車輛工程中混合動力技術的應用

姜云斐 李蕓華 李晶

摘 要：隨著目前交通運輸行業的不斷快速發展，人們對于車輛的需求也越來越大，在這種情況下車輛工程得以快速發展，為更好進行車輛生產，滿足人們的需求提供更好支持與保障。在當前車輛工程中，為能夠使車車輛的性能及質量得以有效提升，在實際生產中需要對相關的科學技術進行有效應用而混合動力技術就是比較理想的一種，有利于車輛整體品質的提升，也就需要相關技術人員對該技術進行科學合理的應用，以實現更好生產。

關鍵詞：車輛工程;混合動力技術;應用

隨著目前人們生活水平的不斷提升，汽車在人們的日常生活中越來越普及，并且對于各種車輛的要求也越來越高，在這種情況下實現車輛工程的更合理建設也就十分必要。在就目前車輛工程發展的實際情況而言，十分重要的一點就是需要進一步增強車輛的動力，而混合動力技術的應用可使這一目標有效實現因此，本文主要就針對車輛工程中混合動力技術的應用進行分析，從而使車輛工程的發展具有更好的技術支持。

1 車輛混合動力技術概述

1.1 混合動力技術概念

所謂混合動力技術所指的就是在車輛動力系統中對不同的兩種動力源進行應用，從而使車輛不但具備燃油汽車優點，并且具備電動汽車優點。就目前的汽車工程領域發展實際情況而言，混合動力技術已經成為重點開發研究對象，就車輛工程長遠發展角度而言，在實現混合動力技術合理應用的基礎上，可使車輛節能減排更好實現，因而在促使車輛工程發展方面有著十分重要的價值及意義。對于應用混合動力技術的車輛，可使內燃機及電動機同時存在，這樣一來，車輛在實際運行過程中也就可以依據實際需求對適當的動力源進行合理選擇，從而使車輛可以最理想狀態形行駛，可使汽車在運行中產生的能源消耗及尾氣污染都明顯減少，以保證車輛更好運行。

1.2 混合動力技術類型

就當前車輛工程中混合動力技術的應用實踐而言，混合動力技術類型主要包括兩種，即油電混合動力技術與液壓混合動力技術。其中，對于油電混合動力技術而言，其屬于新型的能源驅動技術，相比于傳統汽車動力技術，該技術所表現出的明顯優點就是可以實現油電混合，將其共同作為汽車動力源，也就是在汽車原本內燃機功能的基礎上融入電力驅動作為輔助動力系統，從而使車輛在實行動力調配方面更加靈活，并且可以實現十分理想的技能減排。在目前油電混合動力技術的實際應用中，對于混合動力系統，其連接方式主要包括三種類型，即串聯連接、并聯連接與混連連接，其中混連連接方式效果最理想。

對于液壓混合動力系統，其主要包括兩個部分內容，即液壓動力系統與發動機，除此之外還有一個比較重要的設備就是液壓蓄能器，該部件可以發揮出十分重要的作用，具備比較理想的可逆儲能功能。同時，該系統中的動力元件為液壓泵與液壓馬達。液壓混合動力系統相比于油電混合動力系統而言，其表現出的優點就是具有更高的性價比，更具有經濟性，實際應用相對而更加廣泛。

1.3 混合動力車輛的優缺點

就目前混合動力車輛的實際應用而言，在所表現出的優點主要包括以下三個方面。第一，相比于傳統燃油動力汽車而言，混合動力汽車可以使發動機保持更加穩定良好的運行狀態，并且在實際運行中所產生的油耗比較低，能源消耗比較少，所產生的污染也比較少。第二，混合動力汽車不同普通純電動汽車，并不需要經常充電，其主要就是利用混合動力系統自身優勢，實現自我滿足。第三，混合動力車輛能夠進行自由切換運行系統，可以依據實際需求及喜好選擇電動系統與燃油系統。但是，由于目前經濟條件及技術條件方面的限制，混合動力汽車開發需要的成本仍舊比較高，相比于傳統汽車的售價也就較高，這也就影響混動汽車的普及。

2 混合動力技術在車輛工程中的應用現狀

2.1 混合動力技術在乘用車輛中的應用

就目前車輛工程中混合動力技術的應用實踐而言，最早就是在乘用車輛中進行應用，隨著混合動力技術越來越成熟，目前在客車及公交車中也有著廣泛的應用。以公交車中的應用為例，在公交車行駛過程中，由于需要反復進行啟停、制動以及加減速等操作，導致車輛在行駛過程中動能嚴重浪費，所產生的油耗比較，同時還會導致汽車尾氣排放量比較大，影響城市環境。而在混合動力技術得以應用的基礎上，對于處于低速行駛狀態的車輛，可以選擇純電力驅動模式，從而使油耗減少，并且可以使尾氣排放減少，還能夠保證汽車發動機的更平穩運行。

2.2 混合動力技術在工程車輛中的應用

對于工程車輛，其運行特點就是體積比較大，負載變化比較大，工作環境比較惡劣，作業周期也比較長，在減速制動中往往會有十分嚴重的能量浪費情況出現，還有可能會產生系統發熱情況，車輛有關元件壽命會縮短。而在混合動力技術得以應用的基礎上，對于浪費掉的一些制動能量，可以實行回收利用，可使車輛的節能降耗性能有效降低。就目前的混合動力車輛實際應用來看，主要動力類型就是油電混合與液壓混合，兩者工作原理雖然比較類型，但是性能差距比較大。其中，挖掘機中應用比較多的為液壓混合動力，具有比較明顯的能源節約效果。

2.3 混合動力技術在軍用車輛中的應用

就當前車輛工程發展實際情況而言，混合動力技術雖然有著十分廣泛的應用，然而大多數軍用車輛鞥就比較重視燃油，混合動力技術在軍用車輛中雖然未得到普及，但是仍有所應用。在軍用車輛中，混合動力技術的應用可以提供兩種動力源，在其中一種動力源受到破壞的情況下，還有另外一種動力源作為備用，以保證軍用車輛正常運行，有利于增強隨車士兵的生存能力。同時，軍車中混合動力技術的應用還能夠實現排溫排煙的有效降低，使車輛紅外特點及可見特點減少，在純電動模式下還能夠使車輛熱特點及噪聲明顯降低，這對于保證軍用車輛的安全性具有重要的價值及意義[1-2]。

2.4 混合動力技術在礦用車輛中的應用

就目前礦用車輛的實際應用而言，其主要就是在井下執行運輸作業，因而工作環境相對比較復雜，并且比較惡劣。相比于普通車輛而言，這種礦用車輛在實際運行過程中所產生的油耗非常大，并且污染物的排放也比較嚴重，減少能源消耗及環境污染也就成為這種類型車輛運行中需要解決的重要問題。通過將混合動力技術應用到礦用車輛中，可以通過能量的轉換實現能源消耗的有效降低，并且由于有些情況下可以利用電能作為驅動，也就可以使環境污染減少。

3 混合動力技術在車輛工程中應用問題

3.1 混動系統參數控制難度比較大

在當前的混動汽車中，其前驅裝置大部分都是使用高壓蓄能器，在對智能傳感器進行合理利用的基礎上，對于車輛可以實現直接的智能操控，如控制脈沖信號頻率，保證車輛驅動系統的高效穩定運行。在當前的車輛混動系統中，由于包含動力輸入源及動目標控制系統，故而制動能量回收、動力系統匹配及協同控制流程等都比較復雜，在研發的整個過程中，需要對不同條件下汽車相應的燃油性能及動力性能特點進行分析，且需要考慮汽車零部件壽命及成本等相關因素。另外，對于混動系統控制參數，其參數控制相對困難，所使用的動力耦合裝飾由于自身客觀因素影響，在生產階段無法實現有效應用，因而在目前混動技術的應用方面，改善混動系統控制性能屬于關鍵。

3.2 充電電池組性能不夠理想

對于油電混合動力系統汽車而言，在電池系統方面具有嚴格要求，在理想狀況下需要系統運行能夠滿意以下條件，儲存量理想，具有較高功率，具有較高充電效率及良好續航能力，且具有較強使用壽命。然而，目前很多混動汽車的電池成本都比較高，而且使用壽命也比較短，蓄電池水平比較差，存在的這些問題都會影響混合動力技術的應用，需要進一步改進。

4 混合動力技術在車輛工程中的具體應用

4.1 合理設計串并聯式車輛系統結構

依據混合動力車輛系統構成，串并聯式車輛系統中的主要連接形式就是電動機與發電機之間相互連接，在形成這種結構設計的情況下，對于汽車內部系統中的有關元件可以得到比較理想的儲存模式，并且利用汽車內部儲能元件，對于能力需求及發電機所供應的相關能力可以實現整合分析，這樣一來也就可以使汽車具備一定的驅動力。另外，在汽車內部發電機與汽車發電機實現相互連接的情況下，由于其屬于簡單機械聯動模式，在與汽車內部電動機及儲能元件實現有效連接的基礎上，可使汽車內部電器件連接的有關根本條件可以在一定程度上得以實現，也就可以實現更理想的能量利用。因此，對于這種串并聯式車輛系統而言，相比于單純串聯方式與單純并聯方式，在車輛運行過程中可以提供更加豐富充足的動力，實現汽車的更好運行。

4.2 合理確定車輛混動分配系數

在對車輛混動系統結構實行設計過程中，需要對精濾器進行合理應用，從而對測量流量進行更準確把握，并且可以對相關數據分析工作實行同步優化，在此基礎上將混動項目實際檢測目的確定。在對電控單元運行結果進行研究方面，對于汽車內部傳感器完善方案需要反復審核，不斷進行優化修正，以便對汽車內部狀況可以更好進行檢測了解。在這一過程中，比較關鍵的一點就是需要對車輛低壓部分實行詳細解析，將汽車實際運行中狀態作為切入點，在對狀態進行合理分析的基礎上，通過過濾油品之后所得到的效果，對手油泵粗濾器改進方案進行科學合理地設計，從而使汽車的整體安全性及穩定性可以得到更好保證，滿足汽車運行的需求。

4.3 合理控制裝卸機車參數

在液壓混合動力技術的實際應用過程中，在對高壓儲能器進行合理應用的基礎上，可使汽車傳動裝飾驅動力實現有效提升，因而在裝載機車過程中需要對高壓儲能器參數實行科學合理控制，這也是比較關鍵的問題。在確保高壓儲能器參數控制水平實現有效提升的基礎上，才能夠使液壓混合動力系統的作用及功能實現充分發揮。另外，還需要注意的一點就是對于裝載機車參數控制，需要利用智能傳感器及電液比例合理調控，在此基礎上才能夠得到更精準控制，在此基礎上可使機車內部系統進展流程得以簡化。為能夠使這一目標實現，作為相關技術人員，對于汽車傳感器管控需要充分重視，并且需要利用智能控制系統中的相關控制手段，對脈沖信號離散信號頻率進行合理調整，從而保證汽車始終都能夠具有比較理想的驅動力，實現汽車的更加合理運行。

4.4 動力耦合裝置的合理設計

就目前車輛工程中混合動力技術的實際應用而言，動力耦合裝置的設置也是比較重要的一點，會直接影響車輛綜合性能。就目前混合動力車輛實踐而言對于動力耦合裝置，其形式主要包括三種，分別為轉矩結合形式、驅動力結合形式以及轉速結合形式。其中，對于轉矩結合方式，其能夠使車輛中傳動系統直接驅動車輛，且能夠帶動發電機，使電池蓄電。驅動結合形式的主要目的及作用就是使車輛驅動力實現有效提升，因而在實際設計中需要對面附著力進行合理應用。而對于動力耦合裝置而言，由于組成系統比較復雜，在系數控制方面的要求也就比較高。轉速結合形式是這三種中應用最少的一種，其主要原因就是這種形式在實際運行過程中會受到自身因素的影響，從而對車輛的性能會產生一定的影響[3-4]。

5 結語

在當前的車輛工程中，越來越多的現代化技術手段得以應用，在提升車輛性能方面發揮著重要的價值及意義，而混合動力技術就是其中比較重要的一種。因此，在當前的車輛工程中需要對這種混合動力技術進行合理應用，從而使車輛工程的發展具有更理想的技術支持，并且可以得到更滿意的成果。

參考文獻：

[1]馮桂才，王勇.淺談車輛工程領域中的混合動力技術[J].內燃機與配件，2019（24）：208-209.

[2]李崢杰.淺析混合動力技術在車輛工程領域中的應用分析[J].內燃機與配件，2019（21）：250-251.

[3]王崧浩，鐘發平，吳純華.乘用車混合動力技術發展現狀及趨勢分析[J].汽車實用技術，2020（13）：266-268.

[4]王葉菁，郁孟德，蘇泓，等.混合動力技術在車輛工程領域的應用[J].花炮科技與市場，2018（04）：207.

作者簡介：姜云斐（1986-），女，江西贛州人，碩士，講師，研究方向：車輛工程。