第9章 环保汽车（课件）——《汽车文化》同步教学（高教版）

第9章 环保汽车 汽车的发展主要以地球上有限的石油资源为基本前提，随着地球上人口的增长，资源消费不断的增加，石油资源总有一天会枯竭，而且燃油发动机汽车本身也存在很多弊病，特别是排放废气污染环境、影响人类健康。尽管在这方面内燃机汽车进行了很大的改进，并取得了突出的成就，但它依然满足不了人们对汽车的要求。20世纪90年代以来，世界各国对改善环境的呼声日益高涨，各国都投入大量资金研发环保汽车，如今各种各样的环保汽车纷纷出台。环保汽车主要有：电动汽车、燃气汽车、太阳能汽车、醇燃料汽车等等。 9.1 电动汽车 电动汽车（Electric Vehicle,EV）是利用蓄电池存储的能量使电机转动，并将转矩传递给车轮，驱动车辆行驶。电动汽车和内燃机汽车一样历史悠久，它诞生于19世纪70年代。1873年，英国人罗伯特·戴维森研制成功第一辆具有实用价值的用蓄电池驱动的电动车，而电动车没有能够得到发展，竞争不过汽油车是因为当时蓄电池能量密度低、使用寿命短、充电时间长，每一次充电后的行驶路程太短。而汽油车轻便、快捷、舒适，一次加油能连续行驶400～500km。所以人们越来越喜欢汽油汽车。尽管如此，电动车的生命力并未就此而结束，人们对它的研究试验活动从没有停止过。事实上电动车在很多领域得到广泛应用，如电动叉车、机场、码头、车站、仓库用的电动车、拖车，残疾人用车、观光车等。 近年来人们所关注的电动汽车和早期的电动车有所不同，它是指：从车载电源获取电力，以电机驱动行驶，同时满足道路交通安全法规等各项要求的电动汽车。现代电动汽车与普通的电动车是有区别的，它能在道路上快速而机动地行驶。 现代电动汽车是全部或部分由电能驱动，电机作为动力系统的汽车，它包括纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池汽车三种类型。 9.1 电动汽车 1.电动汽车的组成 电动汽车由电力驱动及控制系统、驱动力传动系统等组成。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电力驱动及控制系统由驱动电动机、电源和电动机的调速控制装置等组成。电动汽车的其他装置基本与内燃机汽车相同。 1)电源 2)驱动电动机 3)电动机调速控制装置 4)传动装置 5)行驶装置 6)转向装置 7)制动装置 2.电动汽车的特点 1)无污染，噪声低 2)能源效率高，多样化 3)结构简单，使用维修方便 4)动力电源使用成本高，续驶里程短。 9.1.1 纯电动汽车 9.1 电动汽车 图9.1 为东风电动车股份有限公司生产的纯电动客车， 图9.2为EQ6140EV纯电动轿车。 9.1.1 纯电动汽车 9.1 电动汽车 混合动力汽车（Hybrid-Electric Vehicle，缩写HEV）是弥补了纯电动汽车的不足而诞生的，它将电池和汽油内燃机共用，既克服电池车续驶里程短的缺点又减少排放污染。 1.混合动力汽车的组成 混合动力汽车由小排量燃油发动机、发电机、电池组、驱动电机、控制器和电器设备等组成。图9.3为混合动力汽车的基本组成。 9.1.2 混合动力汽车 图9.3 混合动力汽车组成 9.1 电动汽车 2.混合动力汽车的工作特点 在日常行驶过程中，电脑根据实际情况选择最佳油—电工作模式工作。在市区慢速行驶时，靠电动机提供动力，停车等待时甚至连电动机也停止工作，不消耗动力，而电动机启动快、扭矩大的优点正适合城市走走停停的使用。只有在蓄电池快耗尽时发动机才会工作，但此时发动机只为蓄电池充电，燃油消耗特别少。在高速公路巡航行驶时，系统会关闭电动机只选择发动机工作。此时发动机处于连续工作状态，燃油经济性最佳，加上混合动力选用的发动机是小排量，所以比一般汽车更省油。加速时电动机与发动机联合工作，加速性能相当出色。当踩下刹车作减速时，系统会把多余的动能转化为电能贮存到蓄电池中。 3.混合动力汽车的优点 发动机持续工作时间长，动力性好，而电动机无污染、低噪声，二者可取长补短，汽车的热效率可提高10％以上，废气排放可改善30％以上。 9.1.2 混合动力汽车 9.1 电动汽车 4.混合动力汽车的类型 混合动力汽车按照能量合成的形式主要分为串联式、并联式和混联式三种。 1)串联式混合动力汽车 9.1.2 混合动力汽车 图9.4 串连式驱动系统 9.1 电动汽车 2）并联式混合动力汽车 并联式混合动力汽车的组成和串联式基本相同，但它没有单独的发电机，电动机既可以作电动机又可以作发电机使用，又称为电动－发电机组。它是发动机和电动机以机械能叠加的方式驱动汽车，发动机与电动机分属两套系统，可以分别独立地向汽车传动系提供扭矩，在不同的路面上既可以共同驱动又可以单独驱动。（图9.5） 9.1.2 混合动力汽车 图9.5 并连式驱动系统 9.1 电动汽车 3）混联式混合动力汽车 混联式混合动力汽车驱动系统由发动机、发