中度混合動力電動汽車動力傳動系統(tǒng)匹配設(shè)計【3張CAD圖紙和說明書所見所得】【QX系列】

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譯文 外文翻譯 題 目 中度混合動力電動汽 車動力傳動系統(tǒng)匹配設(shè)計 學(xué) 院 專 業(yè) 學(xué) 生 學(xué) 號 指導(dǎo)教師 研究真實的交通條件下對于中型混合動力汽車的燃油經(jīng)濟(jì)性和氮氧化物的排放情況 Yutaka Takada,Shigeru Ueki and Akira Saito組織為促進(jìn)低排放汽車(LEVO) 轉(zhuǎn)載:綜合排放2004 (SP-1863) 2004 SAE世界大會 密歇根州的底特律市 2004年8月11日 摘要 混合動力卡車已經(jīng)開始進(jìn)入日本市場。一個為了測量燃油經(jīng)濟(jì)性和氮氧化物的排放的實時隨車攜帶的系統(tǒng)和一個電容器系統(tǒng)一起被安裝在中型混合動力汽車上。運行測試已經(jīng)在各種載荷的道路上執(zhí)行。結(jié)果顯示了在真實的交通狀況混合動力汽車的優(yōu)勢。燃油經(jīng)濟(jì)性同比于基礎(chǔ)的內(nèi)燃機(jī)傳動車輛在城市和郊區(qū)路上都有改進(jìn)。在開始加速時混合動力汽車還顯示出更少的氮氧化物的排放量，反之就會促進(jìn)基礎(chǔ)的內(nèi)燃機(jī)傳動車輛可能引起路邊NOx污染局部密集，例如十字路口。為了充分展示經(jīng)驗定的混合動力車的優(yōu)點，它是很重要的不是用于罕見停止的工作條件，如那些在公路上，或者在一個減少了剎車能量回收發(fā)生的工作條件下，如那些在交通堵塞中，很難重新獲得剎車能量甚至經(jīng)常停下來。此外,進(jìn)一步降低NOx可能得到優(yōu)化引擎在柴油機(jī)運行模式運行混合的卡車。 介紹 由于汽車廢氣排放關(guān)于空氣污染的意識在大城市引起對于日益增長，低排放車輛被引進(jìn)。在這個環(huán)境下，重型城市公交車使用混合動力技術(shù)，其目的是在較低的燃油經(jīng)濟(jì)性和低排放，已經(jīng)開始是實際使用[1][2][3]。近年來，混合卡車也被開發(fā)和用作商業(yè)車輛[4][5]，雖然它是需要降低成本以進(jìn)一步推廣。作為混合動力車輛提高燃油經(jīng)濟(jì)性和車輛廢氣排放經(jīng)過回收制動能量，其有效性取決于運行條件。至于卡車，相比于城市公交車所進(jìn)行的服務(wù)路線，有許多類型的運行區(qū)域的客戶包含在實際交通狀況中。因此，闡明什么是車輛的有效的運行條件和混合動力車提議改進(jìn)的混合程度是非常重要的。混合動力車的這些特征信息將對潛在客戶非常有用。作者在真實的交通中進(jìn)行試驗，在各種條件下使用混合動力卡車和電容器系統(tǒng)再配備一個車載測量系統(tǒng)以測試燃料經(jīng)濟(jì)性和氮氧化物的排放。本文介紹了混合卡車上的影響的燃油經(jīng)濟(jì)性和氮氧化物的排放量在真實的交通特征下的發(fā)射特性，而同時考慮到混合動力卡車的重量增加。 試驗條件 試驗車輛輪廓 測試車輛的規(guī)格 混合車的模型在2002年6月進(jìn)行了綜述投放市場。圖1顯示的是一個車輛的輪廓畫在研究中使用。主要規(guī)格如有列于表1。 測試車輛是一個有效載荷3.15噸中型混合動力卡車，一個152千瓦柴油引擎和電容器系統(tǒng)[6]。混合動力卡車比柴油機(jī)卡車重800公斤是由于安裝了混合動力系統(tǒng)。 測試車輛于2002年6月注冊，并且累計運行8446公里的距離后才作為測試的開始?；旌峡ㄜ嚨娜剂辖?jīng)濟(jì)和氮氧化物的排放量使用下面的方法與基礎(chǔ)的柴油卡車進(jìn)行比較?；旌蟿恿ο到y(tǒng)的卡車，如發(fā)動機(jī)和變速箱輸出，與基礎(chǔ)柴油卡車非常相似，進(jìn)行了有混合操作的測試和沒有混合操作的測試。今后，術(shù)語“基本地柴油卡車”是指沒有運行混合動力的測試車輛。 混合系統(tǒng)測試車輛有以下的運行方式。 1.電機(jī)運行模式 在較低的巡航速度時的運行模式只有動力電機(jī)嘟聲起動和加速。 2.偶數(shù)運行模式 運行模式動力的電動機(jī)和一個柴油發(fā)動機(jī)在加速時,當(dāng)輸出電壓從電容器降為規(guī)范值，車輛運行柴油機(jī)模式。 3.柴油機(jī)運行模式 只有運行模式動力柴油機(jī)。 4.制動能量回收模式 在減速期間，電動機(jī)擔(dān)任了發(fā)電機(jī)的角色。同時制動能量被保存到電容器。 在日本這個模型的試驗車輛測試的廢氣排放量低于D13模式下的混合動力汽車，在發(fā)動機(jī)運行在一個發(fā)動機(jī)測功負(fù)荷下相當(dāng)于減少電力的協(xié)助電動馬達(dá)(7)，測試氮氧化物的排放量降低40%混合汽車的柴油卡車中描述的基礎(chǔ)表1。 測試路徑 路徑的輪廓 一個測試路徑包括城市道路、公路和高速公路的郊區(qū)建立評價的燃油經(jīng)濟(jì)性和氮氧化物的排放量在各種運行工況。圖2闡述了國內(nèi)的測試路徑的輪廓；出發(fā)和抵達(dá)的城市是玉縣上尾市總距離大約是65公里。測試路線分為三種類型的旅行，一個城市旅行，每條路一條車道，一個郊區(qū)的旅行，每條路兩條車道，以及高速公路的速度限制旅行是100公里/小時。評價的燃油經(jīng)濟(jì)性和氮氧化物的排放量進(jìn)行了每次旅行使用混合車和比較的車輛。在本文中，測試道路包括三個類型的旅行都被稱為“測試的路線”。 距離的“城市之旅”約30.5公里，由“城市trip-1”和“城市trip一2”距離的“郊區(qū)之旅”約28.5公里，由“郊區(qū)trip-1”和“郊區(qū)trip-2”。距離的“公路之旅”約6.0公里。表2描述每個旅行的輪廓。 表1 試驗車輛主要品種 圖2 測試路徑的地圖 表2 測試路徑的輪廓 參數(shù)的測試 運行條件 測試和三種不同載荷進(jìn)行了12天，在每年12月3號和2002年12月27日之間。將車輛權(quán)重系數(shù)的重、中、輕負(fù)荷見表3。此外為了評價可能基于載荷的燃油經(jīng)濟(jì)性和氮氧化物的排放量，相同的有效載荷下混合卡車的設(shè)置是為了在中等載荷與柴油卡車比較。 根據(jù)當(dāng)前柴油機(jī)車輛的重量闡述柴油機(jī)車輛載荷的測試。欲知詳情,顯示于表格3主體的柴油卡車載荷在零的狀態(tài)的有效載荷是845公斤。這意味著載荷基于假設(shè)當(dāng)前柴油卡車為845公斤。雖然實際載荷在測試，而不需要混合操作是45公斤，因為增加車輛的重量，由于安裝的混合系統(tǒng)。(以下簡稱主體的基礎(chǔ)上提出了柴油車輛測試在當(dāng)今柴油卡車，而不是實際載荷的測試。) 硫含量500ppm商用柴油被用在這個測試。所有的試驗研究燃料供應(yīng)在同一加油站。一個單獨的司機(jī)被指派到測試，以排除可能產(chǎn)生的影響，從多重驅(qū)動程序。 廢氣排放測量系統(tǒng) 輪廓測量系統(tǒng) 安裝在一個車載系統(tǒng)測試車輛油耗測量和氮氧化物的排放。直到現(xiàn)在，一些車載測量柴油機(jī)NOx的卡車使用CVS進(jìn)行了系統(tǒng)。然而，車載NOx測量系統(tǒng)太大了[8][9]。因此，一個簡單的方法為燃料的消耗，并被認(rèn)為是在這里氮氧化物的排放量。在這個系統(tǒng)中，燃料消耗和氮氧化物的質(zhì)量流量的基礎(chǔ)上通過氧化鋯傳感器可以計算NOx的產(chǎn)物濃度，排氣氣流，由一個氣流從Karman渦流傳感器和燃料流量通過氧化鋯傳感器計算02濃度[10][11]【1、2】 最近，基于發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和發(fā)動機(jī)充氣效率空氣流量計算，被一個Karman渦流傳感器所替代。給出在附錄1中描述的細(xì)節(jié)。據(jù)報道使用這個系統(tǒng)測量NOx的準(zhǔn)確性是足夠的，與CVS系統(tǒng)相比[1-3]。在我們的研究中，該方法適用于測量燃油消耗和氮氧化物的排放。對于燃料流量、準(zhǔn)確性進(jìn)行了驗證一個車載質(zhì)量流量計。表4顯示了項目量的研究。除了車輛位置測量每1.0秒，這些項目每0.5秒測定。GPS車輛位置和圖片記錄了由VTR尋找一個特定的路邊的地方觀察密集的氮氧化物的排放量圖3顯示了NOx、O2氧化鋯傳感器安裝在簡單的試驗車輛的排氣管上。 評估項目定義 符號、單位、意義與燃油消耗和氮氧化物的排放量都列在表5定義的評價項目的細(xì)節(jié)都顯示在附錄2。 燃油經(jīng)濟(jì)性定義為消耗一升的燃料滑跑的距離(公里)。例如，F(xiàn)CRT意味著在一個測試中每一升的燃料滑跑距離(公里)。瞬時燃油經(jīng)濟(jì)性每0.5秒的車輛速度(公里/小時)除以燃料流量的測量(l/h)。 NOx排放質(zhì)量作為每滑跑距離一般氮氧化物的排放量的因素，比如，氮氧化物的排放量因子路線代表NOx排放測試質(zhì)量(g)在每一公里的路線，被稱為ENOx,X,inst。瞬時氮氧化物的排放量質(zhì)量流量的因素是氮氧化物(g/h)除以車輛速度(公里/小時)測量每0.5秒，被稱為ENOx、X、研究。同樣的結(jié)果也適用于描述車輛速度。 表3載荷條件 注:如Medium-A、載荷混合卡車幾乎是同樣的柴油，但在Medium-B情況下，混合重卡車總質(zhì)量一樣的柴油。載荷是實際重量測量試驗。 表4測量項目 表5符號、單位、意義與燃油經(jīng)濟(jì)性、NOx排放和車輛的速度 測試結(jié)果 輪廓的測試 輪廓12天的測試了被總結(jié)在表6。出發(fā)時間盡可能的大概是決定在盡量減少交通的影響取決于測試時間。作為結(jié)果，以免交通狀況在測試車輛速度從17.9每是21.2公里/小時似乎沒有很大的不同。 油耗測量 油耗測量驗證了車載系統(tǒng)質(zhì)量流量計在測試車輛上的安裝，同時考慮瞬態(tài)和歷史的總質(zhì)量流量測量條件。 比較總?cè)剂舷? 表7顯示結(jié)果的燃油經(jīng)濟(jì)性的十二個測試。在總質(zhì)量的差異最大流量百分之六，平均為百分之二。這些結(jié)果表明，油耗測量使用本系統(tǒng)在真正的交通測試中有足夠的精度。 瞬態(tài)條件比較 圖4表明了燃料流量體積的歷史開始在加速時有兩個測量方法。為補(bǔ)償時間常數(shù)的質(zhì)量流量測量儀表。歷史由車載系統(tǒng)測量余質(zhì)量流量計一致。 基于以上實驗事實，很明顯NOx的質(zhì)量流量測量這研究也具有足夠的精度自同一測量和計算方法。 真實交通情況中的測量 其次，燃料經(jīng)濟(jì)性和氮氧化物的排放量的路線因素的混合卡車和柴油卡車將會討論進(jìn)行的比較重的條款和載荷。 8