混合动力技术在车辆工程领域的应用研究

混合动力技术在车辆工程领域的应用研究

徐小龙 龚建军 孔振东

河南工学院 河南省新乡市 453000

摘要：随着生态环境的恶化以及煤炭、石油等不可再生能源的短缺，社会各界都开始重视生态环境的保护和能源的节约利用，具有节能环保功能的混合动力汽车已成为当前各汽车制造商研发的重点，尤其是西方发达国家的汽车研发技术已得到较快发展，美国、日本等混合动力汽车开始应用，通过交流学习，我国汽车工程领域的混合动力技术也得到了不断的创新和发展，可以实现节能环保、绿色发展的生产目标。目前混合动力汽车已被应用在城市公共交通、工程建筑、军事等领域，从长远的发展来看，混合动力汽车具有广泛地使用前景和应用价值。

关键词：混合动力技术；车辆工程；应用

1 简析混合动力技术

1.1 混合动力技术的定义

混合动力技术是一种复合型动力能源技术，可以分为油电混合动力系统和液压混合动力系统两种，其连接方法可以分为串联式、并联式和混联式三种。油电混合动力技术是在保留汽车内燃机构造的前提下，配合使用发动机发动发电机完成发电而为汽车提供辅助动力，通过系统或者驾驶员监测车辆的运行情况而进行灵活调控，从而保证发动机最佳效能以及实现稳定运行，可以有效降低油耗和排放量，达到节能减排的目的。液压混合动力系统是由发动机和液压动力系统构成关键部分，可以降低运行成本，提高经济效益和运行稳定性。

1.2 混合动力汽车的优缺点

1.2.1 混合动力汽车的优点

发动机本身的功率输出和车速、扭矩等都有直接关系，在很多情况下单一发动机的功率较低，会出现很多无效输出，提高能源的损耗量。混合动力汽车能够让发动机保持在良好的运行状态中，有效避免传统动力系统的限制，通过制动能量回收，可以有效降低能源损耗；混合动力技术凭借不间断的动力输出，能够实现驱动系统的自动切换，不会出现换挡动力中断问题，可以满足驾驶员不同驾驶习惯、不同路况、不同地段的使用需求，提升车辆驾乘体验；混合动力系统通过发电机与发动机的相互配合，不需要经常充电，可以降低人们的劳动成本，提高工作效率，在汽车起步和加速的过程中通过电动马达产生强大的辅助动力，为车辆启动提供充足的能源支持，从而有效降低油耗和排放量，减轻大气污染，提高混合动力汽车的经济效益和社会效益。

1.2.2 混合动力汽车的缺点

混合动力系统是借助智能传感器来实现智能操控，从而保证驱动系统的高效、稳定运行。但是混合动力系统的组成成分复杂，所以对其参数控制比较困难；混合动力技术的先进性不足，存在混合动力汽车电力蓄能水平低、电池成本过高、使用寿命较短等问题；转速结合式的动力耦合装置本身具有一定的局限性，使得混合动力汽车的研发和制造成本过高，且无法全面把握汽车各零部件的使用寿命。

2 车辆工程领域中混合动力系统的运用研究

2.1 串并联式系统结构设计

串联式和并联式车辆系统结构在设计流程、连接顺序、储能元件上存在不同，但是串并联式车辆系统都主要是依托汽车内部发动机与发电机的相互连接，保证电器联动的稳定性，并且对汽车内部发电机供应的能量和储能元件需要的能量进行智能对比整合分析，从而完成对车辆运行的驱动，提高能量的最大化利用效果，切实提高人们的驾乘体验。

2.2 动力能量分配系数的控制

混合动力汽车的动能能量系数分配过程中，需要借助精滤器对流量指标的检测完成车辆运行高压部分的指标检测，通过检测结果来判断汽车的喷油嘴的工作状态，并且可以通过轨压传感器等设备来实现电控单元设备的优化，从而确保车辆在高压运行状态也能保证稳定运行；车辆的低压部分要使用手油泵的粗滤器来实现对车辆运转效果的控制、分析与设计，从而确保曲轴转速传感器可以保持平稳运行；为实现项目电源控制，可以通过电控单元来监控加速踏板和凸轮轴传感器，并获得相应的运行指标，从而展现项目设计的价值性；科学设计总制动力矩，采用电液制动转矩和再生制动转矩两种修正方式来修正转矩，从而提高制动系统和转矩的运行效果，减少外界其他环境和人为操作等不良因素的干扰和影响，从而保证汽车运行安全，提高汽车运行的稳定性。

2.3 混合动力装载机车参数

新型工程车辆采用的一般是液驱混合动力技术，依靠高压蓄能器提升动力。在实践过程中，相关技术人员要提高对智能传感器控制的重视程度，做好电液之间的比例分配，合理调节脉冲信号离散信号的频率，简化装载机车内部系统的进展流程，确保车辆运行的稳定状态；加强对离合器的分析与控制，通过液压控制方式，有效控制混合动力装载机车离合器的开断；通过使用高压蓄能器来实现对变量泵的大量动能支持，利用串联式发动机对混合动力装载机车进行参数控制，可以简化整个动力系统的工作流程，发挥混合动力装载机车的应用价值。

2.4 动力耦合装置

当前在混合动力技术中动力耦合装置主要可以分为转速结合式、驱动力结合式、转矩结合式动力耦合装置三种，但这三种动力耦合装置在实际应用过程中都存在一定的优点、缺陷和不足，比如可以有效节能能源，但是存在控制系数高、操作难度较高等缺点。因此，在进行动力耦合装置类型的选择过程中要充分考虑自身的利益和当前的实际情况，明确自身的实际需求，从而能够科学、高效、合理地选择最佳的动力耦合装置，并且能够根据消费市场现有的汽车使用情况，来科学预测未来混合动力技术的发展方向，不断创新和优化自身的设计方案，使混合动力汽车不仅能满足当下用户短期的使用需求，也能主动适应未来科技社会的发展需要，从而提高混合动力汽车的整体价值。

3 当前混合动力汽车的应用现状

3.1 公共交通

城市公交车辆具有体积庞大、承载量大、运行线路固定、制动起步频繁的特点。公交车行驶过程中的不断启动、制动、加速和减速等情况加大了车辆驱动系统的损耗，不仅浪费发动机动能，消耗大量油料，产生大量的尾气污染，还会增加发动机的维修费用。采用混合动力公交车有效结合电动机和内燃机，可以实现制动能量的有效回收，有效解决油耗过大、尾气排放量大以及能源浪费情况；混合动力系统具有较强的运行稳定性，可以实现对发动机的性能保护，降低维修成本，延长发动机的使用寿命，保证汽车运行过程中的安全性和稳定性，在提高乘车人员安全感和体验感的同时，有效保护生态环境。

3.2 工程车辆

工程车辆具有体积大、使用不灵活但是工作环境恶劣、工作强度高、工期长的特点，由于工程施工环境大都比较空旷，使用传统燃油工程车辆开展工作，会出现油料消耗过大、能源浪费严重且排放量大、污染严重的情况。尤其是矿山开采作业或者冬季工程施工过程中，施工环境复杂、雾霾天气增多，施工过程产生的废气会随着空气流动扩散到整个大气层，从而污染空气，加大了人们呼吸道疾病的患病概率，影响人们的身体健康。在工程车辆中使用混合动力系统能够有效降低油耗的排放量，且突然制动产生的动能可以及时转化为发动机的内部电力，从而实现绿色发展理念下节能减排保护环境的生产目标。

4 总结

综上所述，在车辆工程领域使用混合动力技术，能够高效解决噪声、大气污染等环境问题，提高能源的利用率，降低能源、动力等的流失问题，还可以提高人们的驾乘体验，保障车辆的安全稳定运行，从而推动车辆工程领域朝着更加科学、规范、可持续的方向不断发展。

参考文献

[1]冯桂才，王勇.浅谈车辆工程领域中的混合动力技术[J].内燃机与配件，2019(12).

[2]李峥杰.浅析混合动力技术在车辆工程领域中的应用分析[J].内燃机与配件，2019(11).

[3]刘冬梅.浅析混合动力技术在车辆工程领域中的应用分析[J].内燃机与配件，2019(10).

[4]刘健伯.车辆工程领域中混合动力技术分析[J].中国设备工程，2019(09).