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混合动力汽车技术现状与发展前景分析 摘要：社会对环境和节能的重视有力地促进了混合动力车辆的发展。本 文分析了国内外混合动力汽车的研究现状，介绍了混合动力汽车的主要结 构形式与工作特点，指出了混合动汽车目前需要解决的主要问题和采用的 关键技术，并对其发展前景进行了预测。 关键词：混合动力汽车内燃机电动机控制 0引言 随着全球汽车工业的迅猛发展，石油资源供应的日趋紧张，世 界各国积极寻求代用燃料或者减少燃油的消耗量，大力开发新型节 能环保汽车。在太阳能、电能等替代能源真正进入实用阶段之前，混 合动力汽车因其低油耗、低排放的优势越来越受到人们的关注。 1国内外HEV技术发展现状 1国外HEV的发展概况21世纪后，各国加快了HEV的概 念产品化的进程，相继推出了不同形式的HEV产品。丰田的Prius， 本田的Insight，通用的Precept，福特的Prodigy，戴姆勒克莱斯勒的 ESx3，日产的Tino等都是具有代表性的车型，其中Prius和Insight 己是成熟的产品，截止2008年12月，丰田Prius全球销量已经超过 了100万辆。 2我国HEV的研发现状我国也非常重视混合动力电动汽车 的研究与开发，有关工作开始于上个世纪90年代。在“十五”期间， 科技部组织北京理工大学、清华大学、东风汽车公司等国内多家企 业、高校和科研机构进行联合攻关，确定了以燃料电池汽车(FCEV)、 混合动力电动汽车(HEV)纯电动汽车(BEV)车型为“三纵”，多能源动 力总成控制系统、驱动电机及其控制系统、动力蓄电池及其管理系 统三种共性技术为“三横”的“三纵三横”的研发布局；之后，节能与 新能源汽车的研发又被列入“十一五”863计划重大项目。 2混合动力系统的构成及工作特点 混合动力驱动系统联合使用两种动力装置，一种是传统的内燃 发动机，另一种是电动机。整个系统由发动机、电动机、动力分配装 置、发电机、蓄电池和电流逆变器等部分构成。 通常，混合动力系统的动力传递方式有三种:串联式、并联式和 混联式。各自的结构形式和特点如下。 1串联式混合动力系统如图1所示，在串联混合动力驱动 （SHEV）系统中，所有发动机机械能都转换为电能以驱动电动机。这 种系统使发动机在效率最高的转速范围内工作，因此能最大限度地 改善燃油经济性和减少排放。 2并联式混合动力系统并联式(PHEV)结构有内燃机和电动 机两套驱动系统（见图2）。发动机与电动机并联，两者都可以驱动车 轮，电动机还可以作为发电机给电池充电，不再需要额外的发电机 在车辆行驶时，系统以发动机为主要动力源，在车辆起步或加速时则 使电动机工作，作为辅助驱动力。当发动机效率低的低负荷工况时 则电动机功能转变为发电机功能，向蓄电池充电。其次，在车辆制动 或下坡减速行驶时，则通过制动能量回收系统进行制动能量回收。 3混联式混合动力系统混联式混合动力驱动系统（PSHEV） 是串联式与并联式的综合，其结构如图3所示。混联式驱动系统的 控制策略是：在汽车低速行驶时，驱动系统主要以串联方式工作；当 汽车高速稳定行驶时，则以并联工作方式为主。 3混合动力汽车需要解决的问题和关键技术 目前，混合动力汽车所需要解决的问题包括以下几个方面:其 一，进行动力分配装置和能量管理系统的研究。其二，开发具备高比 能量和高比功率经济实用的电池。其三，混合动力系统结构复杂，制 造成本高，维修比较困难，售价相对较高。其四，建立更先进的驱动 系统数学模型(包括静态和动态的)，进行计算机仿真分析。 具体来讲要进行下面几项关键技术的研究: 1混合动力单元技术在混合动力汽车上，热力发动机又被称 为混合动力单元。为提高燃料经济性，对混合动力单元必然提出更 多的要求，例如要求混合动力单元能够快速起动和关闭等。目前对 混合动力单元的研究主要集中于:一是燃烧系统的优化；二是尾气处 理技术，主要研究高效的尾气催化系统；三是代用燃料的研究。 2控制策略技术HEV产品开发中最关键的环节是根据不同 的混合动力驱动系统制定和优化其控制策略，国外通过系统建模仿 真对此进行了大量的匹配理论研究。控制系统的开发首先是根据采 集到的速度和负荷等数据，计算出对应的要求输出功率:计算出以最 高效率为基点的分配到内燃机与电动机上的功率值，即实现内燃机 与电动机的最优功率分配比；然后，根据功率分配比，求出驱动电动 机的功率值和其它有关数据，给出内燃机的控制参数和电动机的控 制参数。同时，驱动执行器完成这两个层次的工作控制。在执行器设 计中，功率分配装置的设计及其与变速器的一体化设计是关键的部 件设计工作。因为它要根据控制器的指令，正确地进行内燃机功率 向驱动车辆功率和驱动发电机功率的分解。 3能量存储技术在电动汽车上，蓄电池的开发和充放电特性 的研究是关键。现在，镍氢电池和锂离子电池己可达到混合动力汽 车的使用要求，但仍有价格高或寿命不长等缺陷。从发展看，能量储 存装置的研究应该包括以下几个方面:一是研究电池内部的连接、检 测、监控。二是电池设计和制造方面的改进，降低制造成本，改善电 池的性能和提高寿命。适用于混合动力汽车的电池需要有较高的比 功率，要达到的目标是，功率与能量比值大于20W/wh；使用寿命达 到10年；至少循环使用12万次。三是电池的热能管理及剩余电量管理。此外，电池的剩余电量直接影响混合动力汽车的经济性和排 放，因此需要有效的测试方法和控制装置。 4发展前景分析 从目前的发展来看，以计算机技术和自动控制技术，各种智能控 制系统包括自适应控制技术、模糊控制技术（Fuzzy）、专家控制系统 （Expert System）、神经网络控制系统（Neural Networks）等在混合 动力汽车上的逐渐应用，将进一步促进混合动力汽车的发展。与传统 型汽车相比，混合动力汽车充分吸取了电力/热力系统中最大的优 势，在节能和排放上胜出一筹；与纯电动汽车相比，HEV的电压和功 率等级与电动车类似，但蓄电池容量大大减小，因而其造价成本低于 电动汽车。 当前HEV所面临的主要技术问题还很多。尽管从长远来看只是 一种过渡车型，但HEV在近20-30年内会很有发展前景，这一点是 毫无疑问的。汽车行业专家预言，不久的将来，新生产的汽车中HEV 将占40%以上。我国的汽车工业应顺应科技发展趋势，抓住HEV这 块市场，在国外产品涌入之前，集中科研力量攻关，迅速开发出自己 的产品。 参考文献： [1]张金柱混合动力汽车结构、原理与维修[M]北京：化学工业出版社 [2]过学迅，张杰山，胡朝峰日美混合动力汽车发展的比较研究[J]上海 汽车3：7- 
首先建议你先列一个提纲，明确自己的目标，到底方向在哪里，想写什么，其实这是很重要的，即使你觉得你很难写出一整篇论文，都必须要先明确你的论文想说什么。论文的内容都不清楚，又如何去找资料呢？
网上海了去了···偶就是这专业毕业的 简单点的就是摘录点关于汽车维修的或新能源相关的知识，在找几个典型维修实例 之后再找点未来发展之类的屁话·· 这就是好文章
可以把自己学到的相关知识做一个总结，然后写入到毕业论文当中，最后一定会有一个很高的评价。
汽车检测与维修技术 浅谈汽车轮胎保养 摘要汽车轮胎对行驶安全性起着十分重要的作用。 文中主要介绍了汽 车轮胎保养与维护的前提， 研究和论述了汽车轮胎保养的手段、 汽 车轮胎的正确维护方法及维修技巧。 关键词：汽车; 轮胎; 磨损; 气压; 保养与维护 浅谈汽车轮胎保养 一、引言轮胎是汽车行驶系的一个重要组成部件。 按其内空气压力的大小， 可分为高压胎、 低压胎和超低压胎;按其有无内胎，可分为有内胎轮胎 和无内胎轮胎;按胎体帘布层结构，分为斜交轮胎和子午线轮胎。 现代 汽车都采用充气式轮胎。 轮胎安装在轮毂上，直接与路面接触，其功能是支承汽车的质量、 承受路面传来的各种载荷的作用;与汽车悬架共同缓和汽车行驶中所 受到的冲击，并衰减由此而产生的振动，保证汽车有良好的乘坐舒适 性和行驶平顺性;保证车轮和路面有良好的附着性，提高汽车的动力 性、 制动性和通过性。由此可见，汽车轮胎对行驶安全性起着十分重 要的作用，对它进行合理使用、 正确维护及有技巧的维修和处理非常 必要。 二、轮胎保养与维护的基本前提 （一）按额定负荷均匀装载 按额定负荷均匀装载 荷均匀装摩擦力与轮胎负荷成正比，故超载使轮胎负荷加大，则轮胎磨损 也大，使轮胎行驶里程减少。 超载还会使胎侧曲挠变形增大，轮胎肩着 地，造成胎面边缘不均匀磨损;经常超载将造成轮胎的不正常磨损;前 轮定位角会随汽车超载的不同程度而变化，超载会使车轮内倾发生变 化， 改变转向轮外倾角， 破坏与转向轮前束的匹配关系，使车轮产生 侧滑，从而加剧轮胎的磨损。 当轮胎负荷超过 20%时，轮胎行驶里程将 降低 35%; 当轮胎负荷超过 50%时， 轮胎行驶里程将降低 59%。此外， 载荷过大时，轮胎产生剧烈的径向变形，使侧偏刚度下降、 侧偏角加大， 只要受到侧向力的作用，车轮跑偏程度就会加大，影响汽车的操纵稳 定性。 （二）坚持中速行驶 超速行驶不但不利于安全行驶，而且由于轮胎线速度的提高和单 位时间内转动次数增加使胎内摩擦，轮胎与路面的摩擦加大， 随之产 生的热量增加，轮胎温度和气压升高，从而加速内外胎的磨损。 超速行 驶汽车转弯时，产生的离心力加大，引起汽车侧滑，加剧胎冠的磨损。 行驶条件越差，超速行驶时磨损越大。 试验表明，轮胎磨损与车速成正 比。 汽车以 60km/ h 的速度行驶时， 轮胎磨损为正常状态; 以 70km/ h 行驶时，轮胎磨损开始加剧，轮胎行驶里程与 60 km/ h 相比下降 30%; 当车速达到 100 km/ h 时，轮胎行驶里程将下降 70%。由此可见，车速 对轮胎寿命的影响是相当大的。 试验还表明， 汽车等速油耗在中速时 最低。因此，为了更加安全、 省油和延长轮胎使用寿命，必须坚持中 速行驶。 （三）正确驾驶，减少或避免轮胎的不正常磨损 正确驾驶， 驾驶员技会影响轮胎的使用寿命， 正确的驾驶操作可减少或避 免轮胎的不正常磨损。 汽车急加速时，驱动轮局部胎面将会滑移，可能 产生胎面肩部片状磨损;汽车紧急制动出现车轮抱死状况时，轮胎在 路面上拖滑，坚硬的路面像锉刀一样使胎冠橡胶磨掉一层，在路面上 留下清晰的轮胎印迹，也会使轮胎表面产生局部片状磨损;汽车转弯 时，轮胎将产生横向变形，如果此时车速较高，会使轮胎产生较大的切 向变形，这种变形将造成局部胎面变形加大，甚至造成局部胎面滑移， 使胎面、胎侧严重磨损。 三、汽车轮胎保养的手段——检查 汽车轮胎保养的手段——检查 —— 轮胎检查主要是检查轮胎磨损程度和气压。 （一） 轮胎磨损程度的检查 通过对轮胎接地面的观察， 也能够判断出车辆四轮定位及悬架存 在的隐患。这需要比较细心察。一般来说，如果一条胎发现了问题， 那就需要认真地观察对称的另一条同轴胎， 甚至需要仔细查看另两条 异轴胎。图 1 表示了各种情况造成的轮胎磨损痕迹。如果发现了这种 痕迹，就可以根据痕迹的不同来判断车辆到底是哪里出了问题。 图1 A、表明轮胎气压经常较高或是经常遭遇较恶劣的行驶条件； B、表明悬架或四轮定位出现问题； C、表明气压常常太低，使两侧转向时接地的花纹有较大程度的磨损； 3 D、表明很可能是因为长期摆震或运转不平而造成的磨损； E、表明高速运转时的紧急强制动造成某一部位局部的磨损痕迹。 轮胎花纹对轮胎寿命影响很大。 最早的充气轮胎胎面是光滑和无 花纹的。随着汽车工业的发展，汽车的行驶速度越来越快，因此，也 就在汽车行驶的安全性及行驶性能上发生越来越多的问题。1904 年 德国大陆轮胎公司推出了第一个带有花纹的汽车轮胎。之后，轮胎的 花纹技术始终不断得在发展。今天，没有花纹的轮胎仅应用在摩托体 育运动中(赛车轮胎)。在发达国家，法律规定，行驶在公共道路上的 轮胎必须带有花纹。轮胎花纹最重要的功能是排水，排除雨天马路上 影响轮胎与路面接触的积水。在路面有水且汽车高速行驶情况下，轮 胎和路面接触面间会产生一个“水锲”而抬起轮胎，车辆将会失控。 即使轮胎有着足够深的花纹也无法排除上述极其危险的情况。 即使车 辆在低速情况下行驶，已经磨损了的轮胎将提高汽车出事故的可能 性，特别是当路面潮湿的情况下。轮胎花纹越浅，制动距离越长。 就轿车而言，当轮胎花纹深度磨损到 1．6 毫米时，刹车路程距 离几乎是新轮胎的一倍(新轮胎花纹深度约为 8 毫米)。 一条轮胎无论 是圆周方向还是整个胎面宽度方向必须都有花纹， 也就是不能出现局 部的花纹已经完全磨损。花纹的深度测量必须测主排水沟的深度。现 代化轮胎都有一个 TWI 标记。如果这个标记已被磨损，则必须更换轮 胎。 在大多数西欧国家，法律规定，轮胎花纹的深度必须深于 1．6 毫米。出于对驾驶员自身安全的慎重考虑，交通行家推荐，夏季轮胎 4 的花纹深度不应浅于 2 毫米；冬季轮胎的花纹深度不应浅于 4 毫米； 扁宽轮胎的花纹深度不应浅于 3 毫米。另外，轿车的四个车轮应使用 相同花纹的轮胎(冬夏季轮胎不能同时混用)， 至少同一根轴上应该使 用相同的轮胎。 轮胎磨损过甚，花纹过浅是行车中重要的不安全因素。过度磨损 的轮胎，除容易爆破外，还会使汽车操纵稳定性变坏。 汽车在雨中高速 行驶时， 由于不能把水全部从轮胎下排出， 轮胎将会出现水滑现象， 致使汽车失控。花纹过浅， 水滑的倾向越严重。轮胎磨损程度的检查 包括： 1、胎面花纹深度的检查。根据 GB7258- 1997 机动车运行安全技术条 件， 轿车轮胎胎冠上花纹磨损至花纹深度小于 6 mm， 载荷汽车转 向轮胎胎冠上的花纹深度小于 2 mm， 其余轮胎胎冠花纹深度小于 6 mm 时， 应停止使用。胎面磨损标志位于胎面花纹沟底部， 当胎 面磨损到此处时，花纹沟断开，表明轮胎必须停止使用并送去翻新。 按 《轿车子午线轮胎》 (GB9743- 88)和 《载重汽车斜交轮胎》 (GB516- 89) 的规定，每个轮胎应周向等距离设置不少于 4 个磨损标志。 2、轮胎异常磨损的检查。轮胎常见的异常磨损有胎肩或胎面中间磨 损、内侧或外侧磨损、前束和后束磨损( 羽状磨损)、前端和后端磨 损。 检查轮胎的异常磨损，可以发现故障的早期征兆和原因，以便及时 排除影响轮胎寿命的不良因素，防止轮胎早期磨损和损坏。 （二）轮胎气压的检查 轮胎气压的检查对行车也非常重要。轮胎气压不足，会导致轮 胎过热，并因轮胎的接地面积不均匀而产生不均匀磨损或胎肩和胎侧 快速磨损， 缩短轮胎的使用寿命。同时会增加滚动阻力、加大油耗， 影响车辆的操控， 严重时还会引起交通事故。轮胎气压过高，则使车 身质量集中在胎面中心上，将导致胎面中心快速磨损，不但会缩短轮 胎的使用寿命，而且会降低车辆的舒适性。所以日常维护和各级维护 时，对轮胎气压的检查非常必要。轮胎气压可用气压表进行检查。不 同的车辆，轮胎的气压值可能不同， 检查时应参看相应车辆的维修手 册。一般桑塔纳 2000 轿车前轮的胎压为 18 MPa、后轮的胎压为 22 MPa，即平时所说的前轮 8 个大气压、后轮 2 个大气压。 四、 轮胎的正确维护汽车使用过程中的维护应坚持以预防为主、制维护的原则，及时 发现和消除故障，防止轮胎不正常磨损。 （一）确保轮胎气压正常 1、 按照汽车使用说明书上规定的气压标准进行充气，绝对不要按轮胎 上标注的气压数值加气。 2、检查轮胎气压是否符合实际要求， 尤其在进入高速公路和山区公 路行驶时更要注意。检查胎压时一定要使用经标定的轮胎气压值。 3、 子午线轮胎要严格控制气压，因为同规格的子午线轮胎下沉量比斜 交胎大 1% ~ 3%， 如果气压使用不当，会引起轮胎急剧的不正常磨损。 （二）安全操作，科学充气 安全操作， 1、充气时，应将撬棒插入轮毂的孔中压住锁圈，尤其因无气行驶中锁 圈脱开锁定位置时更应注意，防止锁圈蹦出伤人。 另外，边充气边敲打 6 轮胎四周，并拿去锁圈，使其恢复原状， 回到锁定位置， 防止其蹦出 伤人。 2、对于内胎轮胎的充气要注重科学性， 因为其密封性主要靠内压使 轮毂与胎圈张紧， 装胎充气时要比标准气压高 2 MPa，但不能过高， 否则将造成轮辋损坏。待充至比标准气压高 2 MPa 时，轮辋与胎圈 贴合密实后， 再放气直至标准气压。 无内胎轮胎每装一次， 需换上新 的 O 型圈( 使用前应将它放在植物油中侵泡片刻) 。 （三）轮胎合理换位 轮胎使用过程中， 由于气压不正常、转向轮侧滑、前轮定位不正 常等原因， 轮胎磨损会不一致， 所以二级维护中应进行轮胎换位。 1、按时换位可使轮胎磨损均匀， 约延长 20%的使用寿命。在路面拱 度较大的地区或夏季， 轮胎磨损差别较大，可适当增加换位次数。 2、常用的轮胎换位方法有交叉换位法，循环换位法和单边换位法。 3、轮胎换位后， 应按所换的胎位要求， 重新调整气压;并做好记录， 下次换位时仍要按上次选定的换位方法进行。 （四）汽车轮胎的合理使用 汽车轮胎的合理使用方法:做好轮胎的养护，经常观察轮胎气压， 并检查胎侧和胎顶是否有裂口、胎面磨损状况等，及时养护和排除; 防止汽车超速行驶;防止胎压过高或过低;防止轮胎机械性损伤;正确 选用轮胎， 要选择近期生产的轮胎，选用同类型、同规格、同轮辋轮 胎，同一车轴要装同花纹、同结构及同层级、同速度级别的轮胎;汽车 下长坡时少制动;防止汽车超载和装载超偏;磨损至标志的轮胎应更 7 新;防止轮胎帘布层数级别与载重负荷不相符;防止选用不匹配的轮 胎与轮辋。 五、 轮胎的正确维护 （一）无千斤顶时的换轮胎技巧 汽车运行中，若轮胎损坏，在无千斤顶时可以用以下方法换轮胎: 1、后轮外侧轮胎的更换。在拆轮胎前，先用木块或石、砖块垫在内侧 轮胎的前方， 然后开车， 使内侧轮胎压到垫块上面后停车。 再用其他 物件挤紧内侧轮胎的前后部位， 以防溜滑，然后拆卸外侧轮胎并进行 更换。 2、前轮或后轮内侧轮胎的更换。将车开到坚硬的土路上，用木块或砖 块将前轴或后轴垫牢，在要更换的轮胎下挖坑， 然后进行轮胎更换。 3、用木柱顶车架换轮胎。用粗细合适的木柱斜撑在要换轮胎一侧车 架的前端或后端， 然后开车使木柱将车顶起，待木柱直立并前后用石 块塞住车轮后，便可进行轮胎更换。 （二）敲击胎侧检查轮胎内损伤的技巧 敲击胎侧， 若发出“啪啪”的响声，可能是胎体发生大脱空现象; 若 发出“笃笃”的响声，可能是胎体有小的脱空现象发生; 若发出带有 “喳喳”的“咚咚”响声，可能是由胎体发粘现象造成的; 若发出带 有“吱吱”的“咚咚”响声，可能是由于轮胎缓冲层出现折断现象引 起的; 若发出“咚咚”响声， 一般表明胎体良好，无大的损坏。 （三）轮胎异常磨损的巧排除 1、轮胎中央部分的早期磨损。主要原因是轮胎气压过高，可通过测量 8 和调整轮胎气压及进行轮胎换位来排除。 2、轮胎两边磨损过大。主要原因是轮胎长期气压不足或车辆长期超 载运行， 可通过测量轮胎气压并调整至规定值和防止车辆超载来排 除。 3、轮胎面锯齿状磨损。主要原因是前轮定位失准或前悬挂系统位置 失常、 有关球头松旷等。可通过调整前轮定位， 检查前悬挂系统和 调整球头销或更换来排除。 4、轮胎一边磨损量过大。主要原因是转向轮外倾角不当。可通过修 理或更换车桥和悬架上的零件，并调整车轮外倾角和前束，使其匹配 来排除。 5、个别轮胎磨损过大。主要原因是个别车轮的悬架系统失常、支承 件弯曲或个别车轮不平衡。可通过检查磨损严重车轮的定位情况、独 立悬架弹簧和减振器的工作情况以及缩短轮胎换位周期来解决。 6、轮胎斑秃形磨损。轮胎个别部位出现斑秃形严重磨损的原因是轮 胎平衡性差。若汽车运行中发现在某一特定速度车辆有轻微抖动，则 应对车轮进行平衡，以防轮胎产生斑秃形磨损。 六、结语综上所述，汽车轮胎不仅影响整车动力性、经济性和轮胎使用寿 命， 而且直接影响汽车的操纵稳定性、汽车行驶方向的可控性，关系 到人的生命和财产安全。因此，要科学地按技术要求控制轮胎气压， 减少或避免轮胎异常磨损，合理维护和正确使用轮胎。 9 致谢 参考文献： 、张红伟，王国林 《汽车底盘构造及维修 》 高等教育出版社， 6、薛宏建，张全良 《汽车运用维修与应急技巧》 北京机械工业出版社， 7、崔选盟 8、 GB7258- 1997 《汽车故障诊断技术》 人民交通出版社， 《机动车运行安全技术条件》 11
