設(shè)資源節(jié)約型、具有重要意義。七尺產(chǎn)業(yè)的節(jié)能環(huán)保既要有汽車企業(yè)
7、的自身努力,又要有政府的的支持,更需要全民環(huán)保意識不斷提高。</p><p> 關(guān)鍵詞:關(guān)鍵詞:節(jié)能 環(huán)保 安全</p><p><b> ABSTRACT</b></p><p> At present our country has reached 50 million auto possession, automobile in C
8、hina amount of energy consumption and atmospheric emissions are accounted for a significant share. Their annual consumption has come close to 60 percent of the product. Automobile exhaust has become China's largest n
9、umber of urban air pollution. Cumulative strongest gas. The CO and CO2 car exhaust, HC, NO2, etc in immediate harm human body body health at the same time also QiDa damage human survival environment. Accord</p>&l
10、t;p> Automobile industry to the energy conservation and environmental protection, conforms to our country energy supply and mass consumption level, can help to alleviate the strain, protect the environment, for imple
11、menting the national energy development strategy, speed up the construction of the resource saving and to have the important meaning. Seven feet industry's energy conservation and environmental protection have auto e
12、nterprise's own efforts, and to have the government's support, the more n</p><p> KEY WORDS: Energy conservation and environmental protection safety </p><p><b> 目 錄</b><
13、;/p><p><b> 摘 要I</b></p><p> ABSTRACTII</p><p><b> 第1章 前言5</b></p><p> 第2章 整車性能及動(dòng)力裝6</p><p> 2.1 動(dòng)力匹配分析原理6</p><p&
14、gt; 2.1.1 動(dòng)力匹配分析原理6</p><p> 2.2 車輛性能的基本公計(jì)算式7</p><p> 2.2.1 燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算7</p><p> 2.2.2 最大爬坡度計(jì)算7</p><p> 2.2.3 動(dòng)力性計(jì)算7</p><p> 2.3 車輛性能計(jì)算分析實(shí)例8</p&g
15、t;<p> 2.3.1 車輛基本性能8</p><p> 2.4 車輛動(dòng)力裝置匹配9</p><p> 2.5 整車性能分析結(jié)論10</p><p> 2.6 動(dòng)力匹配分析結(jié)論11</p><p> 第3章 汽車的尺寸12</p><p> 3.1 外形尺寸參數(shù)12</p&
16、gt;<p> 3.2 各級汽車的尺寸標(biāo)準(zhǔn)12</p><p> 3.3 如何彌定具體尺寸12</p><p> 3.3.1 長度13</p><p> 3.3.2 寬度13</p><p> 3.3.3 高度13</p><p> 3.3.4 軸距13</p>&l
17、t;p> 3.3.5 前后懸14</p><p> 3.3.6 輪距14</p><p> 3.3.7 離地距14</p><p> 第4章 節(jié)能環(huán)保16</p><p> 4.1 節(jié)能定義16</p><p> 4.2 節(jié)能環(huán)保現(xiàn)狀16</p><p> 4.3
18、 節(jié)能減排16</p><p> 4.3.1 汽車節(jié)能減排綜合治理措施16</p><p> 4.3.2 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能17</p><p> 4.3.3 車身輕量化18</p><p> 4.3.4 制動(dòng)能量回收系統(tǒng)18</p><p> 4.3.5 新型燃料的開發(fā)利用18</p&g
19、t;<p> 4.3.6 發(fā)展凈化汽車尾氣技術(shù)18</p><p> 4.4 柴油車的觀念之困19</p><p> 4.5 巨大市場有待撬開20</p><p> 第5章 新能源的開發(fā)22</p><p> 第6章 鋰電池25</p><p> 6.1 電動(dòng)汽車鋰電池25<
20、/p><p> 6.2 電動(dòng)汽車充電站26</p><p><b> 第7章 總結(jié)27</b></p><p><b> 致 謝28</b></p><p><b> 參考文獻(xiàn)29</b></p><p><b> 前言<
21、/b></p><p> 傳統(tǒng)燃油汽車已不能適應(yīng)社會發(fā)展的需要,汽車企業(yè)要加大對新能源技術(shù)研發(fā)的重視程度與實(shí)際投入,采取有力措施,引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù),開發(fā)核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù),培育自主品牌,曾倩自主創(chuàng)新能力,加快推行新能源車型的研究。近年來,新能源電動(dòng)汽車技術(shù)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。有點(diǎn)混和技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化,鋰動(dòng)力電池技術(shù)取得了重大突破,車用燃油技術(shù)不斷進(jìn)步。奧運(yùn)期間,我國已成功示范使用了新型能源電動(dòng)汽車。接著
22、,國家在公交、出租等公共服務(wù)領(lǐng)域示范使用了興能源電動(dòng)汽車、車企應(yīng)重點(diǎn)推進(jìn)小型電動(dòng)汽車的發(fā)展。小型電動(dòng)轎車符合我國國情以及電動(dòng)汽車本身的發(fā)展規(guī)律。我國有豐富的鋰資源、和鎂資源,可以為電動(dòng)汽車關(guān)鍵部件原材料提供保障,而且我國的電動(dòng)自行車、電動(dòng)摩托車等輕型電動(dòng)車的生產(chǎn)歷史和技術(shù)經(jīng)驗(yàn),為電動(dòng)汽車的產(chǎn)業(yè)化奠定了良好的基礎(chǔ)。有點(diǎn)混合動(dòng)力汽車目前已量產(chǎn),但市場接受程度較低。和傳統(tǒng)的燃油汽車相比,油電混合動(dòng)力汽車的能耗優(yōu)勢不言自明。但是一談到價(jià)格,這款
23、車顯然不占優(yōu)勢。過高的成本導(dǎo)致目前有點(diǎn)混合動(dòng)力汽車難以推廣應(yīng)用,混合動(dòng)力汽車處了以往的動(dòng)力裝置外,至少還必須安裝電池,其成本不可能降至普通車的水準(zhǔn)。因此,有點(diǎn)混合動(dòng)力汽車技術(shù)發(fā)展</p><p><b> 整車性能及動(dòng)力裝</b></p><p><b> 動(dòng)力匹配分析原理</b></p><p> 在汽車的研制過程
24、中利用合理的理論建立正確的數(shù)學(xué)模型和力學(xué)模型,利用模擬計(jì)算的研究方法研究部件性能的各參數(shù)對整車性能的影響效果以及各個(gè)參數(shù)之間的相互影響關(guān)系,不僅能及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題,預(yù)見整車的性能水平,并且能大大縮短研制周期,避免不必要的錯(cuò)誤和損失。</p><p> 牽引車一般由牽引頭和掛車兩大部分組合而成,適用于大宗貨物和集裝箱的中長途運(yùn)輸。本文介紹了牽引車的性能分析方法,并應(yīng)用車輛性能計(jì)算原理對一款牽引車的性能和動(dòng)力裝
25、置匹配進(jìn)行了分析。</p><p><b> 動(dòng)力匹配分析原理</b></p><p> 發(fā)動(dòng)機(jī)制造廠提供的發(fā)動(dòng)機(jī)特性曲線,有時(shí)是在實(shí)驗(yàn)臺上未帶水泵,發(fā)電機(jī)等條件下測得的,帶上全部附件設(shè)備時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的特性曲線稱為使用外特性曲線。一般汽油機(jī)的使用外特性的最大功率比外特性最大功率小15%;貨車柴油機(jī)約小5%;轎車與輕型汽車柴油機(jī)約小10%。</p><
26、;p> 發(fā)動(dòng)機(jī)工作性能受環(huán)境壓力,溫度和相對濕度影響。發(fā)動(dòng)機(jī)在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),其有效功率及燃油消耗率應(yīng)修正到標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況。公式(1)—(3)完成實(shí)測狀況、標(biāo)準(zhǔn)狀況及實(shí)用現(xiàn)場狀況發(fā)動(dòng)機(jī)性能數(shù)據(jù)間的修正轉(zhuǎn)換[1]。</p><p><b> (1)</b></p><p><b> (2)</b></p><p&g
27、t;<b> (3)</b></p><p> Pe——現(xiàn)場環(huán)境下的有效功率 Pe0——標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下的有效功率 </p><p> ——現(xiàn)場環(huán)境狀況下飽和蒸汽壓 ——標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況下飽和蒸汽壓</p><p> T——現(xiàn)場環(huán)境狀況下的環(huán)境溫度 T0——標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況下的環(huán)境溫度</p><p> a
28、——可調(diào)油量法功率校正系數(shù) k——指示功率比</p><p> ——機(jī)械效率 p——現(xiàn)場環(huán)境狀況下的大氣壓</p><p> Tc——中冷器冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度 Te0——標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境中冷器冷卻介質(zhì)進(jìn)口溫度</p><p> ——標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況下的相對濕度 p0——標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境狀況下的大氣壓
29、 </p><p> m,n,q——功率校正系數(shù) ——現(xiàn)場環(huán)境狀況下的相對濕度</p><p> 車輛性能的基本公計(jì)算式</p><p><b> 燃油經(jīng)濟(jì)性計(jì)算</b></p><p> 燃油經(jīng)濟(jì)性通常用等速燃油經(jīng)濟(jì)性表示,即等速行駛100km所消耗的燃油量,L/100km。&l
30、t;/p><p> 設(shè)牽引車以速度Ua (km/h)等速行駛在平直的路上,此時(shí)阻力功率為P(KW)。</p><p> b——燃油消耗率[g/(KW.h)]</p><p> ——為燃油的密度(kg/L)</p><p> g ——為重力加速度(m/s2)</p><p><b> 最大爬坡度計(jì)算<
31、;/b></p><p><b> 最大爬坡度滿足</b></p><p><b> (5)</b></p><p> Ga ——整車重量 (N) </p><p> Rk——輪胎滾動(dòng)半徑(m)</p><p> f ——輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù) </p>
32、<p> ——牽引車最大爬坡角</p><p> ——牽引車傳動(dòng)系效率</p><p> ——汽車變速器第一檔速比</p><p> —— 汽車驅(qū)動(dòng)橋速比</p><p> ——牽引車最大轉(zhuǎn)矩(Nm)</p><p><b> 動(dòng)力性計(jì)算</b></p>&
33、lt;p> 初速度加速到末速度,其中各工況參數(shù)可由下列公式求得[3]:</p><p> (6) (7)</p><p> (8) (9)</p><p> (10) (11)
34、 </p><p><b> (12)</b></p><p> Te——發(fā)動(dòng)機(jī)有效轉(zhuǎn)矩(Nm)</p><p> Temax——發(fā)動(dòng)機(jī)最大有效轉(zhuǎn)矩(Nm)</p><p> Tp ——發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩(RPM)</p><p> M ——
35、發(fā)動(dòng)機(jī)最大轉(zhuǎn)矩對應(yīng)的轉(zhuǎn)速(RPM)</p><p> ——發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率對應(yīng)的轉(zhuǎn)速(RPM)</p><p> ——車輛加速度(m/s)</p><p> ——各檔發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速(RPM)</p><p> ——各檔車速(km/h) </p><p
36、> Ft——車輛驅(qū)動(dòng)力(N)</p><p> Fw ——車輛空氣阻力(N)</p><p> ——計(jì)算時(shí)所取時(shí)間間隔(s)</p><p> , ——第i個(gè)時(shí)間間隔前后車速(km/h) </p><p> ——第i個(gè)時(shí)間間隔前后行駛距離(m)</p><p> CD ——空氣阻力系數(shù)</p&
37、gt;<p> ——迎風(fēng)面積(m^2)</p><p> 車輛性能計(jì)算分析實(shí)例</p><p> 待分析牽引車的基本參數(shù)如下:整車外形尺寸(長×寬×高):6240×2495×3380mm;軸距:3600mm;整備質(zhì)量:7300kg;列車總質(zhì)量:42995kg;空氣阻力系數(shù):0.65;車輛迎風(fēng)面積:6.9m^2;發(fā)動(dòng)機(jī)排量: 8.8
38、2L、標(biāo)定功率/標(biāo)定轉(zhuǎn)速: 243/2200kW/ rpm、怠速轉(zhuǎn)速:700rpm、最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速:650rpm;變速箱各檔速比:12.42: 8.29:6.08: 4.53: 3.36: 2.47: 1.35: 1.0;主減速器速比:4.625;輪胎滾動(dòng)阻力系數(shù):0.007。整車仿真分析模型如下圖:</p><p> 圖2-1牽引車仿真分析模型</p><p><b> 車輛
39、基本性能</b></p><p> 整車性能分析首先要根據(jù)整車和部件性能數(shù)據(jù)建立整車仿真分析模型和部件參數(shù)文件,其次建立仿真工況,包括路況、加速實(shí)驗(yàn)及爬坡實(shí)驗(yàn),最后展開整車性能分析性和動(dòng)。利用GT-DRIVE得到整車燃油經(jīng)濟(jì)力性方面的性能。</p><p> 表2-1牽引車整車基本性能</p><p> 整車性能仿真分析需要系統(tǒng)的車輛數(shù)據(jù)文件,本項(xiàng)
40、目所提供的仿真分析數(shù)據(jù)不夠系統(tǒng),對于未提供的數(shù)據(jù),分析過程中采用了同類型車輛的部件參數(shù)作參考。分析結(jié)果不可避免數(shù)之間的相互影響關(guān)系分析及預(yù)見整車的性能水平方面有積極參考意義。存在一定的誤差。</p><p><b> 車輛動(dòng)力裝置匹配</b></p><p> 汽車的動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性與發(fā)動(dòng)機(jī)和傳動(dòng)系的參數(shù)選擇匹配密切相關(guān)。理論上各參數(shù)可以連續(xù)任意變化,以獲得最優(yōu)
41、的匹配效果。但在實(shí)際應(yīng)用過程中,整車生產(chǎn)廠家在匹配時(shí)往往只能選擇市場上已存在的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器、主減速器等。本文根據(jù)供選部件的三種組合方案,對牽引車的動(dòng)力匹配進(jìn)行多方案比較。</p><p> 表2-2 三款變速箱主減速器速比匹配方案</p><p> 表2-3三種動(dòng)力裝置匹配情況下的車輛性能</p><p><b> 整車性能分析結(jié)論</b&g
42、t;</p><p> 圖2-2牽引車百公里油耗</p><p> 基于GT-DRIVE分析牽引車基本性能。等速百公里油耗見圖2</p><p> 車輛不同車速下各檔位牽引力如圖3 所示,圖中標(biāo)注了各檔位最大牽引力點(diǎn)對應(yīng)的車輛爬坡度和加速度。</p><p> 圖2-3各檔位牽引力及最大牽引力點(diǎn)動(dòng)力指標(biāo)</p><
43、p><b> 動(dòng)力匹配分析結(jié)論</b></p><p> 三款齒輪箱的公比近似為等比級數(shù)分配,都能保證車輛具有良好動(dòng)力性。根據(jù)三種動(dòng)力裝置的仿真分析結(jié)果,齒輪箱三同速比為5.286主減速器匹配的傳動(dòng)裝置以保證車輛良好動(dòng)力性為前提在改善車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性方面取得了良好的效果。相對于另外兩款齒輪箱在動(dòng)力性方面由于較低的低速檔傳動(dòng)比使車輛的爬坡度和最大加速度降低,但增加的超速檔有效的提高了
44、車輛的最高車速。同時(shí)通過增大主減速比避免車輛的爬坡能力和最大加速度過度惡化。方案二較方案一增大了低檔位(主要是1-5檔)的傳動(dòng)比,改善了車輛的動(dòng)力性,在高速檔方面兩方案的傳動(dòng)比基本一致。方案二在保證車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的前提下改善了車輛低速運(yùn)行時(shí)良好的動(dòng)力性。方案二也是一個(gè)比較好的配置方案。</p><p><b> 汽車的尺寸</b></p><p><b>
45、 外形尺寸參數(shù)</b></p><p> 汽車設(shè)計(jì)中由設(shè)計(jì)師去彌定的外形尺寸包括:長、寬、高、軸距、輪距、前后懸長和離地距等。</p><p> 圖3-1各參數(shù)的含義</p><p><b> 各級汽車的尺寸標(biāo)準(zhǔn)</b></p><p> 彌定汽車尺寸所要考慮的因素主要是機(jī)械布局和使用要求,其中機(jī)械
46、布局視乎廠家各自的設(shè)計(jì)方案有所差異;使用要求則主要由汽車所針對的目標(biāo)市場級別而定。</p><p> 我們看到美國車的尺寸比歐、日的標(biāo)準(zhǔn)大很多,這主要是因?yàn)槊绹卮筌嚿?,油價(jià)低廉,對于汽車空間的要求遠(yuǎn)大于對省油性能的要求。日本則正好相反,為了改善道路擁擠情況,日本政府對汽車的稅收等級是以外形尺寸(主要是占地面積長*寬)來劃分的,車身越大使用費(fèi)用越高。因此日本汽車造型設(shè)計(jì)所追求的是“空間利用率”,即在有限的車身尺
47、寸下爭取最大的內(nèi)廂空間??梢哉f日本車造得緊湊的目的是為了符合法規(guī);歐洲人也熱衷于小型車,但他們造小車的主要目的是省油和使用方便;而美國人的生活環(huán)境決定了他們用不著把汽車造得太緊湊。</p><p><b> 如何彌定具體尺寸</b></p><p> 確定汽車尺寸首先要服從機(jī)械布局,然后要滿足各項(xiàng)應(yīng)有的功能,如必須具備載客、載貨的空間等。下面詳談各尺寸的具體確定方
48、法:</p><p><b> 長度</b></p><p> 長度是對汽車的用途、功能、使用方便性等影響最大的參數(shù)。因此一般以長度來劃分車身等級。車身長意味著縱向可利用空間大,這是顯而易見的;但太長的車身會給調(diào)頭、停車造成不便。4米長與5米長的汽車在駕駛感覺上會有很大的差異,一般中小型乘用車長4米左右,接近5米長的可算作大型車了。
49、 </p><p><b> 寬度</b></p><p> 寬度主要影響乘坐空間和靈活性。對于乘用轎車,如果要求橫向布置的三個(gè)坐位都有寬闊的乘坐感(主要是足夠的肩寬),那么車寬一般都要達(dá)到1.8M。近年由于對安全性的要求,車門壁的厚度有所增加,因此車寬也普遍增加。日本車對寬度的限制比較嚴(yán),大部分在1.8M以下,歐洲車則傾
50、向增大車寬。但是車身太寬會降低在市區(qū)行走、停泊的方便性,因此對于轎車來說車寬2m是一個(gè)公認(rèn)的上限。接近2米或超過2米的車都會很難駕駛。道路用車(大貨車、大客車)的車寬一般也不能超過2.5米。</p><p> 對于車外倒后鏡不能折疊的車輛,規(guī)格表上的寬度一般把外伸倒后鏡也包括在內(nèi),因而有些歐洲轎車規(guī)格表上的寬度接近甚至超過2米(例如FIAT MULTIPLA寬度為2010mm),各位明察即可。 </p&g
51、t;<p><b> 高度</b></p><p> 車身高度直接影響重心(操控性)和空間。大部分轎車高度在1.5米以下 ,與人體的自然坐姿高度相比低很多,主要是出于降低全車重心的考慮,以確保高速拐彎時(shí)不會翻車。MPV、面包車等為了營造寬闊的乘坐(頭部空間)和載貨空間,車身一般比較高(1.6米以上),但隨之使整車重心升高,過彎時(shí)車身側(cè)傾角度大;這是高車身車種的一個(gè)重大特性缺
52、陷。此外在日本,香港等一些地區(qū),大部分的室內(nèi)停車場都有高度限制,一般為1.6米,這也是確定車高的重要考慮因素。小型車為了在有限的占地面積內(nèi)擴(kuò)大車廂空間,近年有向上發(fā)展的趨勢,如豐田的YARIS(高1500mm)和標(biāo)致206(1430mm),以及一批超過1.7M的日本K-CAR級RV(如鈴木W(wǎng)AGON R),車身都比傳統(tǒng)的小型車高出很多,重心升高導(dǎo)致的主動(dòng)安全性下降是必然的。 </p><p><b>
53、 軸距</b></p><p> 在車長被確定后,軸距是影響乘坐空間最重要的因素,因?yàn)檎冀^大多數(shù)的2廂和3廂轎車,乘員的坐位都是布置在前后軸之間的。長軸距使乘員的縱向空間增大,直接得益的是對乘坐舒適性影響很大的腳部空間。在行駛性能方面,長軸距能提高直路巡航的穩(wěn)定性,但轉(zhuǎn)向靈活性下降, 回旋半徑增大。因此在穩(wěn)定性和靈活性之間必須作出取舍,取得適當(dāng)?shù)钠胶狻?</p><p>&l
54、t;b> 前后懸 </b></p><p> 從圖一可見:車長=前懸+后懸+軸距。所以軸距越長,前后懸便越短。最短的懸殊長可以短至只有車輪,即為車輪半徑1/2。但除了一些小型車要竭力增加軸矩來擴(kuò)大乘坐空間外,一般轎車的懸長都不能太短,一來軸矩太長會影響靈活性,二來要考慮機(jī)械零件的布局。例如前橫置引擎前輪驅(qū)動(dòng)的轎車,引擎一般會安置在前軸的前方,因此前懸必須有一定的長度(例一);但前懸也不應(yīng)過長
55、,以確保爬坡通過性,越野車為了保證爬坡、越臺的能力,前懸都很短(例二);一些高性能跑車的前后懸取值主要是出于對前后重量平衡和動(dòng)態(tài)重心轉(zhuǎn)移的考慮(例三)。近年為了滿足嚴(yán)格的正面撞擊測試法規(guī),有加長前懸的趨勢,目的是容納車架的撞擊緩沖結(jié)構(gòu)。后懸則可以比前懸稍長一些。 </p><p> 例一 前置引擎前輪驅(qū)例二 圖中的A、B角分別稱為接例三懸長對汽車的動(dòng)態(tài)動(dòng)的轎車,因?yàn)橐v出近角和離去角,是衡量汽車通過表現(xiàn)也會有影
56、響,例如增空間安放引擎,前軸要性的重要指標(biāo)。由圖可見角度越大前懸可以增加轉(zhuǎn)向過多向后移,形成很長的前大,車身能安全通過的坡度越大,以抵消車架本身的轉(zhuǎn)向懸。國產(chǎn)富康、夏利。其中接近角尤為重要,因此越不足傾向。所以設(shè)計(jì)高性</p><p> 桑塔納都屬于這種類型。野車的前懸都很短。 能跑車不僅是要好看那么簡單。</p><p><b> 輪距</b></p>
57、;<p> 輪距直接影響汽車的前后寬度比例。與其它尺寸相比,輪距更受機(jī)械布局(尤其是懸掛系統(tǒng)類型)的影響,是造型設(shè)計(jì)師需要在很早期就確定的參數(shù)。一般轎車的前輪距比后輪略大(相差約10-50MM),即車身前半部比后半部略寬,這與氣流動(dòng)力學(xué)有關(guān)(將在以后詳述)。但一些特殊機(jī)械布局的汽車,如法拉利的512TR,由于后軸安放了大型的水平對向12缸引擎,使其后輪距遠(yuǎn)大于前輪距,這就需要以特別的造型設(shè)計(jì)來配合。在操控性方面,輪距越大
58、,轉(zhuǎn)向極限和穩(wěn)定性也會提高,很多高性能跑車車身葉子板都向外拋,就是為了盡量擴(kuò)大輪距。 </p><p><b> 離地距 </b></p><p> 離地距即車體最低點(diǎn)與地面的距離。后驅(qū)車的離地最低點(diǎn)一般在后軸中央,前驅(qū)車一般在前軸,也有些轎車的離地距最低點(diǎn)在前防撞桿下緣(氣流動(dòng)力學(xué)部件)。離地距必須確保汽車在行走崎嶇道路、上下坡時(shí)的通過性,即保證不"刮
59、底"。但離地距高也意味著重心高,影響操控性,一般轎車的最低離地距為130mm-200mm,附合正常道路狀況的使用要求。越野車離地距普遍大于200mm。賽車由于安裝了擾流車身部件,并且要降低重心,離地距可以低至50mm,當(dāng)然前提是賽車跑道路面平坦,在普通街道上肯定是不可行的。</p><p> 最后必須補(bǔ)充一下,汽車的長、寬、高、軸距是影響乘坐空間的四要素,但這只是基礎(chǔ),要在尺寸大的車身上設(shè)計(jì)出空間充裕
60、的座艙,還必須精心設(shè)計(jì)車廂輪廓。這就是所謂的“利用率”問題,而它又與全車的整體布局息息相關(guān)。 </p><p><b> 節(jié)能環(huán)保</b></p><p><b> 節(jié)能定義</b></p><p> 用于改進(jìn)汽車能源消耗的技術(shù)。汽車節(jié)能措施及方方面面,就中國的現(xiàn)狀而言,有效措施包括以下幾個(gè)方面。技術(shù)方面,保證產(chǎn)品質(zhì)
61、量,按照規(guī)范使用和維護(hù)機(jī)器,改變汽油機(jī)燃燒方式以及提高能量轉(zhuǎn)換效率。在現(xiàn)有的燃燒方式下,可以采取以下手段進(jìn)行節(jié)能,改進(jìn)共有系統(tǒng),汽油機(jī)該氣缸燃油噴射,可提高汽油燃燒效率,改進(jìn)點(diǎn)火系統(tǒng),提高汽油機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性,減少發(fā)動(dòng)機(jī)附件損失,進(jìn)行相應(yīng)改裝。</p><p><b> 節(jié)能環(huán)?,F(xiàn)狀</b></p><p> 歐盟15年內(nèi)提高能源利用率20%為應(yīng)對國際間日益增長的能源
62、挑戰(zhàn),歐盟委員會與06年10月19日公布了《能源效率行動(dòng)計(jì)劃》,打算最遲在2020年吧歐盟的能源利用率提高20%,該計(jì)劃包括了七十多項(xiàng)措施。</p><p> 這一計(jì)劃包括降低機(jī)器,建筑物和交通運(yùn)輸造成的損失,提高能源生產(chǎn)的效率等。</p><p><b> 節(jié)能減排</b></p><p> 交通運(yùn)輸對環(huán)境的影響</p>
63、<p> 交通運(yùn)輸對環(huán)境的影響特點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面:</p><p> 1、交通運(yùn)輸對生態(tài)壞境的破壞主要集中為對大氣環(huán)境的破壞。這部分污染主要來自于機(jī)動(dòng)車輛的尾氣排放,既包括直接排放物對環(huán)境的損害,如氮氧化物等,也包括排放物在空氣中通過光學(xué)作用形成的臭氧等二次污染。此外,也帶來一系列諸如噪音污染等諸多問題。2、交通運(yùn)輸對環(huán)境的影響有一定的區(qū)域性,主要集中在運(yùn)輸線路周圍。以對城市環(huán)境的影響為主。3
64、、交通運(yùn)輸特別是公路交通運(yùn)輸尾氣的排放更接近地面,對生態(tài)環(huán)境和人們健康的影響更為明顯。 </p><p> 汽車節(jié)能減排綜合治理措施 </p><p> 1、汽車行業(yè)節(jié)能減排需要國家配套的政策支持</p><p> 對于我們國家來說,建立并完善節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)是當(dāng)前的關(guān)鍵。這樣才能促進(jìn)汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步。光靠宣傳和教育,節(jié)能減排的最終目標(biāo)恐怕難以實(shí)現(xiàn)。我們在完
65、善政策法規(guī)時(shí),很多基礎(chǔ)性工作要都做扎實(shí),單純抓數(shù)字是遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到預(yù)期效果的。</p><p> 比如,我們可以從消費(fèi)環(huán)節(jié)入手,推行燃油稅等政策的實(shí)施。此項(xiàng)措施對于改善用油狀況和調(diào)整汽車消費(fèi)市場都有很大幫助。一方面能對消費(fèi)者形成約束,另一方面能對市場形成調(diào)節(jié)機(jī)制。另外,節(jié)能減排的政策體系應(yīng)該具有系統(tǒng)性,多方面性。即我們應(yīng)該將約束政策和獎(jiǎng)勵(lì)性措施、激勵(lì)政策結(jié)合起來,系統(tǒng)地發(fā)揮作用。設(shè)立不同的能耗級別,根據(jù)能耗級別進(jìn)行
66、獎(jiǎng)勵(lì)和懲罰。如美國對節(jié)能環(huán)保車型有財(cái)政補(bǔ)助,另外他們還有“3升車計(jì)劃”,鼓勵(lì)汽車企業(yè)制造百公里油耗3升的汽車。</p><p> 2、齊抓共管生產(chǎn)、消費(fèi)環(huán)節(jié)</p><p> 節(jié)能與環(huán)保成了當(dāng)今汽車制造廠家面臨的新使命。他們也是推行節(jié)能減排的排頭兵,他們身上擔(dān)負(fù)著重大的責(zé)任,他們要盡可能地降低油耗。實(shí)際上現(xiàn)在我們的企業(yè)也開始認(rèn)識到這一點(diǎn),他們網(wǎng)絡(luò)人才,努力提升研發(fā)技術(shù)水平。相信我們的企
67、業(yè)能夠克服技術(shù)難關(guān),生產(chǎn)出低油耗、低污染的環(huán)保型汽車。另一方面,汽車的節(jié)能減排不僅是生產(chǎn)企業(yè)的責(zé)任,同時(shí)也是每一位消費(fèi)者的義務(wù),只有社會各界共同努力,才能早日實(shí)現(xiàn)低污染、低油耗。即我們要加強(qiáng)汽車節(jié)能減排工作的宣傳教育工作,使消費(fèi)者形成科學(xué)的汽車消費(fèi)、油品消費(fèi)觀念,從消費(fèi)環(huán)節(jié)入手,培養(yǎng)消費(fèi)者養(yǎng)成省油、節(jié)油的好習(xí)慣。</p><p> 3、提高汽車節(jié)能減排研發(fā)技術(shù)水平</p><p> 以
68、內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的交通工具,之所以產(chǎn)生高能耗、高污染物排放,主要是油氣的供應(yīng)量不夠精確以及燃料燃燒不充分所造成的。我們多采用提高發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能,車身輕量化等技術(shù)措施來提高汽車的節(jié)能減排水平??偨Y(jié)為以下幾方面: </p><p> 提高發(fā)動(dòng)機(jī)的綜合性能 </p><p> 1、稀薄燃燒技術(shù)。稀薄燃燒技術(shù)的最大特點(diǎn)是燃燒效率高,經(jīng)濟(jì)、環(huán)保,同時(shí)還可以提升發(fā)動(dòng)機(jī)的功率輸出。因?yàn)樵谙”∪紵臈l件下
69、,由于混合氣點(diǎn)火比理論空燃比條件下困難,爆燃也就更不容易發(fā)生,因此可以采用較高的壓縮比設(shè)計(jì)來提高熱能轉(zhuǎn)換效率,再加上汽油能在過量的空氣中充分燃燒,所以在這些條件的支持下能使汽油充分燃燒。2、汽油機(jī)的燃油電子控制噴射技術(shù)。燃油電子控制噴射系統(tǒng)是以燃油噴射裝置取代化油器,通過微電子技術(shù)測量吸入發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣量,再把適量的燃油采取高壓噴射的方式供給發(fā)動(dòng)機(jī)。燃油電子控制噴射技術(shù)的應(yīng)用,大大改良了汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性,使得缸內(nèi)進(jìn)油更科學(xué),更準(zhǔn)確。這種技
70、術(shù)可使發(fā)動(dòng)機(jī)的功率提高10%,在耗油量相同的情況下,扭矩可增大20%以上,油耗降低10-12%,尾氣排放可降低30%-50%。3、優(yōu)化設(shè)計(jì)燃燒系統(tǒng)。它涉及到活塞頂和缸蓋的形狀,火花塞的位置,進(jìn)、排氣門的尺寸和數(shù)量,以及進(jìn)氣口的設(shè)計(jì)等一系列問題。設(shè)計(jì)者對燃燒室形狀、燃燒室布置以及噴射系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),改良燃燒狀況,提高排放標(biāo)準(zhǔn)。4、閉環(huán)控制技術(shù)。該系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)的氧傳感器、計(jì)算機(jī)和燃油量控制裝置三者之間閉合的三角關(guān)系。采用閉環(huán)控制的電噴發(fā)
71、</p><p><b> 車身輕量化 </b></p><p> 多使用鋁合金或其他輕型材料,減輕汽車零部件質(zhì)量,降低整車重量,達(dá)到節(jié)省燃料的目的。 </p><p><b> 制動(dòng)能量回收系統(tǒng) </b></p><p> 將制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換,并將其存儲在電容器內(nèi),在使用時(shí)將其迅速釋放
72、。比如,我們可將飛輪與發(fā)電機(jī)相連接,將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能貯存起來。這樣既提高了發(fā)動(dòng)機(jī)的工作效率,又適度降低了耗油量。 </p><p> 新型燃料的開發(fā)利用 </p><p> 比如以氫氣代替燃油作為燃料;開發(fā)電動(dòng)汽車、天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)、混合動(dòng)力轎車等。 </p><p> 發(fā)展凈化汽車尾氣技術(shù) </p><p> 三元催化器是安裝在汽車排氣
73、系統(tǒng)中最重要的機(jī)外凈化裝置,它可將汽車尾氣排出的C O、H C和N O x等有害氣體通過氧化和還原作用轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害的二氧化碳、水和氮?dú)狻?2)OBD(車載自動(dòng)診斷系統(tǒng))。這個(gè)系統(tǒng)將從發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況隨時(shí)監(jiān)控汽車是否尾氣超標(biāo),一旦超標(biāo),會馬上發(fā)出警示。</p><p> 提高駕駛員的技術(shù)水平及改善道路交通環(huán)境等</p><p> 同一技術(shù)狀況的車輛,由于駕駛員的操作時(shí)機(jī)方法選擇不同,其油耗
74、可相差15%-30%甚至更多,也就是說操作因素對油耗的影響較大。筆者認(rèn)為只要遵照“操作熟練、適時(shí)換檔、油門適當(dāng)、合理滑行、預(yù)先處理”二十個(gè)字,不僅節(jié)油效果顯著,而且更能延長車輛壽命。另外,道路通行環(huán)境也對油耗產(chǎn)生較大影響。我們要盡量避免復(fù)雜路況,避開較差的交通環(huán)境。</p><p> 做好車輛維護(hù)保養(yǎng)工作</p><p> 車輛的維護(hù)水平將直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)的性能與汽車的行駛阻力等,從而影
75、響車輛的耗油量。另外,前輪定位的正確與否,制動(dòng)間隙與輪轂軸承的松緊度以及傳動(dòng)系各箱體內(nèi)潤滑油質(zhì)量的好壞等因素均會影響燃油消耗率。尤其是隨著運(yùn)行里程的增加,發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤各部的性能變差,耗油量會不斷加大。所以,提高汽車日常維護(hù)的技術(shù)水平就變得尤為重要。我們要改善機(jī)件摩擦性能、恢復(fù)發(fā)動(dòng)機(jī)的密封性,增加氣缸壓力,定期檢查汽車底盤的技術(shù)狀況等,保證汽車處于良好技術(shù)狀態(tài)。</p><p> 綜上所述,降低燃油消耗與多方面均
76、有密切關(guān)系。即汽車的節(jié)能減排工作是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,必須擺在突出的戰(zhàn)略位置,從戰(zhàn)略和全局的高度進(jìn)行深入分析,充分認(rèn)識到開展節(jié)能減排工作的重要性,通過如政策引導(dǎo),制度完善,管理升級與技術(shù)創(chuàng)新等舉措,進(jìn)一步提高能源利用水平,降低運(yùn)輸污染物的排放。加強(qiáng)行業(yè)節(jié)能減排的科研力度,加快研究與制訂交通行業(yè)有關(guān)節(jié)能減排的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,促進(jìn)節(jié)能減排工作全面升級。</p><p> 科學(xué)發(fā)展觀是保證汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必要條件。在眼
77、前利益和長遠(yuǎn)利益發(fā)生矛盾時(shí),我們應(yīng)充分考慮人類的長遠(yuǎn)利益和我們的生態(tài)環(huán)境。只有人、車、路、環(huán)境的和諧,才能促進(jìn)我國汽車工業(yè)快速發(fā)展。同時(shí),這也對我們提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。我們應(yīng)不遺余力地去挖掘降低燃油消耗的潛力,把尋求改善汽車燃油經(jīng)濟(jì)性作為長期目標(biāo)。我們相信,隨著新材料的應(yīng)用、新技術(shù)的發(fā)展,再加上我們的不懈努力,汽車節(jié)能減排工作必將有一個(gè)更大的發(fā)展和提高,從而推動(dòng)交通運(yùn)輸行業(yè)乃至整個(gè)社會經(jīng)濟(jì)又好又快的發(fā)展。</p><p
78、> 由于油價(jià)上漲、原材料成本上升、人民幣升值等多種因素的影響,市場對環(huán)保、節(jié)能新動(dòng)力汽車的呼聲越來越高。然而,目前新能源環(huán)保車還處在規(guī)劃和起步階段,短時(shí)間無法實(shí)現(xiàn)低成本以及環(huán)保的跨越。在這種尷尬局面下,人們不禁想到了柴油車,它的低成本、低排放、高技術(shù)、高環(huán)保等優(yōu)勢或許將趕在新能源時(shí)代到來前,提前撬動(dòng)車市。</p><p> 在9月12日開幕的武漢車展上,隆重登場的瑞鷹柴油車受到了廣泛關(guān)注,現(xiàn)場有不少消費(fèi)
79、者在詢問和了解有關(guān)柴油車的信息。這一現(xiàn)象或許預(yù)示著柴油車將闖入市場最前端,成為低迷車市中一個(gè)新的支點(diǎn)</p><p><b> 柴油車的觀念之困</b></p><p> 聽到柴油發(fā)動(dòng)機(jī),人們就聯(lián)想到黑煙滾滾;說到柴油車,人們就認(rèn)為是貨車、卡車、甚至拖拉機(jī)。其實(shí),就是這樣的觀念給柴油車發(fā)展埋下了病根。柴油車發(fā)展到今天,無論是在技術(shù)上還是在應(yīng)用上,都有了質(zhì)的飛躍,甚
80、至有人這樣評價(jià):“柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)相比,具有非常明顯的優(yōu)勢?!?lt;/p><p> 1、據(jù)了解,目前國內(nèi)消費(fèi)者對柴油車的認(rèn)知度仍不高,且市場的保有量有限,特別是與汽油車的快速發(fā)展相比,柴油車顯得緩慢了許多。然而,即使這樣,目前在國內(nèi)乘用車市場領(lǐng)域,我們還是可見不少柴油車,例如華泰現(xiàn)代圣達(dá)菲、江淮汽車瑞鷹、瑞風(fēng)、長城哈弗以及其他柴油車型。</p><p> “在國際上,主推柴油車的都
81、是像大眾、奧迪等這樣的知名品牌,柴油車在歐洲享有盛譽(yù)?!苯雌嚾痫L(fēng)、瑞鷹品牌部李小云部長接受采訪時(shí)表示,現(xiàn)在柴油車技術(shù)已經(jīng)非常成熟,例如瑞鷹柴油版SUV就成功將柴油車高油耗、高噪音、高震動(dòng)的“三高”破解,成功實(shí)現(xiàn)了“三低”,而且發(fā)動(dòng)機(jī)對油品的適應(yīng)性也非常好。</p><p> 目前,國內(nèi)柴油車在國際技術(shù)的支持和企業(yè)自身努力下,已實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍,可大家對此的認(rèn)知度仍然有限,關(guān)鍵是國內(nèi)消費(fèi)者對柴油車存在觀念上的偏見
82、。</p><p> 2、解困環(huán)保與節(jié)能雙重壓力</p><p> “就目前而言,開發(fā)先進(jìn)的柴油機(jī),是迄今為止解決汽車環(huán)保與節(jié)能雙重壓力中最有效、最經(jīng)濟(jì)的手段之一。”近日,不少業(yè)內(nèi)人士都發(fā)出了同樣的聲音。而且從市場上一些暢銷柴油車上也不難發(fā)現(xiàn),先進(jìn)柴油機(jī)不僅完全能夠滿足現(xiàn)行國際排放標(biāo)準(zhǔn),并且分擔(dān)了全球燃油價(jià)格持續(xù)上漲給車主帶來的壓力。</p><p> 近兩年
83、,國家一直在提倡節(jié)能環(huán)保,特別在用車成本日趨高漲的今天,再加上最近實(shí)施的新消費(fèi)稅政策,都給車市傳遞了一個(gè)信號:節(jié)能減排、發(fā)展新能源車是未來汽車業(yè)的發(fā)展趨勢。</p><p> 事實(shí)上,全新的能源驅(qū)動(dòng)仍需時(shí)日,而此時(shí)發(fā)展柴油動(dòng)力,便成了很多汽車廠家面對現(xiàn)實(shí)市場的第一選擇。首次在武漢露面的江淮瑞鷹就是這樣一批先行者。據(jù)了解,作為柴油車最關(guān)鍵的“心臟”,瑞鷹柴油版在“越野型轎車”的基礎(chǔ)上將動(dòng)力更換為更為環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的一
84、體化柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。</p><p> 有數(shù)據(jù)顯示:“在油耗相等的情況下,柴油車可比汽油車多跑約30%的里程。在同等條件下,柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的二氧化碳排放量比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)少30%,油耗比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)也少30%,而動(dòng)力則比汽油發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)20%左右。提高燃油效率、節(jié)約資源,從國際汽車節(jié)能成熟技術(shù)來看,柴油車節(jié)能最為顯著?!?lt;/p><p> “柴油車在總使用成本上具有非常大的優(yōu)勢,可以緩解目前高額用車成本
85、和節(jié)能環(huán)保的雙重壓力?!崩钚≡票硎?。</p><p><b> 巨大市場有待撬開</b></p><p> 從目前情況看,歐洲柴油車發(fā)展最快,而且轎車柴油化發(fā)展趨勢正在加速?!霸跉W洲,柴油車的市場占有率達(dá)到了60%以上,且發(fā)展速度非常快?!庇辛藝H上的經(jīng)驗(yàn)和先驅(qū)者,李小云同樣對國內(nèi)柴油車市場充滿信心。</p><p> 可是縱觀國內(nèi)市場,
86、由于認(rèn)知度不高,國內(nèi)柴油品質(zhì)和油量有限,加上國內(nèi)汽油價(jià)格比歐洲低,柴油車受到冷落也就不難理解。但是從另一角度看,就是這樣一塊不被看好的陣地,卻隱藏著巨大的市場,相信對任何一家企業(yè)來說都是無法抗拒的誘惑。</p><p> 有分析人士指出,隨著汽油價(jià)格逐漸攀升,國家相應(yīng)政策及法規(guī)的松綁,以及消費(fèi)者觀念不斷更新,柴油車將迎來新的發(fā)展機(jī)遇。</p><p> 由于油價(jià)上漲、原材料成本上升、人
87、民幣升值等多種因素的影響,市場對環(huán)保、節(jié)能新動(dòng)力汽車的呼聲越來越高。然而,目前新能源環(huán)保車還處在規(guī)劃和起步階段,短時(shí)間無法實(shí)現(xiàn)低成本以及環(huán)保的跨越。在這種尷尬局面下,人們不禁想到了柴油車,它的低成本、低排放、高技術(shù)、高環(huán)保等優(yōu)勢或許將趕在新能源時(shí)代到來前,提前撬動(dòng)車市。</p><p> 在10年9月12日開幕的武漢車展上,隆重登場的瑞鷹柴油車受到了廣泛關(guān)注,現(xiàn)場有不少消費(fèi)者在詢問和了解有關(guān)柴油車的信息。這一現(xiàn)
88、象或許預(yù)示著柴油車將闖入市場最前端,成為低迷車市中一個(gè)新的支點(diǎn)。</p><p><b> 新能源的開發(fā)</b></p><p> 隨著能源緊缺、石油漲價(jià)、城市環(huán)境污染的日益嚴(yán)重,替代石油的新能源的開發(fā)利用越來越被各國政府所重視。在新能源體系中,電池系統(tǒng)是其中不可或缺的重要組成部分。近年來,以鋰電池為動(dòng)力的電動(dòng)自行車、混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車、燃料電池汽車等受到了市
89、場越來越多的關(guān)注。動(dòng)力電池在交通領(lǐng)域的應(yīng)用,對于減少溫室氣體的排放、降低大氣污染以及新能源的應(yīng)用有著重要的意義。其中鋰電池以高能量密度、高重復(fù)循環(huán)使用次數(shù)、重量輕以及綠色環(huán)保等優(yōu)勢越來越受到人們的關(guān)注,所以在手機(jī)、筆記本電腦、電動(dòng)工具等便攜式手持設(shè)備中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用,并已經(jīng)開始進(jìn)入電動(dòng)車、電動(dòng)汽車等大功率的應(yīng)用中,成為全球電動(dòng)汽車發(fā)展的熱點(diǎn)</p><p> 但是由于鋰電池在加熱、過充/過放電流、振動(dòng)、擠壓
90、等濫用條件下可能導(dǎo)致電池壽命縮短以致?lián)p壞,甚至?xí)l(fā)生著火、爆炸等事件,因此安全性問題成為動(dòng)力鋰電池商業(yè)化推廣的主要制約因素。安全型、低成本、長壽命鋰離子電池的安全標(biāo)準(zhǔn)、安全評價(jià)方法、電池制造過程的安全與可靠性控制以及通過正負(fù)極材料、電解質(zhì)與隔膜優(yōu)選改善電池安全與可靠性是實(shí)現(xiàn)確保大型動(dòng)力鋰離子電池安全可靠,實(shí)用化的要害。而電池治理系統(tǒng)作為電池保護(hù)和治理的核心部件,不僅要保證電池安全可靠的使用,而且要充分發(fā)揮電池的能力和延長使用壽命,作為電
91、池和車輛治理系統(tǒng)以及駕駛者溝通的橋梁,電池治理系統(tǒng)對于電動(dòng)汽車性能起著越來越要害的作用。</p><p> 1、電池治理系統(tǒng)的主要功能</p><p> 電池治理系統(tǒng)與電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池緊密結(jié)合在一起,對電池的電壓、電流、溫度進(jìn)行時(shí)刻檢測,同時(shí)還進(jìn)行漏電檢測、熱治理、電池均衡治理、報(bào)警提醒,計(jì)算剩余容量、放電功率,報(bào)告SOC&SOH狀態(tài),還根據(jù)電池的電壓電流及溫度用算法控制最大
92、輸出功率以獲得最大行駛里程、以及用算法控制充電機(jī)進(jìn)行最佳電流的充電,通過CAN總線接口與車載總控制器、電機(jī)控制器、能量控制系統(tǒng)、車載顯示系統(tǒng)等進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊。</p><p> 電池治理系統(tǒng)的基本功能:1)監(jiān)測單體電芯的工作狀況,例如單體電池電壓、工作電流、環(huán)境溫度等。2)保護(hù)電池,避免電池工作在極端的條件下發(fā)生電池壽命縮短,損壞,甚至發(fā)生爆炸、起火等危害人身安全的事故。</p><p>
93、 一般而言,電池治理系統(tǒng)必須具備以下電路保護(hù)功能:過壓和欠壓保護(hù)、過流和短路保護(hù)、過高暖和過低溫保護(hù)、為電池提供多重保護(hù)以提高保護(hù)和治理系統(tǒng)的可靠性(硬件執(zhí)行的保護(hù)具有高可靠性、軟件執(zhí)行的保護(hù)具有更高的靈活性、治理系統(tǒng)要害元器件失效的保護(hù)為用戶提供第三重保護(hù))。這些功能可以滿足大部分手機(jī)電池、電動(dòng)工具和電動(dòng)自行車應(yīng)用的需要。</p><p> 2、電動(dòng)汽車對電池治理系統(tǒng)提出更高挑戰(zhàn) 電動(dòng)汽車電池集成系統(tǒng)是
94、一個(gè)開放的動(dòng)力系統(tǒng),它通過汽車級CAN總線進(jìn)行通信,和車輛治理系統(tǒng)、充電機(jī)、電機(jī)控制器協(xié)同工作,以滿足汽車以人為本的安全駕駛理念。因此汽車級電池治理系統(tǒng)必須做到:滿足TS16949 和汽車電子的要求、實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)采集和高可靠性、汽車級CAN總線通訊、高抗電磁干擾的能力(最高級別的EMI/EMC要求)、在線診斷功能。</p><p> 其主要功能為:電池電壓和溫度等信息的高速采集;實(shí)現(xiàn)電池高效率均衡,充分發(fā)揮電池
95、集成系統(tǒng)的容量從而提高電池集成系統(tǒng)的壽命,同時(shí)減小熱量的產(chǎn)生;電池的健康狀況和剩余電量的估算和顯示;高可靠的通訊協(xié)議(汽車級CAN通訊網(wǎng)絡(luò));動(dòng)力總成技術(shù)要保證電池發(fā)生任何安全使用的前提下,充分發(fā)揮電池的潛力,保證電池的性能,提高電池的壽命;電池的溫度和散熱治理,是電池系統(tǒng)工作在溫度相對穩(wěn)定的環(huán)境條件;漏電檢測以及復(fù)雜的地線設(shè)計(jì)。</p><p> 由于電動(dòng)汽車中電池的分布環(huán)境非常復(fù)雜,處于高壓大功率的工作狀態(tài)
96、,對EMI/EMC要求非常高,這就為電池治理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了更大的挑戰(zhàn)。</p><p> 3、電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)的層次化、模塊化設(shè)計(jì)</p><p> 由于電動(dòng)車電池系統(tǒng)是由成百上千個(gè)電芯單元集成,考慮到汽車的空間、重量的分配和安全的要求,這些電芯單元被劃分成標(biāo)準(zhǔn)的電池模塊,分布在汽車底盤不同的位置,由動(dòng)力總成和中心處理單元統(tǒng)一治理;每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電池模塊也是有多個(gè)電芯通過并聯(lián)和串聯(lián)組成,由
97、模塊的電控單元進(jìn)行治理,通過CAN總線把電池模塊的信息匯報(bào)給中心處理器和動(dòng)力總成單元,中心處理器和動(dòng)力總成單元把這些信息經(jīng)過處理以后,把最終的有關(guān)集成系統(tǒng)的信息如剩余電量、健康狀況以及電池的能力相關(guān)信息等通過CAN總線匯報(bào)給車輛治理系統(tǒng)。電動(dòng)汽車電池系統(tǒng)的層次化,模塊化的設(shè)計(jì)就要求電池治理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的層次化、模塊化(圖2)。</p><p> 4、電池治理系統(tǒng)的芯片集成技術(shù)</p><p>
98、; 汽車電池系統(tǒng)的可靠性要求極高,非凡是高壓監(jiān)控部分,電池均衡部分,由于集成的解決方案少,很多方案采用分立元件搭配而成,導(dǎo)致:元件匹配度不好,信號采集的精度下降;外部節(jié)點(diǎn)增多,難以做到自動(dòng)化測試,提高測試成本,降低測試覆蓋率,系統(tǒng)可靠性低;外部元件的功耗很難控制;系統(tǒng)尺寸大,成本高。</p><p> 凹凸科技(O2Micro)為全球提供首顆支持>5節(jié)電池串聯(lián)單芯片保護(hù)和檢測的方案OZ89xx,該方案還
99、支持多芯片級聯(lián)的應(yīng)用。目前采用該芯片的電池治理系統(tǒng)方案已成功用于純電動(dòng)車和混合動(dòng)力車電池模塊電控單元中。</p><p> 由此可見,集成芯片的解決方案對提高系統(tǒng)的可靠性,降低成本具有十分重要的作用,他是電池集成技術(shù)中硬件設(shè)計(jì)技術(shù)的核心。</p><p> 未來,動(dòng)力鋰電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域中具有廣闊的前景,而電池治理系統(tǒng)將對于電池安全使用,以及和車輛治理的溝通起著要害的橋梁作用。電池治理
100、技術(shù)包括硬件設(shè)計(jì)技術(shù)和軟件設(shè)計(jì)技術(shù),而其中高壓混合信號處理技術(shù)及芯片設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)核心,不僅是保證在汽車環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高可靠、高速、高精度信號采集和處理的要害,也是提高測試覆蓋率、支持在線檢測和降低成本的要害;而軟件的核心則包括電池治理的算法,通訊協(xié)議的支持以及動(dòng)力總成的相關(guān)技術(shù)等。凹凸科技(O2Micro)是全球主要電池治理解決方案的供給商之一,憑借其在電池保護(hù)和治理多年的芯片設(shè)計(jì)和方案設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),把握了具有國際先進(jìn)水平的電池治理技術(shù),為
101、全球電池廠商,系統(tǒng)廠商提供了高品質(zhì)技術(shù)服務(wù),為中國電動(dòng)車的發(fā)展貢獻(xiàn)了自己的力量。</p><p><b> 鋰電池</b></p><p><b> 電動(dòng)汽車鋰電池</b></p><p> 容量 3Ah電壓 3.2V 2007最新磷酸鐵鋰動(dòng)力電池是鋰電池的二代產(chǎn)品,是目前全球唯一絕對安全的鋰離子電池。如美國Vale
102、nce的磷酸鐵鋰動(dòng)力電池,具有高安全性,平穩(wěn)的放電性能以及高循環(huán)性能,可達(dá)到2000次 ,磷酸鐵鋰動(dòng)力電池除了具備便宜和環(huán)保優(yōu)點(diǎn)外,由于采用全新設(shè)計(jì),電池容量、循環(huán)壽命、使用溫度范圍、放電性能均優(yōu)于普通鋰電池。此外,由于采用高熱穩(wěn)定性材料和縝密工藝設(shè)計(jì),電池安全和可靠性大為增強(qiáng)。與鋰電池不當(dāng)使用中可能出現(xiàn)的爆炸現(xiàn)象相反,磷酸鐵鋰動(dòng)力電池安全可靠,即使扔在火中也不會發(fā)生爆炸。</p><p> 世界最大電池廠家“
103、比亞迪”公司研發(fā)的F6雙模混合動(dòng)力汽車 也采用相同的設(shè)計(jì)材料據(jù)比亞迪介紹,“ET-POWER”鐵電池每塊電壓為3.3伏,60安時(shí),電池充電循環(huán)次數(shù)可達(dá)2000次以上,電池的持續(xù)里程壽命大于60萬公里。以F6雙模電動(dòng)汽車為例,車上共使用了100塊電池,充滿電續(xù)駛里程可達(dá)430公里(電動(dòng)模式100公里+混合動(dòng)力模式330公里),最高時(shí)速可達(dá)160公里/每小時(shí)。</p><p><b> 產(chǎn)品優(yōu)勢<
104、/b></p><p> 1、該電池重量很輕,是鉛酸電池的1/3,鎳氫電池的63%;</p><p> 2、該電池體積小,商品設(shè)計(jì)可輕量化。鉛酸電池的2/3,也較鎳氫電池體積?。?lt;/p><p> 3、 該電池單只電壓高,為3.2V,串聯(lián)少,電池組可靠性高;平臺性能:1C充放電,3.3~3.0V平臺容量達(dá)到93%以上。</p><p&
105、gt; 4、 放電平臺穩(wěn)定,可作大電流高功率充放電高陪率放電特性:10C充放電效率達(dá)到96%以上,容量保持率90%,可實(shí)現(xiàn)10C放電。</p><p> 5、 該電池自放電小;無記憶效應(yīng)??沙潆姵卦诮?jīng)常處于充滿不放完的條件下工作,容量會迅速低于額定容量值,這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng),像鎳氫、鎳鎘電池存在記憶性,而磷酸鐵鋰電池?zé)o此現(xiàn)象,電池?zé)o論處于什么狀態(tài),可隨充隨用,無須先放完再充電。</p><
106、;p> 6、該電池快速充電特性佳,2C快充,半小時(shí)充足95%;</p><p> 工作溫度范圍寬廣(--20C-- +75C),有耐高溫特性,磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá)350℃-500℃,而錳酸鋰和鈷酸鋰只在200℃左右</p><p><b> 電動(dòng)汽車充電站</b></p><p> 圖6-1電動(dòng)汽車充電站</p>&
107、lt;p> 電動(dòng)汽車充電站是指為電動(dòng)汽車充電的站點(diǎn),與現(xiàn)在的加油站相似。隨著低碳經(jīng)濟(jì)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主旋律,電動(dòng)汽車作為新能源戰(zhàn)略和智能電網(wǎng)的重要組成部分,以及國務(wù)院確定的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,必將成為今后中國汽車工業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。然而,電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,電動(dòng)汽車充電站則是主要環(huán)節(jié)之一,必須與電動(dòng)汽車其他領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)共同協(xié)調(diào)發(fā)展。</p><p><b> 總結(jié)</b>
108、;</p><p> 在這緊張而又忙碌的學(xué)習(xí)中,我完成了大學(xué)中最重要最有意義,也是大學(xué)學(xué)習(xí)階段最后的一項(xiàng)工作,也是我人生中最寶貴的一比財(cái)富,通過大量的材料收集整理,分工,編類,到最后的材料完成需要一個(gè)精密的配合。同時(shí)使我靜下心來更深的一步來研究和分析一下今后的汽車發(fā)展前景,隨著時(shí)代的迅速發(fā)展,我國的汽車產(chǎn)業(yè)雖然起步晚,但是市場前景卻是具有很大的空間,然而我們的自主產(chǎn)權(quán),自主品牌科學(xué)技術(shù)還是相對其發(fā)達(dá)國家有很大的
109、差距,我們要堅(jiān)持自主品牌創(chuàng)業(yè),不斷提升品牌的科學(xué)技術(shù),也堅(jiān)持走環(huán)保節(jié)能可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)業(yè)鏈,隨著人類社會的進(jìn)步,人們的生活質(zhì)量提高,國家和人民對科技環(huán)保更加重視,目光也放得更長遠(yuǎn)。</p><p> 未來,動(dòng)力鋰電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域中具有廣闊的前景,而電池治理系統(tǒng)將對于電池安全使用,以及和車輛治理的溝通起著要害的橋梁作用。電池治理技術(shù)包括硬件設(shè)計(jì)技術(shù)和軟件設(shè)計(jì)技術(shù),而其中高壓混合信號處理技術(shù)及芯片設(shè)計(jì)是硬件設(shè)計(jì)核心,
110、不僅是保證在汽車環(huán)境下實(shí)現(xiàn)高可靠、高速、高精度信號采集和處理的要害,也是提高測試覆蓋率、支持在線檢測和降低成本的要害;而軟件的核心則包括電池治理的算法,通訊協(xié)議的支持以及動(dòng)力總成的相關(guān)技術(shù)等。凹凸科技(O2Micro)是全球主要電池治理解決方案的供給商之一,憑借其在電池保護(hù)和治理多年的芯片設(shè)計(jì)和方案設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn),把握了具有國際先進(jìn)水平的電池治理技術(shù),為全球電池廠商,系統(tǒng)廠商提供了高品質(zhì)技術(shù)服務(wù),為中國電動(dòng)車的發(fā)展貢獻(xiàn)了自己的力量。<
111、/p><p><b> 致 謝</b></p><p> 在這次論文設(shè)計(jì)中,我想感謝一下我的知道老師,能在百忙之中抽出時(shí)間給我們耐心仔細(xì)的閱讀整理材料并且提出了寶貴性的意見使我們的論文更加完善豐富,是她們一直在為我們默默地付出著不求任何的回報(bào),我向我的指導(dǎo)老師以及那些栽培過我們的所有老師質(zhì)以誠至的感謝,老師謝謝你們,我們會住勞勞記住您的這份恩情并把它化為一種動(dòng)力投入
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