混合動(dòng)力汽車(chē)的工作原理是怎樣的
混合動(dòng)力汽車(chē)通過(guò)結(jié)合燃油與電力驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn),旨在減少污染、提升行駛里程。它一般由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)等構(gòu)成。工作時(shí),不同工況下各部件分工不同,起步或低速時(shí),??侩姵仉娏︱?qū)動(dòng);加速或高速時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)供能并為電池充電;制動(dòng)或減速時(shí),回收動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存。其有串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián)等結(jié)構(gòu)形式,驅(qū)動(dòng)方式靈活,能有效節(jié)省燃料。
在串聯(lián)式結(jié)構(gòu)中,主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)攜手合作。發(fā)動(dòng)機(jī)并不直接參與驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,而是扮演著發(fā)電“小能手”的角色,它驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電,所產(chǎn)生的電能一部分可以為電池充電,以確保電池隨時(shí)“能量滿(mǎn)滿(mǎn)”,另一部分則直接供給電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)再憑借這股電能來(lái)驅(qū)動(dòng)車(chē)輛前行。在不同的工況下,各個(gè)部件之間配合得相當(dāng)默契。比如在車(chē)輛啟動(dòng)或低速行駛時(shí),電池提供電能給電動(dòng)機(jī),電動(dòng)機(jī)輕松驅(qū)動(dòng)車(chē)輛;當(dāng)車(chē)輛需要加速或者爬坡,對(duì)能量需求增大時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)全力發(fā)電,為電動(dòng)機(jī)提供充足的電能支持,讓車(chē)輛順利完成動(dòng)作。
并聯(lián)式結(jié)構(gòu)又是另一番“景象”。發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)都擁有直接驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的“能力”,它們就像兩個(gè)并肩作戰(zhàn)的伙伴,可以分別獨(dú)立為車(chē)輛提供扭矩。在車(chē)輛啟動(dòng)或者輕載行駛時(shí),電動(dòng)機(jī)可以單獨(dú)工作,憑借其出色的扭矩輸出特性,平穩(wěn)地驅(qū)動(dòng)車(chē)輛;當(dāng)車(chē)輛需要加速超車(chē)或者高速行駛,對(duì)動(dòng)力需求大增時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)便會(huì)齊心協(xié)力,共同為車(chē)輛提供強(qiáng)大的動(dòng)力。而且,在車(chē)輛行駛過(guò)程中,發(fā)動(dòng)機(jī)還可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?yàn)殡姵爻潆姡U想姵仉娏康姆€(wěn)定。
混聯(lián)式結(jié)構(gòu)則巧妙地融合了串聯(lián)式和并聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn),具有發(fā)動(dòng)機(jī)為主和電機(jī)為主兩種形式。以豐田 Prius 這種以電機(jī)為主的形式為例,它的混合動(dòng)力系統(tǒng)擁有多種工作模式。在不同的駕駛場(chǎng)景下,系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)際需求靈活切換工作模式。比如在城市擁堵路況下,頻繁的啟停使得電機(jī)發(fā)揮主要作用,實(shí)現(xiàn)高效的能量利用;而在高速公路上長(zhǎng)時(shí)間行駛時(shí),發(fā)動(dòng)機(jī)則成為主要?jiǎng)恿υ矗瑫r(shí)電機(jī)也會(huì)適時(shí)介入輔助,以達(dá)到最佳的動(dòng)力和油耗平衡。
此外,混合動(dòng)力汽車(chē)的電池一般采用鋰電池或鎳氫電池,它們就像是一個(gè)“能量?jī)?chǔ)蓄罐”,不僅能儲(chǔ)存電能,還能在車(chē)輛制動(dòng)或減速時(shí),把車(chē)輛的動(dòng)能回收轉(zhuǎn)化為電能儲(chǔ)存起來(lái)。當(dāng)電量不足時(shí),內(nèi)燃機(jī)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng),為電池充電,確保車(chē)輛始終有足夠的能量?jī)?chǔ)備。傳動(dòng)系統(tǒng)也至關(guān)重要,它包含變速器、離合器和傳動(dòng)軸等部件,負(fù)責(zé)將發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力精準(zhǔn)、高效地轉(zhuǎn)化為車(chē)輪的動(dòng)力,讓車(chē)輛能夠穩(wěn)健地行駛在路上。
總之,混合動(dòng)力汽車(chē)憑借其多樣的結(jié)構(gòu)形式和巧妙的工作原理,將燃油動(dòng)力和電力完美結(jié)合,在不同的工況下靈活切換驅(qū)動(dòng)方式,既保證了車(chē)輛擁有良好的動(dòng)力性能,又實(shí)現(xiàn)了降低油耗和減少尾氣排放的目標(biāo),為我們的出行帶來(lái)了更加環(huán)保、高效的選擇 。
(圖/文/攝:太平洋汽車(chē) 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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