電力驅動教練車改裝設計

羅顯東　鄧斌　敬素清　王鵬　朱永奎　四川汽車職業技術學院　610000

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電力驅動教練車改裝設計

羅顯東鄧斌敬素清王鵬朱永奎四川汽車職業技術學院610000

課題項目：本論文是四川省教育廳課題（14ZB0435）

【文章摘要】

目前全國各地普遍形成了持續不衰的學車熱。有車一族人數迅速上升，中國駕校迅猛發展，僅四川省內就有駕校500多所，目前駕校教練車動力改造多以油改氣為主，而油改電還非常少。本文探討了教練車油改電方案的可行性，必要性。提出一套汽車油改電的機械傳動和電氣控制設計方案，并做了實際方案改造實驗，得出此種方案具有節能、性價比高、安全可靠的結論。

【關鍵詞】

教練車；油改電；改裝；新能源

1　電力驅動汽車現狀及發展分析

目前國內駕校行業，無疑是前景廣闊的發展行業。然而，從解決當前駕駛行業的發展瓶頸來看，優質的駕校成為了社會上最大的需求，也成為駕校發展的必然趨勢。

在美國、日本、歐洲等發達國家，由于新技術發展的推動和政府對汽車排放要求越來越苛刻，分別制定了一系列政策，特別是對燃油汽車使用者的限制政策。在這一背景下各大汽車公司投入了大量的人力、物力和財力用于電動汽車的開發，不斷推出自己的新產品，促進電動汽車的發展，但這些都只是在普及型車輛的范圍內，對于專業性較強的教練場地車能源設備的研究幾乎還沒有涉及。

總之，對于教練車動力設備的改造，目前從國內和國外科研課題看，還沒有看到相關研究課題;就實踐看，駕校的教練車也僅僅是現有車型作“油改氣”（通常稱CNG）而已，一言以蔽之，場地教練如何使用更清潔的能源設備沒有任何研究及其實踐。

2　駕校教練車動力油改電可行性分析

駕校教練車“油改電”前景廣闊，而要從理論研究走向應用層面乃至推廣大面積使用則需要嚴格而科學的研究過程和實踐經驗。可以從以下幾個方面進行可行性分析：

第一，動力性保障方面：

本課題首先將教練車“油改電”動力改造定位為給駕駛證考試科目二倒庫車輛提供動力，以此作為出發點然后完成整套機構、電氣控制方案設計和實施。課題所選教練車輛為大眾桑塔納2000車型，根據其功率曲線圖以及計算可知其怠速運轉時所需要的動力大小，以此提供相應功率的電動機帶動車行駛。

第二，結構上：

1、拆除原車相關部件后，重新裝上的裝置盡量利用原來的安裝孔等。并使各個新裝裝置安放合理可靠。

2、總裝完成后考慮車身平衡穩定性問題，在相應位置適當增加配重塊。

操作性上：

1、發動機拆除后由其他裝置提供動力，原車油門操作功能不能被破壞，則需要設計相應結構和電路線路。

2、離合器、剎車、方向盤等使用上要保持原樣，必要時增加輔助裝置以適應新動力源的動力情況。

3、要維持原有檔位切換功能，并在檔位選擇不正確時做出應急保護。

安全上：

1、必須考慮每個環節的安全性，包括機構穩定性，操作安全性，以及用電等安全問題。

實用性上：

1、研究過程所有環節都要考慮所做產品經濟性，考慮使用成本和維護費用等價格優勢。通過相關數據分析得出，節約成本初算：“電動教練車”每小時只用1度電，按每天工作8小時計算，一天只需要約2-8元錢的費用，一臺“電動教練車”每天能為駕校節省七八十元錢的開支，一年下來為駕校節約燃料費用最少2萬元以上。

3　駕校教練車動力改造安裝方案

考慮課題在此只是做動力改造初步研究，并且這樣可以最好的使改裝部件與原車兼容。所以本課題安裝方案選擇以盡量多利用車輛原有部件為前提進行。計劃拆掉原車發動機原有的上端蓋部分而保留下端蓋所有部件，而在此基礎上另外增加一個固定板用于固定所需要的外加部件。暫時拆除所有不影響教練車驅動的用電設備，比如電瓶、空調、各種傳感器等。只保留原有助力系統和潤滑系統。

4　教練車原車部件拆卸步驟

經過部件安裝方案和動力元件的確定，下面進行方案實施。首先拆卸發動機上端蓋——拆下空氣流量計與發電機連接的插接器——拔下空氣流量器的接插器并做記號，為下面拆卸進氣管路做準備——拔下氣門罩室通風管——拆下空濾、進氣道及節氣門連接管路——拆下冷卻液儲液罐、發動機和散熱器之間的輸水管道——拆下冷卻液儲液罐——拆下油門拉線——拆下噴油器上的連接線和四個缸的分缸高壓線——從發動機上拆下噴油器和燃油分配管——拆下散熱器連接的接插器——拆下排氣管上的氧氣傳感器接插器——拆下排氣總管，排氣歧管——拆下同步帶條及其防護罩，因為正時皮帶是在正時皮帶防護罩內，所以首先拆下防護罩——松開張緊輪，拆下皮帶輪——拆下汽缸蓋罩——拆下凸輪軸，注意不要劃傷凸輪軸表面——拆下汽缸蓋，注意拆卸汽缸蓋螺栓時要遵循對角、最遠、多次的原則進行拆卸——擰下汽缸蓋螺栓后取下汽缸蓋——取出汽缸墊

最后留下汽缸下半部分，作為支撐改裝電機所用。

5　電機電力控制設計

所需元器件清單：

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其設計電氣電路圖如下圖1所示：

圖1

6　安裝步驟

需要將固定板安裝在發動機下端蓋上面，直接利用原有的固定安裝孔，將固定板安裝與發動機下端蓋上效果如下圖2

然后將3KW電機三相交流電機安裝與固定板上如圖3所示,以及電機接線盒接線如下圖所示

然后將皮帶輪安裝到電機旋轉軸上，然后裝上皮帶安裝完畢。

7　總結

綜上所述：課題對教練車動力進行改造研究，利用節能環保的新能源作為動力源是非常有必要的。能夠很好的適應當前時代形勢下的要求，并且滿足市場環境的迫切需求，做此類研究是非常有必要的。

【作者簡介】

羅顯東，男，四川隆昌人，講師，研究方向為汽車電子。鄧斌，男，四川汽車職業技術學院院長，副教授，研究員，研究方向為職業教育與民辦教育。