河南职业技术学院 陈建 王德龙

前言

近年来，我国一直面临着经济发展与环境保护之间的矛盾问题。随着经济的发展，汽车数量迅速增多，带来了一定便利的同时，也给环境保护带来了麻烦。汽车主要燃料是石油，大量的汽车运行会造成资源损耗，排放废气，于是汽车动力需要通过改变来适应社会的发展。混合动力汽车是介于内燃机汽车和电动汽车之间的，同时具有内燃机和电动动力的车型，既解决了内燃机损耗燃料和排放污染物的问题，又解决了纯电动车里程短和成本高的问题。因此混合动力汽车将会长时间的存在，并向新能源动力汽车过渡。

1 混合动力汽车的发展

内燃机作为汽车的动力已经经过了很长时间的发展，有着非常成熟的技术，基本上解决了汽车运行中的成本、速度等一些问题，使用起来相对比较方便。但是，随着经济发展对生态保护的要求越来越高，内燃机已不再适应社会的发展。内燃机汽车会燃烧大量石油，产生废气，极大地破坏了生态环境。于是，各个国家开始寻找最有利的资源来作为汽车的主要动力。电动汽车无污染、耗费资源少，成为各国竞相追逐的热点。但是，电动汽车需要蓄电池，致使成本过高，而且当前的技术不能保证足够的里程供电，所以电动汽车的普及仍需要进一步的改进。混合动力汽车集内燃机和电动能源为一体，可以在二者之间进行转换，有效解决了电动汽车所存在的问题。混合动力汽车符合现代社会发展的要求，将会在很长一段时间存在着。在我国人均资源短缺、环境污染严重的情况下，对混合动力汽车进行研究有着非常重要的实际意义。

2 串联式混合动力汽车结构与原理

串联式混合动力汽车主要是由电池的电能驱动车辆，由内燃机带动发电机，把产生的电能传送到电池中，由蓄电池存电。串联式混合动力汽车由电能控制，当电能过低时，由内燃机提供动力，同时将蓄电池的电能充满，在遇到特殊路段需要较大能量时，如上坡，也会自动转换到以内燃机提供动力为主，以便最大限度地节省能量。

串联式混合动力多用于奔跑于城市间的大客车（长距离行驶的小轿车中往往很少见），以及在城市频繁起步、加速的情况下，可以更好地调整蓄电池的电量，最大限度地发挥内燃机的作用。这种动力汽车主要靠电池提供动力，所以可以减少污染物的排放，达到保护环境的目的，并且能够充分发挥电动机的作用，提高资源的利用率。但是，由于发电机把电能向电池传输时会导致能量损失，这在一定程度上降低了汽车动力的效率。

3 并联式混合动力汽车结构与原理

并联式混合动力汽车有内燃机和电动机两套驱动系统，既可以采取单独使用的方式，也可以二者同时使用，通过不同的离合器来驱动车辆。电动机主要是在需要较大功率时使用，作为内燃机的补充动力。在功率要求较低时也可以关闭发电机，由电动机提供能量，但这需要较大功率的发电机和较大容量的蓄电池。内燃机还可以向电池输送电能，保证有足够电能驱动汽车。

并联式混合动力汽车主要适用于汽车高速运行的情况，内燃机直接提供能量驱动汽车，减少了电能转换过程中的浪费，提高了资源的利用率。但是，由于并联式混合动力汽车主要是由内燃机提供能量，废气排放量多于串联式混合动力汽车，而且受路况的影响比较大。

4 混联式混合动力汽车结构与原理

混联式混合动力汽车是对串联式和并联式混合动力的综合使用，在高速行驶时，可以使用并联式，在加速或者上坡时，再配合发电机，充分发挥混联式混合动力汽车的优势。在低速行驶时，可以采取串联式，以发电机为主，减少废气排放量。混联式是在并联式混合动力的基础之上又增加了一套发电机，它不仅可以直接提供能量驱动车辆，还可以同时向电池输送能量，大大节约了资源。混联式混合动力充分融合了并联式和串联式混合动力汽车的优点，降低了能源消耗，减少了废气排放量。混联式结合了二者的特点，情况比较复杂，所以需要掌握好控制策略，以及发电机和内燃机的转换，使二者发挥出最大的功效，以最大限度地节约资源、减少废气排放。目前许多汽车采取混联式混合动力系统（如丰田），而且效用很好。

5 结论

综上所述，本文对串联式、并联式和混联式混合动力系统的结构和原理进行了分析，并介绍了三者的优缺点。随着社会对生态环境的要求越来越高，汽车行业必须对动力系统进行改造，设计出节约资源、废气排放量较少的动力系统，为环境保护作出贡献。就我国当前的能源状况和技术水平来看，混合动力汽车将长期存在，因此对混合动力汽车的研究有着重大的意义。混联式混合动力系统结合了二者的优势，在汽车行业有着广泛的应用。对于三者而言，无论哪一种都要注重把握控制策略，掌握好对内燃机和发电机的合理转换。

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