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《混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)匹配與優(yōu)化畢業(yè)論文》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車傳動(dòng)系統(tǒng)匹配與優(yōu)化畢業(yè)論文第一章緒論1.1課題的研究背景及意義從汽車發(fā)明到現(xiàn)在,不過短短的100年時(shí)間,回顧這100年的歷史,可以看到汽車扮演了促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要媒介,汽車工業(yè)己成為世界和各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。汽車工業(yè)的發(fā)展涉及許多產(chǎn)業(yè)部門的發(fā)展,帶動(dòng)了石油化工、鋼鐵冶金、機(jī)械制造、有色金屬工業(yè)、橡膠工業(yè)、紡織工業(yè)、電子工業(yè)等的發(fā)展并促進(jìn)了城市的市政建設(shè),以及與汽車相關(guān)的服務(wù)業(yè)的發(fā)展。汽車是現(xiàn)代文明的重要組成部分,一百年來的科學(xué)技術(shù)與文化的成果,都融進(jìn)到汽車技術(shù)之中,從而使汽車成為人類智慧的結(jié)晶。隨著汽車保有量的增加,汽
2、車速度的不斷提高,高速公路網(wǎng)絡(luò)的日益發(fā)達(dá),小汽車進(jìn)入家庭的范圍不斷拓展,極大的改善了人們的生活,擴(kuò)大了人們的活動(dòng)半徑,適應(yīng)了現(xiàn)代化工業(yè)的需要,同時(shí),也緩解了由于工業(yè)化和城市化帶來的弊端。然而,人們在享受汽車文明的同時(shí),也必須面對汽車帶來的負(fù)面影響:環(huán)境污染問題和石油能源危機(jī)問題。在本世紀(jì)的最后幾十年,節(jié)能、環(huán)保、新能源等字眼越來越緊密的與汽車聯(lián)系在一起,為解決環(huán)境污染問題和石油資源危機(jī)問題,研制更節(jié)能、更環(huán)保、使用替代能源的新一代交通工具,成為當(dāng)今各國汽車工業(yè)界的當(dāng)務(wù)之急。純電動(dòng)汽車或零排放燃料汽車無疑是我們的最終目標(biāo),但目前的電池技術(shù)阻礙了電動(dòng)汽
3、車的發(fā)展和應(yīng)用,專家們估計(jì)短時(shí)間內(nèi)燃料電池技術(shù)難有重大突破,電動(dòng)汽車暫時(shí)還無法取代燃油發(fā)動(dòng)機(jī)汽車。在這種情況下,一種兩全其美的方案應(yīng)運(yùn)而生,即開發(fā)所謂的混合動(dòng)力裝置的汽車。這種汽車就是將電動(dòng)能與輔助動(dòng)力單元(API)組合在一輛汽車上做驅(qū)動(dòng)力,這種混合動(dòng)力裝置發(fā)揮了燃料發(fā)動(dòng)機(jī)持續(xù)工作時(shí)間長、動(dòng)力好的特點(diǎn),又可以發(fā)揮電動(dòng)機(jī)無污染、低噪聲的優(yōu)點(diǎn),二者“并肩戰(zhàn)斗”,取長補(bǔ)短,汽車的熱效率可提高10%,廢氣排放可降低30%。汽車行業(yè)的專家們一致認(rèn)為,混合動(dòng)力車將是世界汽車行業(yè)今后較長時(shí)間內(nèi)主要發(fā)展方向。45目前,作為曾經(jīng)推動(dòng)人類文明向前躍進(jìn)發(fā)展的傳統(tǒng)汽車工業(yè)
4、正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),擺在世界汽車工亞可持續(xù)發(fā)展面前有兩大難題,即石油資源的日益匾乏和環(huán)境污染加重,這兩大難題在我國表現(xiàn)得更為突出。傳統(tǒng)的汽車消耗的能源幾乎完全依賴石油制品,汽車保有量逐年上升使能源問題逐漸成為汽車可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要因素。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展,汽車的保有量和年產(chǎn)量迅速增加,1990年全球汽車產(chǎn)量為1000萬輛,汽車保有量為6900萬輛,到1988年年產(chǎn)量猛增到4800萬輛,保有量達(dá)到5.3億輛。這些汽車要消耗數(shù)億噸的石油制品,相當(dāng)于全球石油產(chǎn)量的一半,特別是隨著汽車在諸如亞洲、拉美等一些新興的汽車市場的普及,將進(jìn)一步加劇石油的消耗
5、量,但石油作為不可再生的能源,在地球上的蘊(yùn)藏量是有限的。據(jù)有關(guān)專家估計(jì),地球上己探明的石油儲藏量將在40一50年內(nèi)消耗殆盡。而對我國形勢則更為嚴(yán)峻。根據(jù)1995年的統(tǒng)計(jì)數(shù)字,我國石油資源可開采量僅為3.288*109噸,占世界總儲量的3%,僅供我國開采20年左右,目前,我國的汽車保有量為1400多萬輛,隨著國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人均收入的逐漸提高,汽車保有量將迅速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì),1990年我國在用汽車汽油消耗量為1962萬噸,柴油消耗量489萬噸,2000年在用汽車汽油油耗銷量為5526萬噸,年增長率為20%,柴油消耗量為1705萬噸,年增長率為42.
6、7%,估計(jì)到2010年,我國的汽車油耗將達(dá)8000萬噸左右,原油需求達(dá)3.6億噸左右,近一半的原油需要進(jìn)口。因此,在21世紀(jì),能源問題,特別是具有戰(zhàn)略地位的石油資源問題,己經(jīng)成為世界范圍內(nèi)迫切要求政府和科學(xué)工作者認(rèn)真對待和優(yōu)先解決的問題。另一方面,汽車對社會(huì)環(huán)境的污染也相當(dāng)嚴(yán)重。內(nèi)燃機(jī)汽車排放的廢氣是一種分散的流動(dòng)污染源,工礦企業(yè)的排放是集中的固定污染源,后者易于控制與治理,前者往往在居民集中區(qū)排放污染物?,F(xiàn)代城市高層建筑鱗次櫛比,使汽車的排放污染物不易擴(kuò)散,造成局部地區(qū)的排放物濃度過高,同時(shí)汽車排放物的高度恰好在地面附近,處于人們呼吸的空間區(qū)域,
7、因此,它對人體的健康威脅最大。汽車尾氣排放的主要污染物主要有:一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)、碳?xì)浠衔?HC)、二氧化硫(SO2)等氣體以及微粒。據(jù)估計(jì),大氣污染的60%來自于內(nèi)燃機(jī)汽車。在美國排放到大氣中的污染物中66%的CO、43%的Nox、37%的鉛、31%的碳?xì)浠衔铩?0%的微粒來在燃油汽車。在英國,交通車輛排放的NOx占50%,CO占80%以上。其他國家內(nèi)燃機(jī)汽車所引起的大氣污染同樣嚴(yán)重。據(jù)北京環(huán)保部門測定,市區(qū)大氣污一染在夏季的67%,冬季的3%由汽車造成。1995年6月在上海外灘,過高的汽車尾氣排放污染己導(dǎo)致了光化學(xué)煙霧事
8、件,城市居民中患呼吸道疾病的人數(shù)逐年上升,交通民警執(zhí)勤人員的人均壽命降低,交警己成為危險(xiǎn)的職業(yè)之一。內(nèi)燃機(jī)汽車尾氣排放污染