RL6100混合動(dòng)力城市客車總布置設(shè)計(jì)【含3張CAD圖紙】
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SY-025-BY-2
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)
學(xué)生姓名
系部
汽車工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
指導(dǎo)教師姓名
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是√否
題目名稱
RL6100混合動(dòng)力城市客車總布置設(shè)計(jì)
一、設(shè)計(jì)(論文)目的、意義
混合動(dòng)力汽車(Hybrid Electrical Vehicle, 簡(jiǎn)稱HEV) 是指同時(shí)裝備兩種動(dòng)力來(lái)源——熱動(dòng)力源(由傳統(tǒng)的汽油機(jī)或者柴油機(jī)產(chǎn)生)與電動(dòng)力源(電池與電動(dòng)機(jī))的汽車。通過(guò)在混合動(dòng)力汽車上使用電機(jī),使得動(dòng)力系統(tǒng)可以按照整車的實(shí)際運(yùn)行工況要求靈活調(diào)控,而發(fā)動(dòng)機(jī)保持在綜合性能最佳的區(qū)域內(nèi)工作,從而降低油耗與排放。
本課題的選擇充分考慮了研究課題對(duì)汽車車輛工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)和工作的指導(dǎo)作用,對(duì)本課題的研究能夠使學(xué)生了解專用汽車改裝設(shè)計(jì)方法,通過(guò)本課題的研究學(xué)生可以完成理論課程的實(shí)踐總結(jié),獲得一定的工程設(shè)計(jì)工作方法。
二、設(shè)計(jì)(論文)內(nèi)容、技術(shù)要求(研究方法)
進(jìn)行一種油電混合動(dòng)力城市客車的總體設(shè)計(jì);型號(hào)6100,小批量生產(chǎn);
進(jìn)行混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的研究,進(jìn)行整車原形車(城市客車)的選擇,進(jìn)行混合動(dòng)力系統(tǒng)中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng)和電池組等部分的設(shè)計(jì)計(jì)算和選型。
要求:確定整車參數(shù)(重點(diǎn)混合動(dòng)力系統(tǒng))、完成總布置設(shè)計(jì);不進(jìn)行總成部件的詳細(xì)設(shè)計(jì);未詳述指標(biāo)和要求按“汽車設(shè)計(jì)”。
對(duì)整車參數(shù)計(jì)算分析;以驗(yàn)證所完成的總體設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求。
要求整車性能滿足國(guó)標(biāo)要求;性能指標(biāo)優(yōu)于常見(jiàn)的6100。
三、設(shè)計(jì)(論文)完成后應(yīng)提交的成果
全部圖紙均要求計(jì)算機(jī)繪圖;合計(jì)圖量A0 3張;
提交設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1份,字?jǐn)?shù)大于1.5萬(wàn)字;符合規(guī)范要求;
四、設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度安排
1、調(diào)研、資料收集,完成開(kāi)題報(bào)告 第1、2周
2、方案設(shè)計(jì)與分析(調(diào)研與分析)第3周
3、總體參數(shù)設(shè)計(jì) 第4周
4、混合動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第5、6周
5、系統(tǒng)及重要裝置的選型 第7周
6、完成設(shè)計(jì)圖紙 第8、9周
7、性能計(jì)算分析、整車設(shè)計(jì)修正 第10周
8、完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫 第11周
9、設(shè)計(jì)修改 第12周、
10、提交指導(dǎo)教師審核、修正設(shè)計(jì) 第13、14周、
11、設(shè)計(jì)評(píng)閱、設(shè)計(jì)修正 第15周、第16周
12、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第17周
五、主要參考資料
1、 期刊類:道路與公路類,筑路機(jī)械或工程機(jī)械類,交通工程類,有關(guān)大學(xué)學(xué)報(bào)等(五年內(nèi))。
2、 科技圖書(shū)和教材:機(jī)械設(shè)計(jì)類、制圖類、及相關(guān)專業(yè)書(shū);
推薦:徐達(dá).專用汽車結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì).北京:北京理工大學(xué)出版社;
3、 設(shè)計(jì)手冊(cè):機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)等;
4、 網(wǎng)絡(luò)資源:檢索關(guān)鍵詞:自卸汽車,專用汽車改裝設(shè)計(jì)等;
其它:相關(guān)產(chǎn)品廣告,參觀有關(guān)產(chǎn)品展覽會(huì)。
六、備注
指導(dǎo)教師簽字:
年 月 日
教研室主任簽字:
年 月 日
SY-025-BY-3
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
系部
汽車工程學(xué)院
專業(yè)、班級(jí)
指導(dǎo)教師姓名
職稱
副教授
從事
專業(yè)
車輛工程
是否外聘
□是√否
題目名稱
RL6100混合動(dòng)力城市客車總布置設(shè)計(jì)
一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義
隨著新能源公交客車越來(lái)越受到重視,各類新能源公交客車的技術(shù)得到了飛速的發(fā)展。其中混合動(dòng)力公交客車作為以美國(guó)為首的部分國(guó)家著力發(fā)展的新能源車型,其技術(shù)成熟度和實(shí)際經(jīng)驗(yàn)都得到了巨大的提升,下面就目前的發(fā)展?fàn)顩r作簡(jiǎn)要闡述。
1.混合動(dòng)力公交客車簡(jiǎn)介及技術(shù)特點(diǎn)
混合動(dòng)力公交客車在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)客車的基礎(chǔ)上增加電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)有效合來(lái)實(shí)現(xiàn)車輛的驅(qū)動(dòng),達(dá)到節(jié)能和減排的效果?;旌蟿?dòng)力公交客車通過(guò)電子控制系統(tǒng)有效地協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)、電機(jī)的工作,使發(fā)動(dòng)機(jī)工作始終處于經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)域,從而使燃油經(jīng)濟(jì)性得到明顯改善。根據(jù)電機(jī)的輔助驅(qū)動(dòng)和調(diào)節(jié),發(fā)動(dòng)機(jī)工況能力可分為弱混、中混和強(qiáng)混,混合動(dòng)力公交客車一般采用中強(qiáng)混方案,節(jié)油率可超過(guò)30%。電子控制系統(tǒng)根據(jù)車輛運(yùn)行狀況決定混合動(dòng)力公交客車的工作模式,主要工作有快速起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)、發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)共同驅(qū)動(dòng)、行車發(fā)電、停車怠速發(fā)電、制動(dòng)能量回收等。
2.國(guó)際發(fā)展趨勢(shì)
目前世界各國(guó)都在積極推進(jìn)混合動(dòng)力公交客車的開(kāi)發(fā)和運(yùn)營(yíng)。美國(guó)紐約在1998年提供首批10輛串聯(lián)式混合動(dòng)力公交客車的示范運(yùn)營(yíng),目前有超過(guò)500輛此類客車在紐約、多倫多和舊金山等城市應(yīng)用。在西雅圖通用公司首先推出了并行式混合動(dòng)力公交客車進(jìn)行運(yùn)營(yíng),目前《城市公用事業(yè)》共有400余輛車在包括休斯頓、紐約、洛杉磯、西雅圖等超過(guò)28個(gè)北美城市運(yùn)行,今年該公司已獲得美國(guó)境內(nèi)各城市超過(guò)1 500臺(tái)訂單。在日本,豐田、本田等汽車業(yè)巨頭都投入巨大的人力和財(cái)力發(fā)展混合動(dòng)力公交客車,并已經(jīng)推出數(shù)款車型。
3.國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r
我國(guó)目前十分重視混合動(dòng)力車的研制和開(kāi)發(fā),國(guó)家召開(kāi)的863電動(dòng)汽車會(huì)議上,混合動(dòng)力汽車在中國(guó)電動(dòng)汽車的研究發(fā)展中,被確定為優(yōu)先發(fā)展的對(duì)象。大會(huì)通過(guò)的《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》明確把新能源汽車列為68項(xiàng)優(yōu)先主題之一?;旌蟿?dòng)力汽車作為“從現(xiàn)實(shí)的緊迫需求出發(fā),著力突破重大關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù),支撐經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展”的一項(xiàng)技術(shù),是符合“選擇具有一定基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)、關(guān)系國(guó)計(jì)民生和國(guó)家安全的關(guān)鍵領(lǐng)域,集中力量、重點(diǎn)突破,實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展”要求的。國(guó)內(nèi)東風(fēng)集團(tuán)、一汽集團(tuán)、上汽集團(tuán)、廣州客車廠、深圳五洲龍、長(zhǎng)沙聯(lián)合公司、宇通、金龍、福田、申龍等已成功開(kāi)發(fā)出產(chǎn)品或樣車。其中,2003年12月東風(fēng)公司率先投入10輛并聯(lián)式混合動(dòng)力公交客車,在武漢510路上進(jìn)行示范運(yùn)行。在成功示范運(yùn)行兩年后,2005年12月,首批下線的15臺(tái)東風(fēng)EQ6100HEV混合動(dòng)力電動(dòng)公交客車交付武漢市公交公司,在國(guó)內(nèi)首次實(shí)現(xiàn)}昆合動(dòng)力電動(dòng)汽車商業(yè)化銷售,開(kāi)通了國(guó)內(nèi)首條混合動(dòng)力綠色公交專線。2005年12月,一汽集團(tuán)首輛混合動(dòng)力公交客車在無(wú)錫客車廠駛下裝配線。在深圳和株洲,串聯(lián)式混合動(dòng)力公交客車也已經(jīng)進(jìn)入了示范運(yùn)營(yíng)階段。在關(guān)鍵零部件方面,研制了3個(gè)系列的混合動(dòng)力客車用主電機(jī)產(chǎn)品,多能源控制系統(tǒng)研發(fā)單位與整車企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)整車多能源控制器,配置16種不同的整車。在標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方面,我國(guó)已頒布混合動(dòng)力汽車國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng),混合動(dòng)力汽車測(cè)試方法、試驗(yàn)規(guī)程報(bào)告2項(xiàng)。上海經(jīng)過(guò)“十五”期間,已完成“申新動(dòng)1號(hào)”混合動(dòng)力大客車概念樣車的開(kāi)發(fā)、“海威”混合動(dòng)力轎車樣車及其他自主品牌混合動(dòng)力轎車的研制工作?,F(xiàn)在上汽集也正在積極推進(jìn)插電式混合動(dòng)力轎車與大客車的研發(fā)。相對(duì)國(guó)內(nèi)其他地方,上海的混合動(dòng)力汽車的發(fā)展起步雖晚,但起點(diǎn)高,現(xiàn)已進(jìn)入第2輪開(kāi)發(fā)階段,在轎車和客車領(lǐng)域都有樣車面世,相關(guān)技術(shù)和車輛還有待通過(guò)一定數(shù)量的示范運(yùn)營(yíng),在科學(xué)評(píng)判各類混合動(dòng)力汽車的優(yōu)、劣勢(shì)后,最終選擇比較適合城市運(yùn)營(yíng)和技術(shù)發(fā)展的路線,為加速我國(guó)混合動(dòng)力汽車的產(chǎn)業(yè)化奠定基礎(chǔ)。目前國(guó)內(nèi)的混合動(dòng)力汽車技術(shù)已經(jīng)逐漸走向示范運(yùn)營(yíng)和市場(chǎng)推廣,但是其關(guān)鍵零部件的性能和可靠性還有待提高。且混合動(dòng)力車相對(duì)于原型內(nèi)燃機(jī)車成本還較高,將成為混合動(dòng)力公交客車市場(chǎng)化的一大障礙。此外,當(dāng)前混合動(dòng)力汽車方案較多,但是測(cè)試手段短缺,尚不能通過(guò)試驗(yàn)評(píng)估與優(yōu)化,因此測(cè)試基地建設(shè)也需加強(qiáng)。
4. 發(fā)展混合動(dòng)力大客車的優(yōu)勢(shì)發(fā)展混合動(dòng)力城市公交客車,不僅有助于實(shí)現(xiàn)環(huán)境與交通的健康發(fā)展,構(gòu)建一流的城市交通環(huán)境,更可能實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破,掌握核心技術(shù),在制定電動(dòng)汽車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等方面擁有更大的發(fā)言權(quán)和主動(dòng)權(quán),從而在新一輪的競(jìng)爭(zhēng)中處于領(lǐng)先的優(yōu)勢(shì)地位。同時(shí),混合動(dòng)力車要想在我國(guó)真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,混合動(dòng)力公交客車也許就是這個(gè)產(chǎn)業(yè)的突破點(diǎn)?;旌蟿?dòng)力公交客車必須以傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)為依托,不能脫離傳統(tǒng)整車單獨(dú)發(fā)展。我國(guó)客車工業(yè)的基礎(chǔ)較為雄厚,無(wú)論是車身、底盤等關(guān)鍵總成還是零部件配套體系,都有著日積月累的經(jīng)驗(yàn)和優(yōu)勢(shì)。因而集成現(xiàn)有客車工業(yè)的優(yōu)勢(shì)資源,有利于迅速打造我國(guó)混合動(dòng)力客車自主品牌。混合動(dòng)力具有先天優(yōu)勢(shì),目前我國(guó)城市中行駛的燃油公交客車和城市團(tuán)體旅游客車是城市交通的主要污染源,極大地影響了城市形象和城市環(huán)境建設(shè),因此,更新城市公交客車成為打造“綠色城市”的重要舉措。近年來(lái),我國(guó)各大中城市公交客車年更換數(shù)量在4 700輛至6 200輛左右,并且以每年17%一23%的幅度增長(zhǎng)。2008年前后由于中小城市的跟進(jìn),公交客車的需求有望達(dá)到每年3萬(wàn)輛,其中一部分裝備混合動(dòng)力是完全有可能的。當(dāng)然,要大力發(fā)展混合動(dòng)力,降低成本是首要問(wèn)題。對(duì)于混合動(dòng)力客車,進(jìn)行推廣的最大障礙是高昂的成本,包括一次性購(gòu)車成本和使用成本。目前,我國(guó)城市公交大部分還是由政府進(jìn)行補(bǔ)貼運(yùn)營(yíng),這也相對(duì)減輕了混合動(dòng)力客車的商業(yè)化難度,有利于示范和推廣應(yīng)用?;旌蟿?dòng)力汽車技術(shù)已經(jīng)成為世界汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向。隨著全球氣候逐步惡化、城市大氣污染加劇和石油資源過(guò)度消耗,環(huán)保與節(jié)能已經(jīng)成為世界的焦點(diǎn),發(fā)展節(jié)能型、環(huán)保型汽車已成為世界汽車工業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的重要方向和汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然選擇,研發(fā)和推出一系列有商業(yè)應(yīng)用價(jià)值的環(huán)保、節(jié)能混合動(dòng)力汽車已經(jīng)并將在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)成為世界汽車工業(yè)發(fā)展的主流和趨勢(shì)。混合動(dòng)力汽車是新一輪競(jìng)爭(zhēng)的切人點(diǎn),也是民族汽車工業(yè)健康發(fā)展的保證,為我國(guó)汽車工業(yè)提供了跨越式發(fā)展的契機(jī)。雖然我國(guó)的混合動(dòng)力汽車技術(shù)研究起步相對(duì)較晚,與世界領(lǐng)先的混合動(dòng)力技術(shù)有一定的差距,但從世界范圍來(lái)看,混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)目前還處于起步階段,與傳統(tǒng)的燃料汽車技術(shù)相比,我國(guó)在混動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域差距相對(duì)較小,這為我們趕超國(guó)際先進(jìn)水平提供了一個(gè)平臺(tái),為我國(guó)民族汽車工業(yè)堅(jiān)持自主創(chuàng)新,打造民族品牌,提供了一個(gè)良機(jī)。
選題目的和意義
電動(dòng)汽車的研究是從單獨(dú)依靠蓄電池供電的純電動(dòng)汽車開(kāi)始的,純電動(dòng)汽車或零排放新燃料汽車無(wú)疑是我們的最終目標(biāo),但目前純電動(dòng)汽車初始成本高,行駛里程較短。由于高效能蓄電池、燃料電泡及其系統(tǒng)均發(fā)展相對(duì)滯后,影響了純電動(dòng)汽車的商業(yè)化進(jìn)程;而燃油發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)混合驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車是在純電動(dòng)汽車開(kāi)發(fā)過(guò)程中有利于市場(chǎng)化而產(chǎn)生的一種新的車型。它將現(xiàn)有內(nèi)燃機(jī)與一定容量的儲(chǔ)能器件(主要是高性能電池或超級(jí)電容器)通過(guò)先進(jìn)控制系統(tǒng)相組合,可以大幅度降低油耗.減少污染物排放。國(guó)內(nèi)外普遍認(rèn)為它是投資少、選擇余地大、易于滿足未來(lái)排放標(biāo)準(zhǔn)和節(jié)能目標(biāo)、市場(chǎng)接受度高的主流清潔車型,從而引起各大汽車公司的關(guān)注,得到商業(yè)市場(chǎng)的響應(yīng)并迅速發(fā)展,混合動(dòng)力汽車動(dòng)力性能、燃料經(jīng)濟(jì)性以及廢氣排放效果的好壞,在很大程度上取決于車輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)的合理匹配以及車輛行駛過(guò)程中對(duì)各部件的協(xié)調(diào)控制。傳統(tǒng)燃油汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)使用工況多數(shù)是偏離其最佳工作區(qū)域,未能實(shí)現(xiàn)動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的最佳匹配,因此,通過(guò)合理匹配混合動(dòng)力汽車的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),制定適合于車輛行駛工況的控制.對(duì)于提商汽車行駛效率,降低燃油消耗和尾氣排放具有較大的潛力,是一個(gè)值得研究的課題。對(duì)于汽車的動(dòng)力性能和燃料經(jīng)濟(jì)性水平,通常是在進(jìn)行實(shí)車道路試驗(yàn)之后給予最后評(píng)價(jià),這樣做不但周期長(zhǎng),成本高,而且在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段對(duì)整車及各總成方案的確定、結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇、傳動(dòng)系參數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)的匹配等具有一定的盲目性可能遺漏較優(yōu)的方案,造成浪費(fèi)。如果在設(shè)計(jì)階段,根據(jù)有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)利用計(jì)算機(jī)仿真模擬對(duì)汽車動(dòng)力性和燃料經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行預(yù)測(cè),可以考察驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)是如何影響汽車動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性,并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。此外,按預(yù)定的程序模擬各種行駛工況,包括瞬變的非穩(wěn)定工況,能全面地預(yù)測(cè)汽車在多種工況下的動(dòng)力性能和燃油經(jīng)濟(jì)性。
二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題
目前國(guó)內(nèi)、外研究混合動(dòng)力的有很多家,其中研究混合動(dòng)力城市客車的也為數(shù)不少,但是大多采用的是串聯(lián)式的或并聯(lián)式的,在技術(shù)上相對(duì)來(lái)說(shuō)還是比較成熟的,但是經(jīng)濟(jì)性能還是沒(méi)有到達(dá)所期望的,這樣使得開(kāi)發(fā)成本和實(shí)際效果有一定的差距,要想解決這個(gè)問(wèn)題,就要研制出技術(shù)成熟且更加節(jié)能的混聯(lián)式的混合動(dòng)力城市客車。
內(nèi)容包括:
(1)三種混合動(dòng)力電動(dòng)汽車的特性比較;
(2)混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的研究(驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、輔助動(dòng)力系統(tǒng));
(3)分析了典型工況的特點(diǎn),包括整車功率、扭矩的需求等從而進(jìn)行選型;
(4)混聯(lián)式混合城市客車的動(dòng)力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)布置方案的設(shè)計(jì)并研究?jī)煞N方案的工作模式和特點(diǎn);
(5)以汽車特定工況下的動(dòng)力性能要求和車輛行駛的功率需求作為設(shè)計(jì)動(dòng)力系統(tǒng)參數(shù)的根據(jù),對(duì)某混合動(dòng)力城市客車的動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵部件進(jìn)行了合理的選型、參數(shù)匹配和整車總體布置等;
(6)對(duì)混聯(lián)式動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行匹配,并對(duì)整車性能進(jìn)行優(yōu)化;
擬解決的主要問(wèn)題:
(1)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和匹配的理論研究。
(2)混合動(dòng)力汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要部件的特性分析。
三、技術(shù)路線(研究方法)
動(dòng)力系統(tǒng)各總成部件仿真
混合動(dòng)力系統(tǒng)部件的選擇
電動(dòng)機(jī)
發(fā)動(dòng)機(jī)組
動(dòng)力電池組
尺寸、質(zhì)量、性能、機(jī)動(dòng)性
混合動(dòng)力系統(tǒng)總成匹配
整車總布置及各總成布置
發(fā)動(dòng)機(jī)及傳動(dòng)系布置
駕駛室布置
懸架布置
車架總成外形及其橫梁布置
制動(dòng)系統(tǒng)布置
進(jìn)、排氣系統(tǒng)布置
主要目標(biāo)參數(shù)的確定
操縱系統(tǒng)布置
整車總布置設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)校核
整車性能仿真分析
混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案的比較確定
整車型式選擇
混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)的研究
城市客車運(yùn)行工況特點(diǎn)
四、進(jìn)度安排
1、調(diào)研、資料收集,完成開(kāi)題報(bào)告 第1、2周
2、方案設(shè)計(jì)與分析(調(diào)研與分析)第3周
3、總體參數(shù)設(shè)計(jì) 第4周
4、混合動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì) 第5、6周
5、系統(tǒng)及重要裝置的選型 第7周
6、完成設(shè)計(jì)圖紙 第8、9周
7、性能計(jì)算分析、整車設(shè)計(jì)修正 第10周
8、完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的撰寫 第11周
9、設(shè)計(jì)修改 第12周、
10、提交指導(dǎo)教師審核、修正設(shè)計(jì) 第13、14周、
11、設(shè)計(jì)評(píng)閱、設(shè)計(jì)修正 第15周、第16周
12、畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第17周
五、參考文獻(xiàn)
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六、備注
指導(dǎo)教師意見(jiàn)
簽字: 年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告
設(shè)計(jì)(論文)題目: 混合動(dòng)力城市客車總布置設(shè)計(jì)
院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院
專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程B07-1
學(xué) 生 姓 名: 郭鵬
導(dǎo) 師 姓 名: 李涵武
開(kāi) 題 時(shí) 間: 2011-3-10
指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn):
簽字: 年 月 日
附 錄
附錄A.英文文獻(xiàn)
Hybrid vehicles and electric vehicles have advantages in many fields,such as technology, economy and environment will become the first decades of the new century, the development of mainstream cars and automobile industry become the consensus of all of the industry. The Chinese government also has the National High Technology Research and Development Program (863 Program) specifically listed, including hybrid vehicles, including electric cars of major projects. At present, China's independent innovation of new energy vehicles in the process, adhere to the government support to core technology, key components and system integration focusing on the principles established in hybrid electric vehicles, through close links between production cooperation, China's independent innovation of hybrid cars has made significant progress.
With completely independent intellectual property rights form the power system technology platform, established a hybrid electric vehicle technology development. Is the core of hybrid vehicles batteries (including battery management system) technology. In addition, also include engine technology, motor control, vehicle control technology, engine and electrical interface between the power conversion and is also the key. From the current situation, China has established a hybrid electric vehicle power system through Cooperative R & D technology platforms and systems, made a series of breakthroughs for vehicle development has laid a solid foundation.
Mastered the core technology of key components, developed a series of products, a comprehensive follow-up of key components and parts industry. In the core of hybrid cars - battery technology research and development, China has independently developed the capacity to 6Ah-100Ah Ni-MH and Li-ion battery products, energy density and power density close to the international level and break through the security technology bottlenecks the scale of the world's first urban public transport buses used; the following self-developed 200kW permanent magnet brushless motors, induction motors and switched reluctance motor, motor power to weight ratio than 1300w/kg,
Motor system to achieve maximum efficiency 93%; self-developed fuel cell engine technology advanced, more than 50% efficiency, control the world's few car a hundred kilowatt fuel cell engine development, manufacturing and testing technology one of the countries. At the same time, the key components of hybrid car industry, a comprehensive follow-up of production capabilities and complete.
Mastered the entire vehicle key development, the formation of a capability to develop various types of electric vehicles. Hybrid cars in China in systems integration, reliability, fuel economy and other aspects of the marked progress in achieving fuel economy of different technical solutions can be 10% -40%. Meanwhile, the hybrid vehicle automotive enterprises and industrial R & D investment significantly enhanced, accelerating the pace of industrialization.
A vehicle that has two or more power trains is called a hybrid vehicle. The power train is defined as the combination of the energy source and the energy converter A hybrid vehicle drive train usually consists of no more than two power trains. More than two power trains will make the drive train very complicated. For the purpose of recapturing braking energy that is dissipated in the form of heat in conventional IC engine vehicles, a hybrid drive train usually has a power train that allows energy to flow bidirectional
A hybrid drive train can supply its power to the load by a selective power train. There are many available patterns of operating two power trains to meet the load requirement:
1. Power train 1 alone delivers its power to the load.
2. Power train 2 alone delivers its power to the load.
3. Both power train 1 and power train 2 deliver their power to the load simultaneously.
4. Power train 2 obtains power from the load (regenerative braking).
5. Power train 2 obtains power from power train 1.
6. Power train 2 obtains power from power train 1 and the load simultaneously.
7. Power train 1 delivers power to the load and to power train 2 simultaneously.
8. Power train 1 delivers its power to power train 2, and power train 2 delivers its power to the load.
9. Power train 1 delivers its power to the load, and the load delivers the power to power train 2.
In the case of hybridization with a gasoline (diesel)–IC engine (power train 1) and a battery–electric machine (power train 2), pattern (1) is the engine alone propelling mode. This may be used when the batteries are almost completely depleted and the engine has no remaining power to charge the batteries, or when the batteries have been fully charged and the engine is able to supply sufficient power to meet the power demands of the vehicle. Pattern (2) is the pure electric propelling mode, in which the engine is shut off. This pattern may be used for situations where the engine cannot operate effectively, such as very low speed, or in areas where emissions are strictly prohibited. Pattern (3) is the hybrid traction mode and may be used when large power is needed, such as during sharp accelerating or steep hill climbing. Pattern (4) is the regenerative braking mode, by which the kinetic or potential energy of the vehicle is recovered through the electric motor functioning as a generator. The recovered energy is then stored in the batteries and reused later on. Pattern (5) is the mode in which the engine charges the batteries while the vehicle is at a standstill, coasting, or descending a slight grade, in which no power goes into or comes from the load. Pattern (6) is the mode in which both regenerating braking and the IC engine charge the batteries simultaneously. Pattern (7) is the mode in which the engine propels the vehicle and charges the batteries simultaneously. Pattern (8) is the mode in which the engine charges the batteries, and the batteries supply power to the load. Pattern (9) is the mode in which the power flows into the batteries from the heat engine through the vehicle mass.
The abundant operation modes in a hybrid vehicle create much more flexibility over a single power train vehicle. With proper configuration and control, applying a specific mode for a special operating condition can potentially optimize the overall performance, efficiency, and emissions. However, in a practical design, deciding which mode should be implemented depends on many factors, such as the physical configuration of the drive train, power train efficiency characteristics, load characteristics, and so on. Operating each power train in its optimal efficiency region is essential for the overall efficiency of the vehicle.
附錄B.中文翻譯
混合動(dòng)力汽車及電動(dòng)汽車在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等方面的綜合優(yōu)勢(shì)使其成為新世紀(jì)前幾十年汽車發(fā)展的主流,并成為我國(guó)汽車界所有業(yè)內(nèi)人士的共識(shí)。我國(guó)政府也已經(jīng)在國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)中專門開(kāi)列了包括混合動(dòng)力汽車在內(nèi)的電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)。目前,我國(guó)在新能源汽車的自主創(chuàng)新過(guò)程中,堅(jiān)持了政府支持,以核心技術(shù)、關(guān)鍵部件和系統(tǒng)集成為重點(diǎn)的原則,通過(guò)產(chǎn)學(xué)研緊密合作,我國(guó)混合動(dòng)力汽車的自主創(chuàng)新取得了重大進(jìn)展。
形成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái),建立了混合動(dòng)力汽車技術(shù)開(kāi)發(fā)體系?;旌蟿?dòng)力汽車的核心是電池(包括電池管理系統(tǒng))技術(shù)。除此之外,還包括發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)、電機(jī)控制技術(shù)、整車控制技術(shù)等,發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)之間動(dòng)力的轉(zhuǎn)換和銜接也是重點(diǎn)。從目前情況來(lái)看,我國(guó)已經(jīng)建立起了混合動(dòng)力汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)和產(chǎn)學(xué)研合作研發(fā)體系,取得了一系列突破性成果,為整車開(kāi)發(fā)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
掌握了關(guān)鍵零部件核心技術(shù),自主開(kāi)發(fā)出系列化產(chǎn)品,關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化全面跟進(jìn)。在混合動(dòng)力汽車的核心——電池技術(shù)研發(fā)方面,我國(guó)已自主研制出容量為6Ah-100Ah的鎳氫和鋰離子動(dòng)力電池系列產(chǎn)品,能量密度和功率密度接近國(guó)際水平,同時(shí)突破了安全技術(shù)瓶頸,在世界上首次規(guī)模應(yīng)用于城市公交大客車;自主開(kāi)發(fā)的200kW以下永磁無(wú)刷電機(jī)、交流異步電機(jī)和開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī),電機(jī)重量比功率超過(guò)1300w/kg,電機(jī)系統(tǒng)最高效率達(dá)到93%;自主開(kāi)發(fā)的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)先進(jìn),效率超過(guò)50%,成為世界上少數(shù)幾個(gè)掌握車用百千瓦級(jí)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)、制造以及測(cè)試技術(shù)的國(guó)家之一。與此同時(shí),混合動(dòng)力汽車關(guān)鍵零部件的產(chǎn)業(yè)化全面跟進(jìn),生產(chǎn)配套能力顯著增強(qiáng)。
掌握了電動(dòng)汽車整車開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù),形成了各類電動(dòng)汽車的開(kāi)發(fā)能力。我國(guó)混合動(dòng)力汽車在系統(tǒng)集成、可靠性、節(jié)油性能等方面進(jìn)步顯著,不同技術(shù)方案可實(shí)現(xiàn)節(jié)油10%-40%。同時(shí),各汽車企業(yè)對(duì)混合動(dòng)力汽車的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化投入顯著增強(qiáng),產(chǎn)業(yè)化步伐不斷加快。
一個(gè)擁有兩個(gè)或以上動(dòng)力系統(tǒng)的汽車稱為混合動(dòng)力車,這個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)被定義成能量源和能量轉(zhuǎn)換裝置的結(jié)合,通?;旌蟿?dòng)力車的驅(qū)動(dòng)系不會(huì)多于兩個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)。多于兩個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)會(huì)似的驅(qū)動(dòng)系非常的復(fù)雜。出于回收傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車輛制動(dòng)過(guò)程中變成熱消耗掉的能量,混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系通常有一個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)允許能量雙向流動(dòng)。
混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系可以將動(dòng)力通過(guò)可選擇的路線傳遞給負(fù)載。兩個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)滿足負(fù)載的有效方式有很多種:
1、 動(dòng)力系統(tǒng)1單獨(dú)傳遞動(dòng)力到負(fù)載。
2、 動(dòng)力系統(tǒng)2單獨(dú)傳遞動(dòng)力到負(fù)載。
3、 動(dòng)力系統(tǒng)1和2同時(shí)傳遞動(dòng)力到負(fù)載。
4、 動(dòng)力系統(tǒng)2從負(fù)載獲得能量 (再生制動(dòng))。
5、 動(dòng)力系統(tǒng)2從動(dòng)力系統(tǒng)1獲得能量。
6、 動(dòng)力系統(tǒng)2同時(shí)從動(dòng)力系統(tǒng)1和負(fù)載獲得能量。
7、動(dòng)力系統(tǒng)1同時(shí)將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力系統(tǒng)2和負(fù)載。
8、動(dòng)力系統(tǒng)1將能量傳遞給動(dòng)力系統(tǒng)2,動(dòng)力系統(tǒng)2將能量傳遞給負(fù)載。
9、 動(dòng)力系統(tǒng)1將動(dòng)力傳遞給負(fù)載,負(fù)載將動(dòng)力傳遞給動(dòng)力系統(tǒng)2。
汽油機(jī)(柴油機(jī))——內(nèi)燃機(jī)(動(dòng)力系統(tǒng)1)和電動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)(動(dòng)力系統(tǒng)2)組合的情況下,方式(1)是發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)驅(qū)動(dòng)模式。通常是電池幾乎完全用盡并且發(fā)動(dòng)機(jī)沒(méi)有剩余動(dòng)力給電池充電,或者是電池已經(jīng)完全充滿而發(fā)動(dòng)機(jī)能夠提供足夠的動(dòng)力來(lái)滿足車輛的負(fù)載需求。方式 (2) 是純電動(dòng)模式,發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉。這種方式是在發(fā)動(dòng)機(jī)不能有效地運(yùn)行的場(chǎng)合,比如速度非常低,或者某些嚴(yán)禁排放的區(qū)域。方式 (3)是混合驅(qū)動(dòng)模式,可能在需要大功率的情況下運(yùn)用,比如急加速或者爬陡坡。方式 (4)是在生制動(dòng)模式, 通過(guò)電動(dòng)機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行來(lái)回收動(dòng)能或潛在的能量。再生的能量?jī)?chǔ)存到電池里,以后再利用。方式(5) 是充電模式,當(dāng)車輛停止,滑行或者下小斜坡的時(shí)候,沒(méi)有動(dòng)力傳遞到負(fù)載,也沒(méi)有動(dòng)力傳回來(lái)。方式 (6) 是再生制動(dòng)和內(nèi)燃機(jī)同時(shí)給電池充電模式。方式 (7) 是發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛同時(shí)給電池充電。方式(8) 是發(fā)動(dòng)機(jī)給電池充電,電池提供動(dòng)力給負(fù)載。方式 (9) 是發(fā)動(dòng)機(jī)將動(dòng)力通過(guò)車身傳遞給電池。
混合動(dòng)力車豐富的操作模式相比于單一動(dòng)力系統(tǒng)的汽車提供了更多的靈活性。用正確的結(jié)構(gòu)和控制, 針對(duì)特殊的工況運(yùn)用相應(yīng)的模式可以潛在地優(yōu)化整體性能,效率和排放。然而,在一個(gè)特定的設(shè)計(jì)中, 決定執(zhí)行哪一種模式取決于很多因素,比如驅(qū)動(dòng)系的結(jié)構(gòu),動(dòng)力系統(tǒng)的效率特性,負(fù)載特性等等。在各自的優(yōu)化效率區(qū)域運(yùn)行每個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)一輛汽車總體性能至關(guān)重要。
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