纯电动汽车的工作原理,汽车发动机是如何“动”起来的

虽然说纯电动汽车现在炒的火热,但当前汽车的动力依然是内燃机。所谓内燃机是燃料与空气在发动机的内部混合纯电动汽车的工作原理、燃烧产生热能转化为机械能。 汽车发动机由气缸、活塞、连杆、曲轴等组成。活塞在气缸内做往复式直线运动,通过连杆推动曲轴转动。

发动机基本术语: 上止点-TDC,下止点-BDC,活塞行程,曲柄半径,气缸工作容积,发动机排量,燃烧室容积,气缸总容积,压缩比等。

发动机工作原理 一般发动机都是四冲程,它的工作原理包括进气行程、压缩行程、做功行程、排气行程。

活塞在曲轴带动下从上止点向下止点运动,进气门打开,排气门关闭,活塞下移,使得上部容积增大形成一定真空度,外部气体经过空气滤清器与汽油形成混合气,经过气门进入气缸,活塞到达下止点,停止进气;进气结束活塞在曲轴带动下从下止点向上移动,进排气门关闭,活塞上移,压缩混合气体,形成可燃混合气;压缩行程末火花塞放出电火花点燃可燃混合气,迅速燃烧产生高温高压气体推动活塞下移,通过曲轴连杆向外做功,直到移动到下止点时,做功结束,此时排气门打开,活塞在曲轴带动下向上移动,排除废气,排气行程结束。这就是一个工作循环。

你好DC DC是可以将电池包里面的高压直流电转变为汽车使用的12伏低压直流,同时他也可以将刹车制动时产生的电量,转变成直流存入电池。

纯电动汽车以电动机代替燃油机,由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱,电机结构简单、技术成熟、运行可靠。纯电动汽车优点无污染、噪声小:电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气,不产生排气污染,对环境保护和空气的洁净是十分有益的,几乎是"零污染"。众所周知,内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声,电动机的噪声也较内燃机小。单一的电能源:相对于混合动力汽车和燃料电池汽车,纯电动汽车以电动机代替燃油机,噪音低、无污染,电动机、油料及传动系统少占的空间和重量可用以补偿电池的需求;且因使用单一的电能源,电控系统相比混合电动车大为简化,降低了成本,也可补偿电池的部分价格。结构简单,维修方便:电动汽车较内燃机汽车结构简单,运转、传动部件少,维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时,电机无需保养维护,更重要的是电动汽车易操纵能量转换效率高:同时可回收制动、下坡时的能量,提高能量的利用效率。平抑电网的峰谷差:可在夜间利用电网的廉价"谷电"进行充电,起到平抑电网的峰谷差的作用。

纵观汽车发展史,电动汽车比搭载内燃机的奔驰专利一号车还要早面世半个世纪。而在二十一世纪的今天,电动汽车又将会成为未来新能源的最终解决方案。毫无疑问,电动汽车最大的优势便是无排放污染。

其次电动汽车还具有噪音低,结构简单,使用维修方便等特点。下面让我们了解一下电动车的工作原理。

电动车的心脏:电动机

纯电动汽车是完全用电动机来取代发动机驱动的,不少人认为电动机的动力没有发动机好,然而在先进的交流电机的驱动下,现代电动汽车的动力性甚至远远超过了不少大排量内燃机。

电动机可以在相当宽广的速度范围内高效地产生转矩,这意味着电动车甚至只需要单级减速齿轮就可以驱动车辆。

事实上,电动机驱动与发动机相比有两大技术优势:首先,发动机能高效产生转矩时的转速被限制在一个较窄的范围内(即经济运行区),因此需要变速器适应这一特性。而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效地产生转矩,这意味着电动车甚至只需要单级减速齿轮就可以驱动车辆。其次,由于高度电气化的控制系统引入,电动机实现动力输出的快速响应能力远高于发动机,这意味着电动机的响应比发动机更加灵敏。

电动车的“油箱”:电池组

制约电动汽车发展的主要问题还是集中于电池成本较高,充电时间长,续驶里程较短。近年来,不少汽车公司和研究机构的最新研究正在逐渐弥补电动汽车的这些先天缺陷。

目前镍氢电池和锂电池为不少电动车和混合动力车所使用,其中镍氢电池可快速充电,循环寿命长,同时它不存在重金属污染,也被称为“绿色电池”,但是比能量没有锂电池高。

锂电池有很多种类,例如锂离子电池、锂熔盐电池、锂聚合物电池,其具备较高的能量密度,等比功率大、比能量高,非常适合作为电动车车载电池。近年来,锂电池的研究使其在寿命和稳定性方面有大幅提升,因此锂电池是未来电动车的主力电池类型。

电动车的神经中枢:电控系统

电力驱动控制系统是电动车的神经中枢,它将电动机,电池和其他辅助系统互为连接并且加以控制。电力驱动控制系统按工作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模块三大部分。

电力驱动主模块主要由中央控制单元、驱动控制器、电动机、机械传动装置等组成。

中央控制单元根据加速踏板与制动踏板的输入信号,向驱动控制器发出相应的控制指令,对电动机进行起动、加速、降速、制动控制。驱动控制器的功能是按中央控制单元的指令和电动机的速度、电流反馈信号号,对电动机的速度、驱动转矩和旋转方向进行控制。

车载电源模块主要由电池电源、能源管理系统和充电控制器三部分组成。

由于电动机驱动所需的等级电压往往与辅助装置的电压要求不一致,辅助装置所要求的一般为12V或24V的低压电源,而电动机驱动一般要求为高压电源,并且所采用的电动机类型不同,其要求的电压等级也不同。为满足该要求,可以用多个12V或24V的蓄电池串联成96 -384V高压直流电池组,再通过DC/DC转换器供给所需的不同电压。

能源管理系统的主要功能是在汽车行驶中进行能源分配,协调各功能部分工作的能量管理,使有限的能量源最大限度地得到利用。能源管理系统与电力驱动主模块的中央控制单元配合一起控制发电回馈,使在电动汽车降速制动和下坡滑行时进行能量回收,从而有效地利用能源,提高电动汽车的续航能力。

充电控制器则是把电网供电制式转换为对蓄电池充电要求的制式,即把交流电转换为相应电压的直流电,并按要求控制其充电电流。

利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶。纯电动汽车的可充电电池主要有铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池等,这些电池可以提供纯电动汽车动力。同时,纯电动汽车也通过电池来储存电能,驱动电机运转。

2022-06-10

2022-06-10