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基本信息
- 項目名稱：
- 油電混合動力車
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 全球性的石油危機以及環(huán)境污染使得節(jié)能和環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的兩大主題，電動車雖然環(huán)保，但由于電池容量的問題，使得其行程較短，所以沒能得到全面的普及，同時混合動力車應(yīng)運而生，成為了一個新的發(fā)展方向。該項目就是基于現(xiàn)有的國際環(huán)境，開發(fā)設(shè)計出的一種油電混合動力車。
- 詳細(xì)介紹：
- 全球性的石油危機以及環(huán)境污染使得節(jié)能和環(huán)保成為汽車工業(yè)發(fā)展的兩大主題。節(jié)能主要是為了應(yīng)對石油危機，全球的石油儲量是有限的，而汽車消耗了全世界石油總產(chǎn)量的一大半。有資料表明，當(dāng)今世界的汽車每年向大氣排放約2 億多噸有害氣體，占大氣污染總量的60%以上，汽車排放污染已成為當(dāng)今大氣最大的污染源，有關(guān)資料顯示，城市大氣中82％的C0、48％的NOx、58％的HC和8％的粉塵均來自汽車排放的廢氣。按照國家環(huán)保中心預(yù)測，2010年汽車尾氣排放將占空氣污染源的64％。還有噪聲污染，燃油汽車污染嚴(yán)重威脅著人類生活質(zhì)量。 各國政府在環(huán)境問題以及本國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壓力下，也不得不加大對清潔能源的開發(fā)利用力度，為了使得本國汽車工業(yè)能夠持續(xù)快速發(fā)展，以開發(fā)和推廣電動車、多種代用燃料汽車為主要內(nèi)容的“綠色汽車”工程已經(jīng)在世界范圍內(nèi)展開。世界各大汽車公司爭相研制各種新型的節(jié)能減排環(huán)保車，力圖使自己生產(chǎn)的汽車達到或接近“零污染”的標(biāo)準(zhǔn)。 發(fā)展利用電作為驅(qū)動力的汽車生產(chǎn)已經(jīng)是涉及社會發(fā)展和經(jīng)濟安全的重大戰(zhàn)略問題，在目前的條件和技術(shù)能力下，發(fā)展混合型電動車實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化已作為我國汽車工業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的戰(zhàn)略性舉措。我們?nèi)绻僬嫉孟葯C，那將使我國的汽車工業(yè)在世界舞臺上更具有競爭力，也必將對人類的生存環(huán)境有著深遠(yuǎn)的現(xiàn)實意義。 電動汽車有純電動汽車、燃料電池汽車和混合動力動汽車三大種類，純電動汽車滿足零排放的最終選擇，但是目前電池的能量密度、充電時間、價格、壽命等問題仍未得到理想的解決，因而限制著純電動汽車的發(fā)展。燃料電池汽車在整車制造成本、氫能源的制備以及汽車安全性等方面仍有許多待解決的問題。而以發(fā)動機、電動機、燃料電池作為混合動力的電動汽車在20世紀(jì)末應(yīng)運而生，并得到飛速的發(fā)展，截止2008年，全球累計總銷量已突破200萬輛。專家普遍評價：混合動力電動汽車是2l世紀(jì)汽車產(chǎn)業(yè)界的一場革命，是滿足新世紀(jì)之初對汽車的節(jié)能與環(huán)保要求的理想選擇。 油電混合動力電動汽車是汽車技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，既具有純電動汽車高效率和低排放或零排放的特性，又具有傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車動力性強和持續(xù)行駛路程長的優(yōu)點，是當(dāng)前解決節(jié)能、環(huán)保問題切實可行的一種過渡方案。 通過客觀分析比較這三種類型混合動力電動汽車的結(jié)構(gòu)特性及優(yōu)缺點，綜合考慮各種模式油電混合動力車的實際使用要求及其成本等因素，本項目所設(shè)計的油電混合動力車選擇了并聯(lián)式的混合動力驅(qū)動系統(tǒng)。 油電混合動力模式驅(qū)動汽車，是在車輛啟動時，只靠車載蓄電池驅(qū)動電動機工作，待車輛達到一定速度后電動機停止工作，轉(zhuǎn)用汽油發(fā)動機工作，該方案的優(yōu)點是能使發(fā)動機一直保持在最佳工況狀態(tài)，動力性好，尾氣排放量很低。而且整個過程完全可以實現(xiàn)智能控制，當(dāng)然，駕駛?cè)藛T也可通過智能控制平臺對其過程進行人為的控制。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 該項目是將汽油發(fā)動機與輔助動力單元組合在一輛汽車上做驅(qū)動力，而輔助動力單元實際上是電動機。形象一點說，就是將傳統(tǒng)發(fā)動機盡量做小，讓一部分動力由蓄電池組-電動機系統(tǒng)承擔(dān)。這種混合動力裝置既發(fā)揮了汽油發(fā)動機持續(xù)工作時間長，動力性好的優(yōu)點，又可以發(fā)揮電動機無污染、低噪聲的好處，二者“并肩戰(zhàn)斗”，取長補短，汽車的熱效率可提高10％以上，廢氣排放可降低30％以上。 油電混合動力車的動力系統(tǒng)主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)、輔助動力系統(tǒng)和蓄電池組等部分構(gòu)成。 油電混合動力汽車是由電動機作為發(fā)動機的輔助動力裝置驅(qū)動的汽車。所謂油電混合動力，即燃料（汽油，柴油）和電能的混合。 油電混合動力汽車的燃油經(jīng)濟性能高，而且行駛性能優(yōu)越，油電混合動力汽車的發(fā)動機要使用燃油，而在起步、加速時，通過電動機的輔助作用降低油耗，簡單地說，就是與同樣性能的汽車相比，油耗大大降低。 油電混合動力車可以根據(jù)行駛狀況選擇最適合的動力。如果作為日常代步，從起步到低速行駛都可依靠電動機驅(qū)動；急加速時，則電動機和發(fā)動機同時提供強大的動力給驅(qū)動輪；高速行駛時，由發(fā)動機提供較強大的動力給驅(qū)動輪。另外，油電混合動力車依靠電動機起步，大幅度降低了噪音，給車輛帶來了更好的靜謐性。
科學(xué)性、先進性
- 1. 此混合車采用獨特新穎的操作控制系統(tǒng)，使得油電混合車的控制系統(tǒng)比較簡單穩(wěn)定； 2. 本項目組所研發(fā)的此車采用了比較小的發(fā)動機，但此車在動力不足的情況下可以有電動機輔助提供動力，與其他相同性能的車具有相同的動力。 3. 本項目組所研發(fā)的此車采用電動機進行啟動，這樣解決汽車啟動這一駕駛關(guān)鍵技術(shù)，對駕駛員的操作技術(shù)要求降低很多。 4. 據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，轎車汽車啟動時的耗油量是正常行駛的兩到三倍，較大型的車啟動耗油量更高，當(dāng)車速達到40-50Km/小時的時候燃料燃燒最充足，廢氣排放量最少，此車所采用的控制系統(tǒng)使用電動起步，使車速達到穩(wěn)定后再采用發(fā)動機，這樣大大降低了耗油量，減少了廢氣的排放，相應(yīng)節(jié)能減排的國策。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 本項目小組完成了油電混合自動控制以及傳動系統(tǒng)的設(shè)計，并在學(xué)校的大力支持下最終在2010年10月底完成油電混合車以及傳動控制系統(tǒng)實物的加工制作，并在校園馬路試車成功。 經(jīng)過該項目組組員的進一步完善，該油電混合動力車在2011年的校運會上進行展示，并獲得良好評價。
作品所處階段
- 該項目組已設(shè)計制作出首輛調(diào)試用車，進展較為順利，故該項目現(xiàn)處于完善階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 如有商家愿意投資，同意以技術(shù)入股的方式進行技術(shù)轉(zhuǎn)讓。
作品可展示的形式
- 實物、錄像、圖紙、圖片
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 2010年6月1日，財政部等4部委聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于開展私人購買新能源汽車補貼試點的通知》，明確規(guī)定，中央財政對試點城市私人購買、登記注冊和使用的插電式混合動力乘用車和純電動乘用車給予一次性補貼。該政策對混合動力車的研發(fā)推廣來說無疑是強而有力的推進劑。 另外，隨著國際市場上油價的大幅攀升，汽車企業(yè)對于新能源汽車的開發(fā)熱潮亦是一浪高過一浪。油電混合動力車行駛時,發(fā)動機將在最經(jīng)濟的條件下運行,電動機在適當(dāng)?shù)臅r侯進行補充,整個油耗比傳統(tǒng)車降低20%左右。 此項目的研發(fā)代表著一種新型的混合動力車的控制系統(tǒng)和一種新型的控制概念，此種控制系統(tǒng)的研發(fā)，將代表著汽車行業(yè)的一種新型的控制理念，同時也是相應(yīng)社會發(fā)展的需求，將解決目前地球儲能有限和人口不斷增長所導(dǎo)致的嚴(yán)重矛盾。一經(jīng)推廣將具有相當(dāng)廣闊的市場前景。
同類課題研究水平概述
- 雖然現(xiàn)在市面上已經(jīng)出現(xiàn)了油電混合動力車，如TOYOTA PRIUS（電機50KW）、TwinDrive（電機130KW）、雷克薩斯LS600hl、雷克薩斯RX400h、一汽豐田普銳斯、思域混合動力車以及近期剛剛上市的君越混合動力車等，但由于造價較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜都無法廣泛推廣；國內(nèi)混合動力車由于技術(shù)還很不成熟，也沒有正式推出一款比較實用的油電混合動力車。該項目方案結(jié)構(gòu)設(shè)計巧妙，控制簡單，可作為一種油電混合動力的基本模式進行開發(fā)和推廣。 目前，我們可以清楚地感受到所有的在產(chǎn)混合動力車均處于中高級車，普銳斯1.5L導(dǎo)航版售價27.9萬元，思域1.3L Hybrid售價26.98萬元，別克君越2.4L ECO-Hybrid油電混合動力車26.99萬元售價，RX400h售價81.6萬元，LS600hl售價159.8萬元。由此可見，目前油電混合動力車在市場上尚未形成一定的影響力，還有待于進一步的開發(fā)、研制更經(jīng)濟、更實用的油電混合動力車。 該項目主要是針對于油電混合動力車的控制系統(tǒng)的新的研發(fā)，通過本項目組成員的共同努力，采用多種傳感器自動采集信息，使用單片機自動控制，主要針對混合動力車的起步階段、正常運行階段以及較大功率工作階段實施研究設(shè)計，此項技術(shù)的研發(fā)使得混合動力車的操作更加簡單方便，動力更加充足，燃料使用效率更加高。 本項目所具有的先進性主要突出在控制上， 首先這種獨特新穎的操作控制系統(tǒng)，使得油電混合車的控制系統(tǒng)比較簡單穩(wěn)定；同時本項目組所研發(fā)的此車采用電動機進行啟動，這樣解決汽車啟動這一駕駛關(guān)鍵技術(shù)，對駕駛員的操作技術(shù)要求降低很多；最主要的是此種設(shè)計采用電動起步，使車速達到穩(wěn)定后再采用發(fā)動機，這樣大大降低了耗油量，減少了廢氣的排放，相應(yīng)節(jié)能減排的國策。
