疫情肆虐之际与德国的大众汽车PHEV工程师来了场云对话
近期,全球疫情成肆虐之势,全世界都在停产停工或从中逐渐恢复的节奏之中。疫情仿佛是大自然帮人类按下了暂停键,让我们不得不用另一种方式来反思,来体会以往的生活是否太过于奢侈与浪费,是否可以过得更加简单与环保。今天的新闻上,印度首都新德里竟然几十年来第一次让视线不被污染的空气阻挡,直接看到远方的喜马拉雅山。中国的河流中也是多年不遇的可以看到濒临灭绝的鱼类回游。这一切难道不是自然给我们的提示么?笔者坚信虽然全球油价疯狂下跌,但不会改变的是汽车在新能源发展之路上的高速前行,油价的暴跌只是暂时的,但人类对环境和能源的珍视却是永恒的主题。
所以这次,即使是疫情期间,BAO爱车工作室的小伙伴也与远在德国的大众汽车工程师来了场云对话,探讨的就是大众对于未来汽车在PHEV方面的思考与规划。
PHEV将是未来十年内的主流产品
此次与BAO爱车工作室进行云对话的,是来自大众汽车电气化动力系统技术项目经理Kai Philipp博士。从2016年开始,Kai Philipp博士便开始负责大众品牌的电气化动力总成项目,此前大众基于MQB平台的PHEV解决方案就是基于他在2012-2016年间的工作。而这段时期的工作恰恰奠定了如今市场上大众品牌车型PHEV解决方案的基础。
此次对话,笔者解决了一直以来的一些疑惑,也更加明晰了大众汽车对未来行业走向的判断。其中第一点便是关于未来汽车的战略发展路径。是否BEV(纯电动汽车)将会很快取代ICE(传统燃油汽车),成为主流的产品形式?
在Kai Philipp博士看来,PHEV确实是一项过度技术,但这一过渡期将长达十年或者更久。纯电动汽车在这段时间之内仍然难以快速普及。PHEV的方案可以在续航、环保、性能等多个看似矛盾的方面取得最好的平衡。但是从长远来看,Kai Philipp博士认为纯电动车型和插电式混合动力车型的份额将增长,而内燃机车型的供应和需求将有所降低。
其实从这次日内瓦车展(日内瓦车展因疫情取消,大众集团通过网络直播形式公布了原本计划于车展发布的车型)期间公布的两款产品就能够看出大众对未来的态度。性能版车型途锐R破天荒的首次采用PHEV方案,虽然是通过移植保时捷卡宴PHEV版的动力总成,但其态度已然很明确,未来的R系列性能版车型大概率都将转变为PHEV方案。而影响更为广泛的高尔夫GTI车系,则是相对保守的采取了插混车型GTE与纯燃油车型GTI并行的策略,但两者被调教出了同样的动力输出数据,其铺垫的作用较为明显,相信下一代GTI也是大概率换成PHEV方案。PHEV将成为大众未来十年内的产品线主流。
高低搭配的PHEV解决方案
在这次云对话中,笔者的另一大收获是了解到了未来大众对于PHEV动力总成的高低搭配策略。目前我们看到的无论是发动机横置的MQB平台还是发动机纵置的MLB平台,都会形成至少两套高低功率的组合方案。虽然国内的PHEV车型搭载的系统相对单一,但已可看到大众日后在环保压力越来越大的情况下,其PHEV的动力总层搭配策略。
其实无论是MQB还是MLB平台的PHEV方案,其核心原理都是采用了一套P2电机位的混动系统。也就是电机的位置位于发动机、离合器与变速箱之间。这样的做法明显有别于日系品牌常用的用电机或行星齿轮替代传统变速箱的做法。虽然后者的燃油效率更高,但前者的传动效率更高,可以说两者各有特色。从另一个角度看,大众的这套P2方案对于其一直以来的TSI+DSG黄金动力组合的改动成本最低(MLB方案并未使用大众的DSG变速箱而是采用的ZF的第三代8AT变速箱),可以使其成本进行最优化处理。
我们可以分别讲解一下大众基于MQB和MLB的PHEV方案。在MQB平台上,大众使用了其EA211平台上的1.4T涡轮增压发动机。这款发动机为了PHEV方案进行了特殊优化,例如一体式的增压空气冷却器、铝制的缸体和曲轴箱、位于气缸盖内的排气歧管、可调节式凸轮轴、一体式双回路冷却系统等,这些改进的设计都将帮助这款发动机适应混动长时间停机、频繁启动邓运兴特色,以及实现更高的节能效果。而Kai Philipp博士也向BAO爱车工作室证实,在未来全球使用的PHEV总成也不会使用国内即将在纯燃油版上大面积换装的1.5T四缸发动机。
在变速箱方面,大众使用了配备了永磁同步电机的DQ400E变速箱。电机与分离式离合器以及双离合变速箱高度集成,形成非常紧凑的模块结构。其特点是电动机位于发动机与变速箱中间靠变速箱一侧。因为和发动机之间有离合器,因此可以单独驱动车轮;在动能回收时也可以切断与发动机的连接。且由于电机与驱动轴之间可以有传动比,因此不需要太大的扭矩,可以降低成本和电机的体积。
这套变速箱之所以命名为DQ400E,DQ是大众恒指变速箱的前缀,400则代表其可以承受400N·m的最高扭矩,E则代表着这款变速箱上配备了电机。在日内瓦车展期间发布的高尔夫GTE就采用了这套总成,其最高功率可达245马力。而在明年即将在欧洲上市的高尔夫 eHybrid版本,则是采用的低功率版本,最高功率为201马力。
当然这套系统与前一代GTE车型的最大区别,还是在其电池组的优化上。与2014年推出的第一代Golf GTE相比,高压电池的容量提升了约50%。电池总容量从第一代的8.8千瓦时提高到了第二代的13千瓦时,而电池体积几乎保持不变。所以,电池的外形几乎是一样的,内部容量提升了50%。
高压电池的设计,与第一代Golf GTE的电池设计应用了相同的原则。大众采用锂离子电池,12块电芯被集成在一个电池模块中,8个电池模块构成整个电池。所以这个电池里共有96个电芯,电芯容量为37安时,整个电池容量为13千瓦时。而相应的,其续航里程也得到提升,包括帕萨特GTE、高尔夫GTE等车型的纯电吕航里程都已接近60公里。
MLB平台的高低功率方案与MQB平台的方案类似,也是采用了相同的P2方案。只是变速箱从DQ400E换成了来自采埃孚的第三代8AT,发动机也更换成了3.0T V6涡轮增压发动机和2.0T L4涡轮增压发动机。前者的系统最大功率为339kw,后者则为270kw,他们的最大扭矩都是700N·m。前者的代表作产品有这次车展上公布的途锐R,而后者的代表作是明年进入中国市场的新款途锐PHEV。
Arteon ShootingBreak PHEV问世 途锐PHEV探岳GTE今年入华
在这次对话中BAO爱车工作室还获悉了大众2020年在全球的PHEV产品布局。除了已经在欧洲上市的高尔夫 eHybrid、高尔夫GTE、帕萨特GTE、蔚揽GTE、途锐R PHEV之外,今年欧洲还将上市标轴版途观 PHEV、Arteon PHEV、Arteon ShootingBreak PHEV等三款重要车型。
大众汽车品牌在华在售插电式混合动力车型阵容目前包括途观L插电式混合动力版、帕萨特插电式混合动力版、蔚揽旅行轿车GTE、迈腾GTE。而今年即将在华上市途锐PHEV,探岳GTE两款重要车型。
而最令人激动人心的,还是Arteon ShootingBreak PHEV车型的出现。此前,Arteon车型以全新一代CC的身份实现了国产。但由于过高的售价以及为了满足国六排放要求,放弃了3.0排量四驱车型,使在华销量并不理想。而ShootingBreak车型自媒体曝光其可能国产的信息后而广受关注。如果其PHEV版本能够国产,则会弥补燃油版车型动力不足的尴尬。甚至有大众粉丝预言,其有可能复制此前帕萨特R36在中国取得的品牌力神话。
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新能源汽车工程主要学《驱动电机及控制技术》、《动力电池及能量管理系统》、《纯电动汽车结构与原理》、《新能源汽车高压安全》、《汽车单片机与车载网络技术》、《汽车电控技术》、《新能源汽车整车电路分析》、《混合动力汽车结构与原理》、《充电原理与检测技术》、《新能源汽车检测技术》、《汽车发动机构造与原理》、《汽车理论》、《新能源汽车设计》、《汽车试验学》等。
2019年3月26日,财政部等四部委发布了《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,自3月26日起实施。
新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、其他新能源汽车等。
折叠纯电动汽车
纯电动汽车(Blade Electric Vehicles,BEV)是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。
优点:
相对简单成熟,只要有电力供应的地方都能够充电。
缺点:
蓄电池单位重量储存的能量太少,还因电动车的电池较贵,又没形成经济规模,故购买价格较贵;至于使用成本,有些试用结果比汽车贵,有些结果仅为汽车的1/7~1/3,这主要取决于电池的寿命及当地的油、电价格。
折叠混合动力汽车
混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV)是指驱动系统由两个或多个能同时运转的单个驱动系联合组成的车辆,车辆的行驶功率依据实际的车辆行驶状态由单个驱动系单独或多个驱动系共同提供。因各个组成部件、布置方式和控制策略的不同,混合动力汽车有多种形式。
优点:
1、采用混合动力后可按平均需用的功率来确定内燃机的最大功率,发动机相对较小(downsize),此时处于油耗低、污染少的最优工况下工作。由于内燃机可持续工作,电池又可以不断得到充电,故其行程和普通汽车一样。
2、因为有了电池, 可以十分方便地回收下坡时的动能。
3、在繁华市区,可关停内燃机,由电池单独驱动,实现“零”排放。
4、有了内燃机可以十分方便地解决耗能大的空调、取暖、除霜等纯电动汽车遇到的难题。
5、可以利用现有的加油站加油,不必再投资。
6、可让电池保持在良好的工作状态,不发生过充、过放,延长其使用寿命,降低成本。
7、整车由于多个动力源,可同时工作,整车的动力性优良。
缺点:
系统结构相对复杂;长距离高速行驶省油效果不明显。
折叠燃料电池电动汽车
燃料电池电动汽车(Fuel Cell Electric Vehicle,FCEV)是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下.在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种,主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说,燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能,电化学反应所需的还原剂一般采用氢气,氧化剂则采用氧气,因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料,氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。
优点:
1、零排放或近似零排放。
2、减少了机油泄露带来的水污染。
3、降低了温室气体的排放。
4、燃油电池的转化效率高(60%左右),整车燃油经济性良好。
5、运行平稳、无噪声。
缺点:
燃料电池成本高昂,同时使用成本(氢)也昂贵。
折叠氢发动机汽车
氢发动机汽车是以氢发动机为动力源的汽车。一般发动机使用的燃料是柴油或汽油,氢发动机使用的燃料是气体氢。氢发动机汽车是一种真正实现零排放的交通工具,排放出的是纯净水,其具有无污染、零排放、储量丰富等优势。
优点:
排放物是纯水,行驶时不产生任何污染物。
缺点:
氢燃料成本过高,而且氢燃料的存储和运输按照技术条件来说非常困难,因为氢分子非常小,极易透过储藏装置的外壳逃逸。另外最致命的问题,氢气的提取需要通过电解水或者利用天然气,如此一来同样需要消耗大量能源,除非使用核电来提取,否则无法从根本上降低二氧化碳排放。
折叠超级电容汽车
优点:
充电时间短、功率密度大、容量大、使用寿命长、免维护、经济环保等,
缺点:
能量密度低,很难满足整车需求,故一般作为辅助蓄能器;功率输出随着行驶里程加长而衰减等。
折叠其他新能源汽车
其他新能源汽车包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车。目前在我国,新能源汽车主要是指纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车,常规混合动力汽车被划分为节能汽车。
下面是为您介绍新能源专业的具体内容
一、新能源汽车技术专业学什么
新能源汽车技术专业主要学习课程有汽车构造、汽车电控技术、电动汽车、混合动力汽车原理、动力电池与电机驱动技术、汽车营销、汽车故障诊断技术等。
二、新能源汽车技术专业介绍
培养目标:培养德、智、体等方面全面发展,具备良好的综合素质,掌握新能源汽车技术应用必备的基础理论和专业知识,能利用新能源汽车检测设备和工具从事新能源汽车生产需要的生产装配与调试、性能检测与维护、故障诊断与排除及技术管理工作,具备一定创新能力和开拓精神的高端技术技能型人才。
培养规格:
1、知识要求 (1)掌握一定的基础知识。包括英语基本知识、数学基本知识、计算机基础知识、具备就业及创业方面的相关知识。 (2)了解和掌握相关的专业基础知识。包括电器结构基础知识、汽车构造等。 (3)掌握相关的专业技术知识。包括新能源汽车电机及电控标准、电动汽车检修等专业技能。
2、能力要求 (1)具有识读电气原理图和机械装配图的能力。 (2)具有熟练使用电工仪器仪表及电工工具的能力。 (3)具有熟练掌握新能源汽车动力系统安装、检测、调试的能力。 (4)具有从事汽车行业必须遵守的职业道德和相关法律的意识。
三、新能源汽车技术专业就业面向与主要职业岗位
就业面向: 1、初始岗位群 企业的基本员工,从事汽车定损、汽车保养与维护、汽车修理、汽车销售等相关工作。 2、发展岗位群 企业技术员、工程师、销售主管、部门经理。
主要岗位描述: 1、汽车修理技工 从事汽车故障、检测、修理、保养的技术管理人员。 2、汽车定损技工 培养掌握现代汽车事故评估与理赔、汽车整车鉴定与估损、汽车保险、汽车金融知识、具有汽车事故查勘与评估、定损与理赔能力的服务技术人才。 3、汽车销售技工 客户开发、客户跟踪、销售导购、销售洽谈、销售成交等基本过程,还可能涉及到汽车保险、上牌、装潢、交车、理赔、年检等业务的技术人才。
以下回答仅供参考。
引子
作为《混动汽车百科》专栏的第二篇汇总篇,我们以「比亚迪DM-p混动系统」为引子,因为这套系统就非常有意思,拥有『双擎四驱』和『三擎四驱』两种架构模式,比如:
『双擎四驱』架构模式
『双擎四驱』架构模式:也就是在「发动机」前端有一个功率可达25kW(峰值扭矩60N·m)的「P0电机」(BSG电机),在「后桥」则有一个功率可达180kW(峰值扭矩330N·m)的「P4电机」。此时,「发动机」与「P4电机」可同时驱动车轮,也就是所谓的『双擎四驱』模式。
『三擎四驱』架构模式
『三擎四驱』架构模式:即是在『双擎四驱』模式下,在「变速器」(双离合变速器)后端配上了一个功率可达110kW(峰值扭矩250N·m)的「P3电机」,当『三擎』(「发动机」+「P3电机」+「P4电机」)共同工作时,理论最大功率可媲美一台V8的大引擎。
Px电机架构示意图(动图)
我们会惊讶地发现,一辆搭载「比亚迪DM-p混动系统」的车,在『三擎四驱』架构模式下,竟然搭载3个「电机」1个「发动机」,而每个「电机」由于所在位置的不同拥有着自己的代号——这就是本章节将要展开详解的「Px电机架构」,而其中的『P』即是『位置』(Position)的意思。
不同位置电机的简介
废话不多说,我们就详解「Px电机架构」的内容。
本文目录
本文篇幅约1.5万字,近100张图片,为方便阅读,可根据一下目录进行检索:
「P0电机」:强大的起动电机 「P1电机」:与发动机固定连接 「P3电机」:深耕于『基层』的好员工 「P2.5电机」:将「电机」融入「变速器」 「P4电机」:纯电驱动的『打工人』「P0电机」:强大的起动电机
传统汽车的启动系统
对于传统汽车而言,当「发动机」运转时,「传动(皮)带」带动「发电机」发电,发出来的电,部分直接带动车内的电气设备,比如空调的压缩机等,多余的电则为「蓄电池」充电。但对于混动汽车而言,我们希望这个「发电机」能起到更大的作用。
P0电机(BSG电机)示意图
所以,在P0这个位置工程师们设计了电压与功率更大的「BSG电机」(Belt-driven Starter/Generator,带传动起动/发电一体化电机),旨在使其兼具发电和主动调节「发动机转速」等作用,举几种工况:
l 发电时,「发动机」带动「BSG电机」发电,把机械能转化为电能,发出来的电能通过「电机控制器」,把电能分配给「驱动电机」及「高压用电器件」;
l 在等红绿灯「发动机」停机时,「BSG电机」带动「空调」的「机械压缩机」运转;
l 驱动时,通过「传动(皮)带」把「BSG电机」的电能转化为「发动机」的机械能,调节「发动机转速」。
奔驰A级和B级上的P0电机
但目前大部分的「BSG电机」仍然通过「传动(皮)带」传动,容易出现打滑失效的情况,即使有「张紧器」,其传动效率仍然有限,不支持其进行更大强度的动力输出,无论是给「发动机」加力还是回收动能的功率都有限。
因此,「P0电机」一般只应用于「自动启停」以及12 ~25 V的「微混合动力系统」和48V的「轻混合动力系统」,通常还是用于发动机怠速停机、停机后的快速起动、制动时能量的回收。以奔驰A级和B级车上使用的「P0电机」为例,其采用的「BSG电机」配合拥有更强调节张紧能力的「液压传动带张紧器」,在启动「发动机」和进行能量回收时,实现更高的传动效率。
来自某车企BSG电机的宣传资料
当然,对于「P0电机」的优化并没有停止,正如上图某车企「BSG电机」的宣传资料所展示的,「BSG电机」的玩法还有很多,若将「BSG电机」置于「发动机」的前段进行硬性连接,或许能将效率进一步提升,但是否有这样的必要,仍然存疑。说到『刚性连接』,不妨来看看刚性连接的「P1电机」。
「P1电机」:与发动机固定连接
P1电机(ISG电机)示意图
「P1电机」又称「ISG电机」(Integrated Starter and Generator 盘式一体化起动/发动一体化电机)位于「发动机」后、「离合器」前的位置,通常被固连在了「发动机」上,从而取代了传统汽车的「飞轮」,当然也有例外。
传统汽车上的曲轴飞轮组,加入P1电机
由于「P1电机」与「发动机」采用刚性连接,通常直接套在「发动机」的「曲轴」上,「曲轴」充当了「P1电机」的「转子」,只要「发动机」在运转,「P1电机」就跟着旋转。因此:
在驾驶人踩下加速踏板后,控制单元会控制「ISG电机」加速转动,与「发动机」一起做功,确保动力的输出,同时降低了「发动机」的能耗,达到省油的目的;
在不同程度的制动过程中,「ISG 电机」不再从「蓄电池」中索取电能,从而跟随「发动机」中的「曲轴」空转,给「曲轴」带来负担,降低转速,可谓是在给「发动机」制动,同时在惯性的作用下可以发电,逆向为「蓄电池」充电,实现动能回收;
采用机械连接的「P1电机」布局的传动效率要比「P0电机」布局的混动程度更高,因此除了自动起停、「微混合动力系统」和「轻混合动力系统」外,还可以应用在100 V~160 V电压的「中混合动力系统」中。
搭载第一代本田IMA混动系统的思域Hybrid(2003)
与「发动机」刚性连接的「P1电机」看似比起「P0电机」效率更高,但两者都有着一些共同的结构弱点,比如:
无论是「P0电机」还是「P1电机」都存在一个结构上缺点,因为只要「电机」旋转,「发动机」中的「曲轴」就必须旋转,无法单独运行,故此「P0电机」和「P1电机」都无法单独驱动车辆;
在动能回收和滑行模式下,「P0电机」「P1电机」也因为必须带动「曲轴」空转,其中浪费的部分动能以及增加噪音和振动,使得因此「P0电机」和「P1电机」都不适合「电机」、「电池」更大的强混系统。
奔驰S400 BlueHYBRID(2010)的P1电机
好在「P1电机」的结构可靠性较高且成本较低,所以,十分适合运营类车辆使用,比如国内的不少公交车便喜欢采用「P1电机」。此外,早期的本田和奔驰也采用过这种架构。比如和搭载第一代「本田IMA混动系统」(Integrated Motor Assist 综合电机辅助并联混动架构)的「本田思域Hybrid」、「本田INSIGHT」、七代「本田雅阁混动」、「本田CR-Z」等,又比如「奔驰S400 Blue HYBRID」等。
「P2电机」:变化多端架构形式
通常情况下,「P2电机」的位置被定义在「变速器」与「发动机」之间,且位于「离合器」后,这个位置有以下几个特点:
P2电机示意图
不被整合在「发动机」的外壳中:由于「P2电机」和「发动机」之间有「离合器」,故此,「P2电机」可以单独驱动「车轮」,实现纯电行驶模式。此外,在动能回收时也可以切断与「发动机」的连接,这是与「P1电机」显而易见的区别;
情况1:P2电机直接套在变速器输入轴上 (正面)
情况2:P2电机通过传动带或齿轮传动与变速器输入轴连接(正面)
情况3:P2电机连接减速齿轮,配合P1电机(简图)
基础结构简单、布置形式灵活:「P2电机」不仅可以直接套在「变速器」的「输入轴」上,也可以通过「传动带」或「传动齿轮」与「变速器」的「输入轴」连接,甚至可以使用「减速齿轮」进行链接(见上图)。
情况1:P2电机直接套在变速器输入轴上(俯视)
我们以『「P2电机」直接套在「变速器」的「输入轴」上』为举例,最常见的就是我们此前文章中提到的大众集团的『「P2电机」+「双离合变速器」』方案,代表车型为「奥迪Q5 Hybrid」、「奥迪A3 Sportback e-tron」和「<a href="https://car.yiche.com/volkswagen/" title="大众" data-keyType="MasterBrand" data-id="8" target="_b
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以串联混合动力电动汽车为例,介绍一下混合动力电动汽车的工作原理。
在车辆行驶之初,蓄电池处于电量饱满状态,其能量输出可以满足车辆要求,辅助动力系统不需要工作;
电池电量低于60%时,辅助动力系统起动:
当车辆能量需求较大时,辅助动力系统与蓄电池组同时为驱动系统提供能量;
当车辆能量需求较小时,辅助动力系统为驱动系统提供能量的同时,还给蓄电池组进行充电。
由于蓄电池组的存在,使发动机工作在一个相对稳定的工况,使其排放得到改善。
不是所有的混合动力车辆都要依靠电动发动机、电池和电线。有些车辆是靠液压发动机、铃线和蓄能器的联合作用来驱动的。
最近的汽油价格达到了创纪录的历史新高,让站在加油泵面前的消费者胆颤心惊。但是,与重型卡车运输车队的经营者相比,这些消费者的痛苦只能算是小痛小痒了。
从燃料经济性的角度来看,为我们配送包裹和运送垃圾的卡车需要承受几方面的不利冲击。重量就是其中一个重大因素。满载重型运输车辆一般在14000到33000磅的重量范围之间。除重量因素外,很多这类的运输工具还具有燃料燃烧的工作负载循环,它们需要不断地启动和停车。
在过去的一年中,UPS公司一直在密歇根州测试运行一辆使用液压混合动力
系统的6类配送卡车。该公司还投入使用了50辆电动混合动力卡车。
所以,几个最大的卡车车队运营商已经开始追逐混合动力运输工具的潮流,这对任何人来说都不会感到奇怪。联邦快递(Federal Express) 公司和 UPS 公司的运输车队在过去两年增加了几十辆混合动力卡车,两个公司采用的都是Eaton Corp公司提供的混合动力传动系。据美国最大的垃圾运送公司Waste Management的发言
人Lynn Brown说,该公司也在评估一系列的渣土运输车的混合动力解决方案。
但是,可能让人感到意外的是,FedEx公司、UPS公司和Waste Management公司正在考虑选用在一些最重型车辆上的混合动力系统的种类。这些混合动力系统不像丰田公司的Prius车型一样,使用的是电动发动机、电池和电线,而是利用液压泵发动机、高压铃线和蓄能器的联合作用来驱动车辆。
这类液压混合动力中最激进的型号完全摆脱了传统的机械动力传动系统。在这些车辆上,柴油引擎驱动液压泵发动机,而液压泵发动机再为高压蓄能器蓄能。蓄能器驱动后轮上的斜轴式液压马达从而驱动车辆。一个低压储备器用于收集液体,然后把液体再送回到第一个液压泵发动机中,这样就形成了一个完整的液压循环系统。
与电动混合动力发动机一样,液压混合动力发动机也有提供再生制动的能力。货物运送车辆和渣土运输车经常要制动刹车,当车辆制动时,液压泵发动机会为高压蓄能器蓄能。当卡车再次启动前行时,储存在蓄能器中的能量可以用来减少柴油引擎的负载。这些能量也可以限制引擎关闭时推进力的迸发,比如说,在室内操作车辆时。
对一般消费者或某些工程师来说,在这样一个电气化程度不断提高的世界里,液压发动机技术看上去有些落伍。但是,液压泵发动机和蓄能器可以提供一种应用扭矩和存储能量可靠的、低成本途径,这也正是混合动力车辆所需要的。并且液压发动机与电动系统相比具有明显的功率密度优势,至少现在是这样。“液压发动机好像非常有效,至少对大多数重型卡车系列来说是这样的,”环境保护基金会(Environmental Defense)高级汽车策略会成员、机械工程师John DeCicco博士这样评价。
液压驱动方式
当今的液压混合动力系统主要有三种方式,并且都处在发展之中。美国环境保护署(U.S. Environmental Protection Agency,英文缩写EPA)交通与空气质量办公室(Office of Transportation and Air Quality,英文缩写OTAQ)的研究者们与Eaton Corp公司、美国西南研究院(Southwest Research Institute,英文缩写SwRI)和其他合作伙伴联合开发了一种混合动力系统。从2006年6月开始,这套系统开始由UPS公司的配送卡车在底特律市进行测试运行。美国环境保护署也与Parker Hannifin公司签订了一个单独合作研发协议,着手液压混合动力方面的设计。
在某些方面,液压混合动力系统与其同伴电动混合动力系统相似。但是,液压系
统是使用液压泵发动机、铃线和蓄能器产生扭矩并存储能量,而不是使用电动发
动机、电线和电池。
Eaton Corp和Parker Hannifin两家公司也都各自进行了自主知识产权的液压混合动力系统的开发。Eaton公司开发的是一个液压启动辅助的并行系统,但是其主要的推进力仍然是来自于机械动力传动系。Parker Hannifin公司在过去的一年半的时间里研发出一种新型的液压混合动力设计,其中一些负载循环数据来自于Waste Management公司。Parker Hannifin公司负责液压动力事业部创新设计的副总裁、机械工程师Joe Kovach博士报告说,他们公司将在今年晚些时候结合新型液压混合动力系统建造一个渣土运送卡车模型。
谈到节能环保的汽车新能源的发展,在中国还往往停留在电动汽车的探索上。的确,全球汽车界在电动车上没有少下功夫,但是到头来都是走进死胡同。在新世纪,汽车发展的技术路线趋于理智而统一:近期从油电混合动力下手大幅度降低油耗和排放;长远靠资源极为丰富,且完全没有污染的氢动力燃料电池重新定义汽车。
一、汽车维修
汽车维修诊断和维修自身整体发展落后于汽车设计和汽车制造技术的发展已经是一个不争的事实。现在的汽车已经是高度机电一体化,尤其是微电子技术、电子控制技术在汽车上已经广泛应用,也就是说目前大部分的汽车维修人员现有的维修技术已经不能满足现代汽车维修技术的要求。汽车维修中,维修人员确定维修思路由于受到自身技术的制约,因此工作效率比较低。因此,对于专业的汽修人才,行业需求量非常的高,就业形势好。
二、新能源专业
新能源汽车的快速发展,对于中国的汽车市场来说是一个新的发展契机。新能源公交、混合动力出租车、新能源私家车越来越频繁地出现在我们生活中。但与新能源汽车的蓬勃发展相对的是,我国新能源汽车相关人才的培养却较为落后。截至2017年,我国汽车后服务人才缺口达300万之众,新能源人才在此基础上仍有近百万缺口,可谓触目惊心。
三、智能网联专业
目前基于自动驾驶技术的L4级汽车已经量产并商业化(如丰田凯美瑞八代轿车,就提供了智能巡航功能)5G的到来,将会极大促进智能网联汽车的高速发展,同时也促进了现有车辆智能改装需求。
基于新能源车维保、智能技术改装、智能网联汽车特定岗位的技能人才将是未来五年内企业急需人才。
四、汽车美容
据统计,汽车后市场产值已达万亿元,其中,汽车美容作为汽车后市场重要的组成部分,一部分眼光独到的淘金者从中看到了商机,纷纷加入汽车美容市场抢占先机,而对于专业的汽车美容人才目前还非常的缺乏。
在选择专业的时候除了要考虑专业的发展前景之外,还可以根据自身的兴趣爱好进行选择。
建议您可以到正规学校系统全面地学习技术:
1. 学习技术可以先从自己的兴趣爱好来考虑,毕竟这与读书是有区别的,
学了技术一定程度上决定着今后你的工作类别,如果你有一门技术,那就往度擅长的哪方面去发展,这样上手快,相对应的工资也会好一点点。当然,如果你没有特别明显的技术或者回长处,那就先培养技术。
2.首先,考虑好自己的爱好,喜欢做什么类型的工作,那份工作需要什么技能,然后去学习,去培养。
3.考虑今后几年或者5年的发展趋势,往热门行业或者新行业去试探,热门行业和新行业在未来几年都会有人才短缺的现象。
4.实地考察,对学校的实训设备,实训情况,教学内容,校园环境各方面答做一个详细的了解后再进行选择
优点:
1、油电混合动力汽车首先就是省油,在低速时使用电力驱动,高速行驶需要大功率输出时才使用燃油,降低了燃油消耗,适合城市驾驶。
2、爆发力强,使用电力驱动时,加速迅速没延迟。
3、噪音小,电力驱动时没有马达的噪音,安静舒适。
缺点:
1、新车价格贵,购车成本高,平时节省的燃油费被新车价格抵消大半。
2、电瓶老化后更换电瓶需要一笔不小的开销,增加用车成本。
3、两套驱动系统,会增加车辆的故障率,这又是增加了一项用车支出。
4、保值率低,越到后期越不保值,因为接手的人首先就要考虑更换电瓶的问题。
这里的问题是混动系统的电控技术,首先对于传统车,电控技术(一般指发动机控制)可以认为是核心,但对于混动车动力部分增加了电机和动力电池,这两个部分与发动机一起在动力系统硬件构成中三分天下。混动汽车中发动机电控系统相对于传统车中的要求主要增加了发动机启停技术;电机由电机控制器控制,对其控制要求主要是电机的转速、扭矩响应速度快,控制精度高;电池由电池管理系统控制(BMS),对其主要要求为电压,温度,电流采样频率高,数据准确,SOC估计精准,以及电池均衡技术;整车控制器(HCU)作为软件部分核心,统筹上述动力系统中三大硬件,围绕能量管理,协调电机和发动机功率输出,保证电池SOC在一定范围内,尽量提高经济性,同时兼顾舒适性以及满足驾驶员其他需求;综上,混动汽车控制技术类似中央与地方统筹协调发展,即要求地方各自繁荣,又要求听从中央指挥向更崇高的理想迈进。这种所谓复杂分配模式,无非就是传统汽车大国舍不得自己积累的那些机械变速器技术。个人认为全电汽车就可以了。哪里来这么多乱七八糟的分配模式。我不是做汽车行业的,说个外行的建议,混合动力是否可以做这样一个模式:汽车采用纯电动驱动,汽油发动机纯充电,这样,汽油发动可以工作在最省油的转速。
混合动力突然火了主要还是各家厂商在CAFE的压力下不得不引入新的技术降低油耗以达到2020年5L/100km的平均油耗目标。
当然,在这个时候就能看出哪些厂家是早有积累,哪些是试图弯道超车的了...当然,在这个时候就能看出哪些厂家是早有积累,哪些是试图弯道超车的了...
混合动力汽车的定义很简单,具有两种或两种以上动力源和动力转换装置的汽车。比如目前最常见的油电混合动力,就既具有从油箱到发动机的传统内燃机系统,又具有从电池到电机的电气化驱动系统。除此之外,还有内燃机-液压混动系统、内燃机-飞轮混动系统等各种其他类型的混动系统。混合动力车辆早就出现了,早在二十年前,下图这种混和动力的便捷交通工具就出现在中国的大街小巷了。
混合动力在这个阶段的爆发,很大的一个原因是各厂家都看到了混动在节能方面的优势。
对于传统的车辆,由于发动机的输出与车速及扭矩需求直接相关,因此,发动机的工况一直在变化当中,虽然可以通过变速器进行调节,但终究在大量的工况下发动机会运行在效率很低的区间内,同时发动机还会在怠速等工况时无效输出,损失大量的能量。
在混合动力系统中,由于存在两种不同的动力源,因此可以通过控制策略,使各动力源都尽量工作在各自最高效的区间内,就是所谓的“解耦”。下图是迈锐宝混动的BSFC,可以看到不论在什么样的车速和负荷下,发动机几乎一直工作在最高效的区间内。
同时,混合动力系统可以通过控制发动机怠速启停或者滑行减速启停等减少系统在怠速时的无效输出,降低系统的能量损失;混合动力系统还可以通过制动能量回收等进行能量的回收和再利用。如下图的丰田在THS II系统中应用的ECB(Electronically Controlled Braking)可以协调液压制动和电机制动,在制动时比上一代系统回收更多的能量。与之相类似的系统还有博世的iBooster和ESP HEV。
网上常常出现的一个传言就是PHEV并不省油,只是靠国标的计算方法算出一个很低的油耗,其实,一台真正的PHEV既然叫插电式混动,那也是混合动力的一种,同样可以通过电机与发动机的相互配合,使发动机工作在最高效的工作区间,也能够回收能量并再利用,也可以按需关闭发动机。所以PHEV并不是不能节能,比如Chevy Volt2,做为增程型电动车,背着最大号的电池,用光了电之后工作在混动模式下也比同级别的大部分车型省油。当然,做为工程师还是建议能充电就充电,毕竟我们开发新能源车,顾客购买新能源车都是为了让天更蓝,水更绿,空气更好,世界更美好。
除了节能之外,混动车辆还可以提供更好的驾乘感受。混合动力系统可以通过电机输出和发动机输出的耦合,提供更好的加速感。动力分流构型的EVT混合动力变速箱,还可以在实现毫无顿挫堪称完美的驾驶质量的同时输出传统CVT难以企及的扭矩。比如下面是CT6 PHEV的加速曲线,如教科书版光滑连续,毫无顿挫。某个媒体试驾之后的感受就是这TMD是开挂了...