車輛混合動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用與研究現(xiàn)狀

周文起

隨著當(dāng)今我國社會主義經(jīng)濟(jì)和科技的快速發(fā)展，我國汽車保有量迅猛增加，導(dǎo)致我國每年需要總量一半的原油進(jìn)口量，過度依賴原油進(jìn)口勢必制約國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。另外，為了節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境，我國大力扶持新能源汽車研發(fā)和使用，在電動(dòng)汽車領(lǐng)域也取得了飛速發(fā)展。但是電池作為一種新型能源其自身具有一定的局限性，普遍存在續(xù)航里程短和充電時(shí)間長的弊端，因此純電動(dòng)汽車無法與燃油車相比。而且電動(dòng)汽車技術(shù)也沒有根本性的突破，以電池作為動(dòng)力的車輛很難帶動(dòng)車輛工程領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展，想要在短時(shí)間內(nèi)代替以燃油作為動(dòng)力源是不可能的。要解決電動(dòng)車輛和傳統(tǒng)燃油車輛各自的不足，就需要大力開發(fā)和研究混合型動(dòng)力技術(shù)。運(yùn)用混合型動(dòng)力技術(shù)的工程車輛，不僅保證了車輛最重要的動(dòng)力性能，還在節(jié)能、靜音、清潔等方面具有明顯的優(yōu)勢?？梢钥闯觯旌闲蛣?dòng)力技術(shù)將會在未來車輛的工程領(lǐng)域中實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。

1 車輛混合型動(dòng)力技術(shù)的研究現(xiàn)狀

1.1 油電混合型動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

2006年，國務(wù)院發(fā)展研究中心陳清泰就強(qiáng)調(diào)，國家政策要對電動(dòng)汽車特別是混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)化的扶持，同時(shí)建議在下一個(gè)階段中，鼓勵(lì)優(yōu)先發(fā)展混合動(dòng)力汽車。近年來，混合型動(dòng)力技術(shù)在我國快速發(fā)展起來，比亞迪股份有限公司與奇瑞汽車股份有限公司等多家公司的混合型新能源技術(shù)也不斷成熟，油電混合型動(dòng)力技術(shù)也已廣泛應(yīng)用于車輛的工程領(lǐng)域。油電混合型動(dòng)力技術(shù)與傳統(tǒng)車輛的動(dòng)力技術(shù)存在很大差別，油電混合型動(dòng)力技術(shù)不但保留了車輛自身的以燃油為燃料的內(nèi)燃機(jī)作為動(dòng)力，還加入電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力保障，油電混合型動(dòng)力作為一種新的動(dòng)力技術(shù)，已經(jīng)得到普遍的認(rèn)可，混合動(dòng)力車輛也將為中國車市迎來新的商機(jī)[1]。

1.2 液壓混合型動(dòng)力系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀

液壓混合型動(dòng)力系統(tǒng)，作為新型節(jié)能環(huán)保的驅(qū)動(dòng)形式，已經(jīng)被普遍應(yīng)用于車輛的工程領(lǐng)域，當(dāng)前液壓混合動(dòng)力主要應(yīng)用于3種類型的車輛上：公路運(yùn)輸車輛，如大型卡車、軍用車輛等；城市公共交通車輛；特種車輛，如城市垃圾回收車輛、工廠礦山特種車輛等。

液壓混合型動(dòng)力主要是由發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力與液壓動(dòng)力兩部分組成，液壓動(dòng)力部分主要由液壓蓄能器和雙向可逆液壓泵為核心構(gòu)成能量再生系統(tǒng)，再與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)相結(jié)合，成為液壓型多能源混合動(dòng)力系統(tǒng)。

其工作運(yùn)轉(zhuǎn)的基本方式和原理與油電混合型動(dòng)力系統(tǒng)基本上一致，且各種動(dòng)力元件都有屬于自己的驅(qū)動(dòng)方式。按照動(dòng)力驅(qū)動(dòng)方式的不同，液壓混合型動(dòng)力可以分為：串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式3種動(dòng)力傳動(dòng)方式。串聯(lián)式和并聯(lián)式是液壓混合型動(dòng)力系統(tǒng)中最為普遍推廣應(yīng)用的，其中串聯(lián)式在輕型和中型液壓混動(dòng)工程車輛中應(yīng)用更為廣泛。

2 探討分析車輛混合動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

2.1 車輛混合動(dòng)力技術(shù)的乘用車輛

混合性動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用最早可追溯至1997年，由日本豐田汽車生產(chǎn)出來。隨著這種技術(shù)的不斷推廣，各國都紛紛致力于此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，通過長期發(fā)展，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用越來越成熟，并在公交車中得到普及。

由于對這項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用的需求量逐漸提升，我國在“863項(xiàng)目”中由東風(fēng)集團(tuán)和一汽集團(tuán)分別開發(fā)了具備混合驅(qū)動(dòng)的大型客車和公交車。但因公交車在行駛的過程中會出現(xiàn)頻繁的制動(dòng)和停車，因此油耗高便成為混合動(dòng)力技術(shù)應(yīng)用的硬傷。為了使這一現(xiàn)象得以改善，對公交車重新應(yīng)用了混合動(dòng)力系統(tǒng)，并且取得了較為顯著的效果，可以使公交車在低速行駛過程中轉(zhuǎn)化為電力驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)，從而使油耗得以降低。并且改良后的公交車在行駛的過程中也很少出現(xiàn)故障，從而使車輛在維修成本方面得到了降低，可見車輛混合動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用具有重要的意義[2]。

2.2 車輛混合動(dòng)力技術(shù)的工程車輛

工程車輛在使用的過程中，其接觸的環(huán)境會相對比較復(fù)雜，并且工程車輛的重量一般較大，并具有施工周期長的特點(diǎn)。因此，在車輛的使用的過程中會消耗大量的能源，從而使機(jī)械壽命受到嚴(yán)重影響。而若將車輛混合型動(dòng)力技術(shù)在此類車輛進(jìn)行應(yīng)用，不僅能夠使能源的消耗量得到降低，還能降低機(jī)械使用的故障率。

目前，工程車輛中常見的混合動(dòng)力類型包括液壓混合動(dòng)力和油電混合動(dòng)力兩種，雖然兩種混合動(dòng)力類型在工作原理方面有異曲同工之妙，但是在對其進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)仍存在一些差異。如國內(nèi)相關(guān)研究人員對挖掘機(jī)進(jìn)行了仿真模型研究，并將兩種混合動(dòng)力技術(shù)在挖掘機(jī)的能源利用、控制性能及動(dòng)力性能等方面進(jìn)行了對比。結(jié)果表明，液壓混合動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用具有更好的節(jié)能效果，目前采用液壓混合動(dòng)力技術(shù)的工程車輛還有叉車、裝載機(jī)等[3]。

3 結(jié)束語

混合型動(dòng)力技術(shù)在車輛的工程領(lǐng)域中被普遍推廣應(yīng)用。混合型動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用，不僅降低了車輛的燃油消耗，提高了制動(dòng)裝置的壽命，減少了使用成本，而且降低了汽車尾氣的排放量，真正體現(xiàn)了節(jié)能和環(huán)保兩大優(yōu)勢。另外，混合型動(dòng)力技術(shù)的應(yīng)用，不僅準(zhǔn)確地掌控車輛的實(shí)際操作，有效提高設(shè)備的工作效率，還為設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了更多的動(dòng)力保障。

因此，混合動(dòng)力車輛憑借良好的技術(shù)優(yōu)勢，有著更為廣闊的應(yīng)用前景，不論是在城市公共交通領(lǐng)域，還是其他廠礦工程領(lǐng)域勢必得到更為廣泛的應(yīng)用，同時(shí)也為混合動(dòng)力技術(shù)領(lǐng)域未來的長期發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

[1]羅念寧,趙立軍,姜繼海,等.一種混聯(lián)式液壓混合動(dòng)力系統(tǒng)及控制策略[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2016(18):121-122.

[2]石濤.對混合動(dòng)力技術(shù)在煤礦井下無軌特種車輛使用可能性的探討[J].煤礦機(jī)械,2016(14):271-272.

[3]韓培欣,鮑久圣,楊帥,等.混合動(dòng)力技術(shù)在車輛工程領(lǐng)域的應(yīng)用于研究現(xiàn)狀[J].現(xiàn)代制造工程,2017(16):234-235.