混合动力汽车时代来临?
当国内第一款量产混合动力车——丰田普瑞斯投放国内市场,引发国人对于新能源汽车开发的思考,本田汽车也在酝酿推出雅阁和飞度混合动力汽车时,我们不禁要问:混合动力汽车和电动汽车离我们的生活还有多远?
当前普遍使用的燃油发动机汽车存在种种弊病,统计表明在占80%以上的道路条件下,一辆普通轿车仅利用了动力潜能的40%,而且还会排放废气污染环境。
虽然人们普遍认为未来是电动汽车的天下,但是目前的电池技术问题阻碍了电动汽车的应用。由于电池的能量密度与汽油相比差上百倍,远未达到人们所要求的数值,专家估计在10年以内电动汽车还无法取代燃油发动机汽车。
现实迫使工程师们想出了一个两全其美的办法,开发了一种混合动力装置的汽车。所谓混合动力装置就是将电动机与辅助动力单元组合在一辆汽车上做驱动力,辅助动力单元实际上是一台小型燃料发动机或动力发电机组。形象一点说,就是将传统发动机尽量做小,让一部分动力由电池-电动机系统承担。这种混合动力装置既发挥了发动机持续工作时间长,动力性好的优点,又可以发挥电动机无污染、低噪声的好处,二者取长补短,汽车的热效率可提高10%以上,废气排放可改善30%以上。
混合动力源电动车按照能量合成的的形式主要分为串联式和并联式两种。
串联式动力由发动机、发电机和电动机三部分动力总成组成,它们之间用串联的方式组成SHEV的动力单元系统。负荷小时由电池驱动电动机带动车轮转动,负荷大时则由发动机带动发电机发电驱动电动机。
当电动车启动、加速、爬坡的工况时,发动机-电动机组和电池组共同向电动机提供电能;当电动车处低速、滑行、怠速的工况时,则由电池组驱动电动机,由发动机-发电机组向电池组充电。这种串联式电动车不管在什么工况下,最终都要由电动机来驱动车轮。
并联式装置的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,可分别独立地向汽车传动系提供扭矩,在不同路面上既可共同驱动又可以单独驱动。电动机既可作电动机又可以作发电机使用,又称为电动-发电机组。
由于没有单独的发电机,发动机可直接通过传动机构驱动车轮,因此该装置更接近传统的汽车驱动系统,得到较广泛的应用。
混合动力汽车在发达国家日益成熟,有些已进入实用阶段。由于构造复杂,成本较高,在电动汽车时代到来之前,混合动力型汽车只是一种过渡产品。