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什么是采用非常规燃料作为动力来源的汽车?

2025-09-07 13:43 发布

混合动力汽车主要分为串联式、并联式和混联式三种布置形式:

其中,串联式是指发动机带动发电机发电,电能通过电动机控制器直接输送到电动机,由电动机产生电磁力矩驱动汽车。这种形式的特点是发动机工作状态不受汽车行驶工况的影响,始终在其最佳工作区域内稳定运行,因此发动机具有良好的经济性和低的排放指标。此外,由于电池驱动功率“调峰”,发动机功率只需满足汽车在某一速度下稳定运行工况所需的功率,因此可选择功率较小的发动机。发动机与驱动桥之间无机械连接,因此对发动机的转速无任何要求,发动机的选择范围较大,比如可选用高速燃气轮机等效率高的原动机。

此外,发动机与电动机之间无机械连接,整车结构布置自由度较大。然而,发动机输出需全部转化为电能再变为驱动汽车的机械能,需要功率足够大的发电机和电动机,且需要较大的电池容量以避免过充电或过放电。由于能量转换过程中的损失,发动机输出的能量利用率相对较低。

并联式是指发动机通过机械传动装置与驱动桥连接,电动机通过动力装置也与驱动桥相连,汽车可由发动机和电动机共同驱动或各自单独驱动。这种形式的特点是发动机通过机械传动直接驱动汽车,无机-电能量转换损失,因此发动机输出能量的利用率相对较高。当汽车的行驶工况使发动机需在其最佳工作范围内运行时,让并联式的HEV燃油经济性比串联式的高。此外,电动机进行“调峰”作用,发动机功率也可适当减小,当电动机只是作为辅助驱动系统时,功率可以较小。

并联式驱动系统中,电池容量需求较小,但由于发动机与驱动桥之间直接机械连接,需要通过变速装置来适应汽车行驶工况的变化,且发动机与电动机并联驱动,还需要动力复合装置,因此传动机构较为复杂。

混联式驱动系统是串联式与并联式的综合,是指发动机发出的功率一部分通过机械传动输送给驱动桥,另一部分则驱动发电机发电。这种形式能够使发动机、发电机、电动机等部件进行更多的优化匹配,在更复杂的工况下使系统工作在最优状态,因此更容易实现排放和油耗的控制目标。然而,系统结构相对复杂,长距离高速行驶省油效果不明显。

纯电动汽车有多种优点,包括零排放、能源利用率高、结构简单、噪声小、原料广和移峰填谷等。然而,也存在一些缺点,如续驶里程短、成本高、充电时间长、维护费用较高和蓄电池寿命短等。与传统汽车相比,燃料电池汽车具有零排放或近似零排放、燃料多样化和燃油电池转化效率高等优点。然而,燃料电池成本高昂,同时使用成本也昂贵。

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