淺談傳統(tǒng)車(chē)輛與油電混合動(dòng)力汽車(chē)比較

石未華

摘 要：首先，隨著汽車(chē)電控化程度的提高，特別是未來(lái)混合動(dòng)力汽車(chē)、純電動(dòng)汽車(chē)以及燃料電池汽車(chē)的發(fā)展，油電混合動(dòng)力將電力驅(qū)動(dòng)與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)相結(jié)合，充分發(fā)揮了二者的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，它可以從根本上解決現(xiàn)在純電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力性能差和續(xù)駛里程短的問(wèn)題。與傳統(tǒng)車(chē)輛比較，無(wú)論從結(jié)構(gòu)還是為維修方法上存在的較大差異。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)車(chē)輛；油電混合動(dòng)力汽車(chē)；EV；阿特金森循環(huán)

中圖分類(lèi)號(hào)：U464.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2017）08-0060-01

傳統(tǒng)車(chē)輛依靠?jī)?nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，而油電混合動(dòng)力汽車(chē)在低速啟動(dòng)時(shí)僅靠電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)行駛，在一般行駛狀態(tài)下則由發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)分別驅(qū)動(dòng)，在全力加速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)同時(shí)進(jìn)入滿(mǎn)負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，而在減速時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)將停止工作，剎車(chē)所產(chǎn)生的能量也會(huì)被轉(zhuǎn)化為電能。油電混合動(dòng)力系統(tǒng)具備4個(gè)特點(diǎn)：怠速停止、EV行駛、馬達(dá)輔助、制動(dòng)再生利用。

1 傳統(tǒng)車(chē)輛與有點(diǎn)混合動(dòng)力的區(qū)別

動(dòng)力源方面：傳統(tǒng)車(chē)輛采用發(fā)動(dòng)機(jī)作為自身的動(dòng)力源，而混合動(dòng)力車(chē)則采用發(fā)動(dòng)機(jī)、馬達(dá)、發(fā)電機(jī)作為自身的動(dòng)力源。此外，混合動(dòng)力車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)也是和傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)不一樣的，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)采用的是奧托循環(huán)式，然而混合動(dòng)力車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)的工作循環(huán)方式則采用的是阿特金森循環(huán)，是一種高壓縮比，長(zhǎng)膨脹行程的內(nèi)燃機(jī)工作循環(huán)。阿特金森循環(huán)不使用正時(shí)帶和凸輪軸，只用一個(gè)飛輪帶曲柄連桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了4個(gè)沖程。而油電混合動(dòng)力中的阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)使用電子控制裝置和進(jìn)氣閥定時(shí)裝置，通過(guò)推遲進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，在壓縮沖程從進(jìn)氣門(mén)排出部分燃?xì)?，減少進(jìn)氣量，從而實(shí)現(xiàn)膨脹比大于壓縮比，提高燃油利用率，達(dá)到節(jié)油的目的。

變速器方面：傳統(tǒng)汽車(chē)的變速箱不外乎手動(dòng)變速箱、自動(dòng)變速箱、CVT無(wú)級(jí)變速箱三種。而油電混合動(dòng)力車(chē)則采用混合動(dòng)力傳動(dòng)橋，包括輔助馬達(dá)、發(fā)電機(jī)以及復(fù)合齒輪機(jī)構(gòu)，這種傳動(dòng)橋可以分開(kāi)發(fā)動(dòng)機(jī)、馬達(dá)和發(fā)電機(jī)的動(dòng)力，功能和CVT一樣。

制動(dòng)系統(tǒng)方面：傳統(tǒng)汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)大多采用液壓制動(dòng)，將車(chē)輛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能。而油電混合動(dòng)力車(chē)則采用液壓制動(dòng)和再生制動(dòng)協(xié)同控制方式，提供的制動(dòng)力與車(chē)輛需要的制動(dòng)力相等，同時(shí)能回收30%的制動(dòng)能量?jī)?chǔ)存在蓄電池中，達(dá)到能量再生利用的目的。

電池方面：傳統(tǒng)的汽車(chē)采用一個(gè)電壓為12V的蓄電池，而油電混合動(dòng)力車(chē)則采用一個(gè)12V的輔助電池和一個(gè)電壓為240V—280V左右的HV電池。在車(chē)輛起步、加速和上坡時(shí)，HV電池將電能提供給驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。

動(dòng)力控制方面：傳統(tǒng)汽車(chē)的動(dòng)力控制單元為發(fā)動(dòng)機(jī)ECU，而油電混合動(dòng)力車(chē)則采用HV ECU、發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、變頻器三大動(dòng)力控制單元。HV ECU接收每個(gè)傳感器及ECU（發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、蓄電池ECU、制動(dòng)防滑控制ECU和EPSECU）的信息，根據(jù)此信息計(jì)算所需要的轉(zhuǎn)矩和輸出功率，再將計(jì)算結(jié)果發(fā)送給發(fā)動(dòng)機(jī)ECU、變頻器總成、蓄電池ECU、制動(dòng)防滑控制ECU。發(fā)動(dòng)機(jī)ECU根據(jù)接收到的來(lái)自HV ECU的發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和所需要的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力信號(hào)，啟動(dòng)智能電子節(jié)氣門(mén)控制系統(tǒng)。變頻器用于將來(lái)自于HV蓄電池的高壓直流電DC轉(zhuǎn)換為交流電AC，為發(fā)電機(jī)MGI和馬達(dá)MG2供電，反之亦然（AC轉(zhuǎn)為 DC）。它由增壓轉(zhuǎn)換器、DC/DC轉(zhuǎn)換器、空調(diào)變頻器組成。其中DC/DC轉(zhuǎn)換器可以為將來(lái)自HV電池240V—280V的電壓轉(zhuǎn)換成650V的電壓，使熱能損失將降低3倍。

其他輔助設(shè)備（水泵、空調(diào)壓縮機(jī)）方面：傳統(tǒng)汽車(chē)的水泵、空調(diào)壓縮機(jī)都是由曲軸皮帶直接帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)。而油電混合動(dòng)力的水泵、空調(diào)壓縮機(jī)則是由電能帶動(dòng)。使用電水泵來(lái)可以提升加熱性能、減少冷卻損失。帶馬達(dá)的空調(diào)壓縮機(jī)所使用的壓縮機(jī)油的作用已不同于傳統(tǒng)的潤(rùn)滑作用，而是起到絕緣的作用。

2 油電混合動(dòng)力汽車(chē)與傳統(tǒng)車(chē)輛維修操作時(shí)的注意事項(xiàng)

傳統(tǒng)汽車(chē)維修操作，已經(jīng)運(yùn)行成為一套標(biāo)準(zhǔn)診斷的工藝流程。運(yùn)用解碼器、發(fā)動(dòng)機(jī)分析儀、示波器等等檢測(cè)設(shè)備輔助來(lái)進(jìn)行。然而，混合動(dòng)力汽車(chē)屬于新事物，在維修過(guò)程必須關(guān)注注意事項(xiàng)，否則會(huì)涉及安全事故的發(fā)生。

油電混合動(dòng)力汽車(chē)維修前準(zhǔn)備事項(xiàng)說(shuō)明：使用“警告：高電壓，不要觸摸”指示牌；將電源開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到OFF，并將鑰匙帶離內(nèi)部檢測(cè)區(qū)域；斷開(kāi)輔助電池的負(fù)極端子；檢查絕緣手套。整個(gè)維修操作過(guò)程中必須戴絕緣手套，其檢查方法為：拉直開(kāi)口，將其邊卷2-3次，折疊開(kāi)口以密閉手套，確認(rèn)沒(méi)有漏氣；拆卸服務(wù)插銷(xiāo)，并將插銷(xiāo)放在工作服口袋里。在拆卸服務(wù)插銷(xiāo)后等待10分鐘以使在帶轉(zhuǎn)換器的變頻器總成內(nèi)的高電壓電容器放電；檢查變頻器端子電壓（正常為0V）。

油電混合動(dòng)力汽車(chē)維修操作中的注意事項(xiàng)：在維修高電壓系統(tǒng)時(shí)，使用絕緣膠帶包裹高電壓連接器和端子，確保其絕緣；當(dāng)遇到電解液泄露時(shí)，絕不可用手觸摸，應(yīng)當(dāng)使用硼酸溶液中和，并用PH試紙測(cè)試其酸堿性為中性后，然后用抹布擦去；如果車(chē)輛遇到火災(zāi)，只能使用ABC型滅火器滅火；如果車(chē)輛被水淹沒(méi)，不要觸摸服務(wù)插銷(xiāo)或者任何高電壓部件和線束，因?yàn)榭赡艽嬖陔姄粑ｋU(xiǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1]耿新.混合動(dòng)力技術(shù)的原理和應(yīng)用[J].汽車(chē)維修與保養(yǎng)，2008.

[2]張金柱.混合動(dòng)力汽車(chē)結(jié)構(gòu)、原理與維修[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008.

[3]王慶年.新能源汽車(chē)關(guān)鍵技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2017.