车辆工程中混合动力技术的应用

姜云斐 李芸华 李晶

摘 要：随着目前交通运输行业的不断快速发展，人们对于车辆的需求也越来越大，在这种情况下车辆工程得以快速发展，为更好进行车辆生产，满足人们的需求提供更好支持与保障。在当前车辆工程中，为能够使车车辆的性能及质量得以有效提升，在实际生产中需要对相关的科学技术进行有效应用而混合动力技术就是比较理想的一种，有利于车辆整体品质的提升，也就需要相关技术人员对该技术进行科学合理的应用，以实现更好生产。

关键词：车辆工程;混合动力技术;应用

随着目前人们生活水平的不断提升，汽车在人们的日常生活中越来越普及，并且对于各种车辆的要求也越来越高，在这种情况下实现车辆工程的更合理建设也就十分必要。在就目前车辆工程发展的实际情况而言，十分重要的一点就是需要进一步增强车辆的动力，而混合动力技术的应用可使这一目标有效实现因此，本文主要就针对车辆工程中混合动力技术的应用进行分析，从而使车辆工程的发展具有更好的技术支持。

1 车辆混合动力技术概述

1.1 混合动力技术概念

所谓混合动力技术所指的就是在车辆动力系统中对不同的两种动力源进行应用，从而使车辆不但具备燃油汽车优点，并且具备电动汽车优点。就目前的汽车工程领域发展实际情况而言，混合动力技术已经成为重点开发研究对象，就车辆工程长远发展角度而言，在实现混合动力技术合理应用的基础上，可使车辆节能减排更好实现，因而在促使车辆工程发展方面有着十分重要的价值及意义。对于应用混合动力技术的车辆，可使内燃机及电动机同时存在，这样一来，车辆在实际运行过程中也就可以依据实际需求对适当的动力源进行合理选择，从而使车辆可以最理想状态形行驶，可使汽车在运行中产生的能源消耗及尾气污染都明显减少，以保证车辆更好运行。

1.2 混合动力技术类型

就当前车辆工程中混合动力技术的应用实践而言，混合动力技术类型主要包括两种，即油电混合动力技术与液压混合动力技术。其中，对于油电混合动力技术而言，其屬于新型的能源驱动技术，相比于传统汽车动力技术，该技术所表现出的明显优点就是可以实现油电混合，将其共同作为汽车动力源，也就是在汽车原本内燃机功能的基础上融入电力驱动作为辅助动力系统，从而使车辆在实行动力调配方面更加灵活，并且可以实现十分理想的技能减排。在目前油电混合动力技术的实际应用中，对于混合动力系统，其连接方式主要包括三种类型，即串联连接、并联连接与混连连接，其中混连连接方式效果最理想。

对于液压混合动力系统，其主要包括两个部分内容，即液压动力系统与发动机，除此之外还有一个比较重要的设备就是液压蓄能器，该部件可以发挥出十分重要的作用，具备比较理想的可逆储能功能。同时，该系统中的动力元件为液压泵与液压马达。液压混合动力系统相比于油电混合动力系统而言，其表现出的优点就是具有更高的性价比，更具有经济性，实际应用相对而更加广泛。

1.3 混合动力车辆的优缺点

就目前混合动力车辆的实际应用而言，在所表现出的优点主要包括以下三个方面。第一，相比于传统燃油动力汽车而言，混合动力汽车可以使发动机保持更加稳定良好的运行状态，并且在实际运行中所产生的油耗比较低，能源消耗比较少，所产生的污染也比较少。第二，混合动力汽车不同普通纯电动汽车，并不需要经常充电，其主要就是利用混合动力系统自身优势，实现自我满足。第三，混合动力车辆能够进行自由切换运行系统，可以依据实际需求及喜好选择电动系统与燃油系统。但是，由于目前经济条件及技术条件方面的限制，混合动力汽车开发需要的成本仍旧比较高，相比于传统汽车的售价也就较高，这也就影响混动汽车的普及。

2 混合动力技术在车辆工程中的应用现状

2.1 混合动力技术在乘用车辆中的应用

就目前车辆工程中混合动力技术的应用实践而言，最早就是在乘用车辆中进行应用，随着混合动力技术越来越成熟，目前在客车及公交车中也有着广泛的应用。以公交车中的应用为例，在公交车行驶过程中，由于需要反复进行启停、制动以及加减速等操作，导致车辆在行驶过程中动能严重浪费，所产生的油耗比较，同时还会导致汽车尾气排放量比较大，影响城市环境。而在混合动力技术得以应用的基础上，对于处于低速行驶状态的车辆，可以选择纯电力驱动模式，从而使油耗减少，并且可以使尾气排放减少，还能够保证汽车发动机的更平稳运行。

2.2 混合动力技术在工程车辆中的应用

对于工程车辆，其运行特点就是体积比较大，负载变化比较大，工作环境比较恶劣，作业周期也比较长，在减速制动中往往会有十分严重的能量浪费情况出现，还有可能会产生系统发热情况，车辆有关元件寿命会缩短。而在混合动力技术得以应用的基础上，对于浪费掉的一些制动能量，可以实行回收利用，可使车辆的节能降耗性能有效降低。就目前的混合动力车辆实际应用来看，主要动力类型就是油电混合与液压混合，两者工作原理虽然比较类型，但是性能差距比较大。其中，挖掘机中应用比较多的为液压混合动力，具有比较明显的能源节约效果。

2.3 混合动力技术在军用车辆中的应用

就当前车辆工程发展实际情况而言，混合动力技术虽然有着十分广泛的应用，然而大多数军用车辆鞥就比较重视燃油，混合动力技术在军用车辆中虽然未得到普及，但是仍有所应用。在军用车辆中，混合动力技术的应用可以提供两种动力源，在其中一种动力源受到破坏的情况下，还有另外一种动力源作为备用，以保证军用车辆正常运行，有利于增强随车士兵的生存能力。同时，军车中混合动力技术的应用还能够实现排温排烟的有效降低，使车辆红外特点及可见特点减少，在纯电动模式下还能够使车辆热特点及噪声明显降低，这对于保证军用车辆的安全性具有重要的价值及意义[1-2]。

2.4 混合动力技术在矿用车辆中的应用

就目前矿用车辆的实际应用而言，其主要就是在井下执行运输作业，因而工作环境相对比较复杂，并且比较恶劣。相比于普通车辆而言，这种矿用车辆在实际运行过程中所产生的油耗非常大，并且污染物的排放也比较严重，减少能源消耗及环境污染也就成为这种类型车辆运行中需要解决的重要问题。通过将混合动力技术应用到矿用车辆中，可以通过能量的转换实现能源消耗的有效降低，并且由于有些情况下可以利用电能作为驱动，也就可以使环境污染减少。

3 混合动力技术在车辆工程中应用问题

3.1 混动系统参数控制难度比较大

在当前的混动汽车中，其前驱装置大部分都是使用高压蓄能器，在对智能传感器进行合理利用的基础上，对于车辆可以实现直接的智能操控，如控制脉冲信号频率，保证车辆驱动系统的高效稳定运行。在当前的车辆混动系统中，由于包含动力输入源及动目标控制系统，故而制动能量回收、动力系统匹配及协同控制流程等都比较复杂，在研发的整个过程中，需要对不同条件下汽车相应的燃油性能及动力性能特点进行分析，且需要考虑汽车零部件寿命及成本等相关因素。另外，对于混动系统控制参数，其参数控制相对困难，所使用的动力耦合装饰由于自身客观因素影响，在生产阶段无法实现有效应用，因而在目前混动技术的应用方面，改善混动系统控制性能属于关键。

3.2 充电电池组性能不够理想

对于油电混合动力系统汽车而言，在电池系统方面具有严格要求，在理想状况下需要系统运行能够满意以下条件，储存量理想，具有较高功率，具有较高充电效率及良好续航能力，且具有较强使用寿命。然而，目前很多混动汽车的电池成本都比较高，而且使用寿命也比较短，蓄电池水平比较差，存在的这些问题都会影响混合动力技术的应用，需要进一步改进。

4 混合动力技术在车辆工程中的具体应用

4.1 合理设计串并联式车辆系统结构

依据混合动力车辆系统构成，串并联式车辆系统中的主要连接形式就是电动机与发电机之间相互连接，在形成这种结构设计的情况下，对于汽车内部系统中的有关元件可以得到比较理想的储存模式，并且利用汽车内部储能元件，对于能力需求及发电机所供应的相关能力可以实现整合分析，这样一来也就可以使汽车具备一定的驱动力。另外，在汽车内部发电机与汽车发电机实现相互连接的情况下，由于其属于简单机械联动模式，在与汽车内部电动机及储能元件实现有效连接的基础上，可使汽车内部电器件连接的有关根本条件可以在一定程度上得以实现，也就可以实现更理想的能量利用。因此，对于这种串并联式车辆系统而言，相比于单纯串联方式与单纯并联方式，在车辆运行过程中可以提供更加丰富充足的动力，实现汽车的更好运行。

4.2 合理确定车辆混动分配系数

在对车辆混动系统结构实行设计过程中，需要对精滤器进行合理应用，从而对测量流量进行更准确把握，并且可以对相关数据分析工作实行同步优化，在此基础上将混动项目实际检测目的确定。在对电控单元运行结果进行研究方面，对于汽车内部传感器完善方案需要反复审核，不断进行优化修正，以便对汽车内部状况可以更好进行检测了解。在这一过程中，比较关键的一点就是需要对车辆低压部分实行详细解析，将汽车实际运行中状态作为切入点，在对状态进行合理分析的基础上，通过过滤油品之后所得到的效果，对手油泵粗滤器改进方案进行科学合理地设计，从而使汽车的整体安全性及稳定性可以得到更好保证，满足汽车运行的需求。

4.3 合理控制装卸机车参数

在液压混合动力技术的实际应用过程中，在对高压储能器进行合理应用的基础上，可使汽车传动装饰驱动力实现有效提升，因而在装载机车过程中需要对高压储能器参数实行科学合理控制，这也是比较关键的问题。在确保高压储能器参数控制水平实现有效提升的基础上，才能够使液压混合动力系统的作用及功能实现充分发挥。另外，还需要注意的一点就是对于装载机车参数控制，需要利用智能传感器及电液比例合理调控，在此基础上才能够得到更精准控制，在此基础上可使机车内部系统进展流程得以简化。为能够使这一目标实现，作为相关技术人员，对于汽车传感器管控需要充分重视，并且需要利用智能控制系统中的相关控制手段，对脉冲信号离散信号频率进行合理调整，从而保证汽车始终都能够具有比较理想的驱动力，实现汽车的更加合理运行。

4.4 动力耦合装置的合理设计

就目前车辆工程中混合动力技术的实际应用而言，动力耦合装置的设置也是比较重要的一点，会直接影响车辆综合性能。就目前混合动力车辆实践而言对于动力耦合装置，其形式主要包括三种，分别为转矩结合形式、驱动力结合形式以及转速结合形式。其中，对于转矩结合方式，其能够使车辆中传动系统直接驱动车辆，且能够带动发电机，使电池蓄电。驱动结合形式的主要目的及作用就是使车辆驱动力实现有效提升，因而在实际设计中需要对面附着力进行合理应用。而对于动力耦合装置而言，由于组成系统比较复杂，在系数控制方面的要求也就比较高。转速结合形式是这三种中应用最少的一种，其主要原因就是这种形式在实际运行过程中会受到自身因素的影响，从而对车辆的性能会产生一定的影响[3-4]。

5 结语

在当前的车辆工程中，越来越多的现代化技术手段得以应用，在提升车辆性能方面发挥着重要的价值及意义，而混合动力技术就是其中比较重要的一种。因此，在当前的车辆工程中需要对这种混合动力技术进行合理应用，从而使车辆工程的发展具有更理想的技术支持，并且可以得到更满意的成果。

参考文献：

[1]馮桂才，王勇.浅谈车辆工程领域中的混合动力技术[J].内燃机与配件，2019（24）：208-209.

[2]李峥杰.浅析混合动力技术在车辆工程领域中的应用分析[J].内燃机与配件，2019（21）：250-251.

[3]王崧浩，钟发平，吴纯华.乘用车混合动力技术发展现状及趋势分析[J].汽车实用技术，2020（13）：266-268.

[4]王叶菁，郁孟德，苏泓，等.混合动力技术在车辆工程领域的应用[J].花炮科技与市场，2018（04）：207.

作者简介：姜云斐（1986-），女，江西赣州人，硕士，讲师，研究方向：车辆工程。