车辆工程前沿讲座汽车动力与传动技术

Loading……汽车动力与传动技术1报告人：chenfz报告内容2019/8/16一、车辆动力系统分类按照动力能源划分：2019/8/16汽油车传统能源汽车（能耗大、高污染）新能源汽车（节能、环保）柴油车混合动力汽（HEV）电动汽车（EV）太阳能汽车（SC）燃料电池电动汽车（FCEV）纯电动汽车（BEV）生物燃料汽车氢燃料汽车2019/8/16二、车辆动力技术车辆动力技术动力性经济性无污染2019/8/16车辆动力技术涡轮增压技术（Turbo）2019/8/16二、车辆动力技术涡轮增压技术（Turbo）二、车辆动力技术涡轮增压技术（Turbocharger）2019/8/16原理：利用发动机排出的废气推动位于排气道内的涡轮，带动位于进气道内的叶轮，压缩由空气滤清器管道送来的新鲜空气，再送入气缸。从而加大发动机进气量。优点：在不增加发动机排量的基础上，大幅度提高发动机的功率和扭矩。一台发动机装上涡轮增压器后，其输出的最大功率与未装增压器相比，可增加大约40%甚至更多。2019/8/16车辆动力技术燃油分层直喷技术FSI(FuelStratifiedInjection)车辆动力技术燃油分层直喷技术FSI(FuelStratifiedInjection)2019/8/16原理：FSI是汽油发动机领域的一项全新技术。它配备了按需控制的燃油供给系统，然后通过一个活塞泵提供所需的压力，最后喷油嘴将燃料在最恰当的时间直接注入燃烧室。通过对燃烧室内部形状的设计，使火花塞周围会有较浓的混合气，而其他区域则是较稀的混合气，保证了在顺利点火的情况下尽可能地实现稀薄燃烧，这也是分层燃烧的精髓所在。优点：更低的油耗、更好的环保和更大的输出功率和扭力。FSI比同级引擎动力性显著提高，油耗却可降低15%左右。2019/8/16车辆动力技术TSI(TurboFSI,TFSI)2019/8/16车辆动力技术TSI(TurboFSI,TFSI)原理：带涡轮增压器的FSI。优点：在同等排量下实现了发动机动力性和燃油经济性的完美结合，是当今汽车工业发动机技术中最为成熟、最先进的燃油直喷技术，并引领了汽油发动机的发展趋势。2019/8/16柴油涡轮直喷发动机TDI(TurboChargedDirectInjection)车辆动力技术2019/8/16柴油涡轮直喷发动机TDI(TurboChargedDirectInjection)原理：针对燃烧质量直接取决于燃油喷射进入气缸时的绝对压力这一因素。采用了最新的高压燃油喷射技术：泵喷射系统（喷射压力高达1920bar）。此系统使柴油与空气混合更充分，燃烧更彻底。起动、加速性能特别优异。优点：此系统使柴油与空气混合更充分，燃烧更彻底、性能更优异。车辆动力技术2019/8/16连续可变气门正时技术CVVT（ContinueVariableValveTiming）车辆动力技术（宝马公司Vanos，丰田VVTI，本田VTEC）2019/8/16连续可变气门正时技术CVVT（ContinueVariableValveTiming）原理：根据发动机的工作状况变化，通过电子液压控制系统连续改变凸轮轴打开进气门的时间早晚，时时控制气门重叠角的大小，从而改变气缸进气量。适用于双顶置凸轮轴发动机DOHC。优点：根据不同工况的调节，可以稳定燃烧状态；获得更大的扭矩；提高发动机工作效率；减少燃油消耗，降低污染排放。车辆动力技术（宝马公司Vanos，丰田VVTI，本田VTEC）2019/8/16可变排量技术MDS（MultiDisplacementSystem）车辆动力技术2019/8/16可变排量技术MDS（MultiDisplacementSystem）原理：根据驾驶的需要，可以改变发动机工作气缸的个数，在不同缸数之间切换。适用于大排量、多气缸发动机。优点：最大的好处是提高了发动机的燃油经济性。车辆动力技术2019/8/16混合动力HEV（MultiDisplacementSystem）车辆动力技术2019/8/16混合动力HEV（MultiDisplacementSystem）优点：经济性好（方便地回收制动时、下坡时、怠速时的能量）、污染小；动力性好。车辆动力技术原理：同时装备两种动力来源——热动力源（汽油机或者柴油机产生）与电动力源（电池、发电机与电动机），并以特定的形式联接在一起。缺点：成本高，电池寿命短，长距离高速行驶基本不省油。2019/8/16纯电动车BEV（BatteryElectricVehicle）车辆动力技术2019/8/16纯电动车BEV（BatteryElectricVehicle）车辆动力技术优点：无污染、噪声小；结构简单，维修方便；可回收制动、下坡时的能量，提高能量的利用效率。原理：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，通过电池向电机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车前进。缺点：目前蓄电池单位重量储存的能量太少，电池较贵，又没形成经济规模。2019/8/16燃料电池汽车FCV（Fuelcellvehicles）优点：零排放；能量转化效率高，燃料电池的能量转换效率可高达60～80%，为内燃机的2～3倍；氢燃料来源广泛，可以从可再生能源获得。发展燃料电池汽车是解决能源问题，应对气候变化问题的最理想方案，这也是汽车行业可持续发展的最终方向。车辆动力技术原理：使作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中，与大气中的氧发生化学反应，从而产生出电能启动电动机，进而驱动汽车。甲醇、天然气和汽油也可以替代氢（从这些物质里间接地提取氢），不过将会产生极度少的二氧化碳和氮氧化物。缺点：燃料电池成本非常高、寿命短，氢气储存技术很不成熟。2019/8/16车辆动力技术氢动力汽车（燃烧）三、传动系统分类经典传动形式：（发动机）--离合器+变速箱+传动轴+差速器+半轴--（驱动轮）2019/8/16二、车辆操控技术车辆操控技术动力性经济性舒适性操控性四、车辆传动操控技术2019/8/16手动变速器MT（ManualTransmission）优点：机械可靠性高、结构简单、动力性好。原理：用手拨动变速杆才能改变变速器内的齿轮啮合位置，改变传动比，从而达到变速的目的。缺点：操作复杂，对驾驶员技术要求高。2019/8/16三、车辆传动操控技术自动变速器AT（AutomaticTransmission）优点：起步柔和，换档时不中断动力，动力性好，舒适性好,可靠性高。原理：由液力变矩器、行星齿轮和液压操纵系统组成，通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速变矩。其中液力变扭器由泵轮、涡轮和导轮等构件组成，直接输入发动机动力传递扭矩和离合作用。由于液力变矩器自动变速范围不够大，因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率，液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮，从而实现自动变速变矩。缺点：速度变化反应较慢，液力传动效率低，结构复杂、维修费用高。液力变矩器2019/8/16特点：输入部分与输出部分没有刚性的机械联接，而是通过工作液体为介质来传递动力。2019/8/16三、车辆传动操控技术机械式自动变速器AMT（AutomatedMechanicalTransmission）优点：成本低、传动效率高。原理：在通常的手动变速箱和离合器上配备一套电子控制的液压操纵系统，以达到自动切换档位目的的机构。缺点：存在换挡动力中断等影响驾驶舒适性。2019/8/16三、车辆传动操控技术双离合器变速器DSG（DirectShiftGearbox）（DCT-DoubleClutchTransmission）优点：拥有手动变速箱的灵活及自动变速箱的舒适，且能提供无间断的动力输出，效率更高。原理：DSG内含两台自动控制的离合器，由电子控制及液压推动，能同时控制两组离合器的运作。当变速箱运作时，一组齿轮被齿合，而接近换挡之时，下一组挡段的齿轮已被预选，但离合器仍处于分离状态；当换挡时一离合器将使用中的齿轮分离，同时另一离合器啮合已预选的齿轮，在整个换挡期间能确保最少有一组齿轮在输出动力，不出现动力间断的状况。缺点：目前DSG变速箱面临的主要问题是制造加工的精度要求很高。2019/8/16三、车辆传动操控技术无级变速器CVT（ContinuouslyVariableTransmission）优点：结构简单，体积小；工作速比范围宽，容易与发动机形成理想的匹配，从而改善燃烧过程，进而降低油耗和排放；具有较高的传动效率，经济性高。原理：将传动带两端绕在一个锥形带轮上，带轮的外径大小靠油压大小进行无级的变化。缺点：传动带容易损坏，无法承受较大的载荷，使得它一直以来多应用在小排量、低功率的汽车上。2019/8/16三、车辆传动操控技术手自一体变速器（Tiptronic、Multitronic）优点：融合了手动变速箱的动态性和经济性以及自动变速箱的便利性。原理：将手动换挡和自动换挡结合在一起的变速方式。手自一体变速箱实际上还是自动变速箱的一种，通过电控系统模拟出手动变速箱的操作。缺点：结构复杂，维护成本高。Addyourcompanyslogan