浅谈增程式汽车发动机的机舱布置作者：王建秋刘相喜孙萧刘晓莹余伟
来源：《时代汽车》2022年第08期
摘要：近年来，随着新能源汽车的发展与普及，越来越多的汽车制造商谋求从传统动力到新能源的转型。增程式汽车具有政策支持、工作原理简单、技术门槛低等优势，成为更多车企转型或造车新势力入门的首选之路。本文将从布置搭载维度对比传统汽车与增程式汽车的发动机机舱布置区别，为传统动力在电气化转型的路上提供些思考与探讨。
关键词：传统动力增程式汽车转型机舱布置
1 前言
近年来，随着新能源汽车的发展与普及，越来越多的汽车制造商谋求从传统动力到新能源的转型。理想ONE作为国内首款增程式SUV车型，一经上市，就引爆市场，更是吸引更多的汽车制造商投入对增程式电动车的研究。相较于唱衰传统内燃机与鼓吹新能源的极端论调，部
分车企选择将增程式汽车作为二者的折中方案。同时由于政策支持、工作原理简单、技术门槛低等优势，增程式汽车更是被部分传统车企及造车新势力视为电气化转型路上的关键转折点。
机舱布置作为汽车总体设计中的关键组成部分，是传统动力到新能源转型路上的重要一环。通过机舱布置实现内燃机在传统汽车与增程式汽车的通用，进而降低开发难度，减少新零件开发成为布置搭载工程师的首要目标。本文将从布置搭载维度对比传统汽车与增程式汽车的发动机机舱布置区别，为传统动力在电气化转型的路上提供些思考与探讨。
2 传统汽车与增程式汽车机舱的区别
传统汽车由内燃机输出动力，通过传动机构实现对车辆的驱动;电动汽车由高压电池组提供能量，通过电机带动传动机构实现对车辆的驱动;而增程式汽车作为混动汽车的一种，是在纯电动汽车的基础上，增加内燃机给高压电池充电，其具备两套动力系统、一套驱动系统，因此大大提升了续航里程。
增程式汽车的发电机及驱动电机有串联和并联两种布置形式。如宝马i3某款动力配置采用双电机串联布置方案，曲轴直接驱动发电机，结构简单、效率高。但因串联布置轴向尺寸大，非常不利于机舱横向布置，一般需要开发全新的发动机，对于转型的传统发动机及通用化布置的发动机并不适用。因此目前市场上大部分增程器采用的方案都是并联式布置、高度集成化的三合一或多合一的电驱动系统。
采用多合一电驱系统的增程式汽车与传统燃油车的机舱布局差异不大，如图1、2所示。增程式汽车机舱布置较传统燃油车的主要变更点为将变速器更换为多合一的电驱动系统，其包括驱动电机、发电机、控制器等。同时机舱内新增I-boost、高压线束以及多套chiller管路。由于增程式汽车需在车身底盘布置高压电池组，挤占排气管路空间，因此需要将三元催化器、GPF布置在机舱内，这对发动机排气侧零部件的布置有着很高的要求。为压缩发动机排气侧布置空间，各主机厂通常采用的技术方案是缸盖与排气歧管集成、涡轮增压器上翻、三元催化器与GPF集成的紧耦合布置。
这样很容易发现，如果传统发动机的结构紧凑，具备良好的拓展性和兼容性，那么同一款发动机很容易就实现在增程式汽车的布置及应用。其新零件开发数量、开发难度、开发周期均占据较大优势。目前各主机厂开发的混动专用发动机均具备结构紧凑、兼容性强、可模块化跨平台布置等优点。
部分增程器受限于发动机形式，也采用了“前排后进”的正置式布置方案，即将发动机排气侧朝向车辆行驶方向布置，能够一定程度规避发动机排气侧噪音及热害对前围和驾驶室的影响。
3 布置原则
增程式汽车与传统内燃机汽车的布置方法和布置通用原则相同。首先确定动力总成位置，再根据动力总成位置进行粗略布置并分析可行性，最后再逐步对机舱进行精细布置和优化[1]。如表1所示，列举了当前市场上主流的5家整车厂对動力总成与主要周边零件的布置要求。
高压线束作为整车信号传输、供电、功能实现的重要零件在增程式汽车上应用的更加频繁。由于其对碰撞安全、电磁干扰等有着极高的要求，需要制定额外的机舱检查要求。其主要分布区域在驱动电机、电动压缩机、DCDC、电机控制器、充电高压线、高压电池等零件附近。如表2所示，下述为某厂家高压线束布置检查要求。
4 布置难点
作为从传统汽车到新能源汽车的转型产品，增程式汽车往往需要考虑如何在最小改动下实现通用化布置。下述为机舱布置常遇见的一些难点。
1）增程式汽车为保证对高压电池、电机控制器的冷却，通常需要新增2～3套冷却系统，导致相关的冷却管路呈倍数的增加，在原有的空间内布置更多的管路，交错纵横，成为布置设计的难点之一[2]。
2）增程式汽车发动机排气侧需要布置增压器、三元催化器、GPF，部分发动机还有LP-EGR等零件，同时要考虑与整车i-boost、chiller管路、机舱前围、传动轴等的布置间隙要求。如何实现发动机排气侧布置空间的压缩成为增程式汽车机舱布置的巨大挑战。
3）采用多合一电驱动系统的增程式汽车，其电机控制器通常布置在电机壳体上方，影响发动机与电驱动系统之间的间隙，这对于发动机后端零件布置有着较高布置要求。
4）增程式汽车新增许多高压线束，对于热害防护、碰撞安全、电磁干扰等都有较大影响，这成为机舱布置的又一难点。
5 其他
考虑到增程式汽车的应用环境，发动机大多运行在经济油耗区，无苛刻运行工况，对于发动机的配置要求较低，同时结合增程式汽车新增的电气化配置，对于传统发动机转型增程器的产品可考虑零件取消或减配，以降低开发成本。如表3所示，为某厂家列举的可减配的零件清单。
6 结语
1）本文从机舱布置入手，详细阐述了增程式汽车与传统燃油车的机舱差异，介绍了增程式汽车机舱布置原则、布置难点，为增程式汽车的开发提供了思考与探讨。
2）通过本文可知，传统内燃机可通过适当的变更实现向增程器的转型，进而提升产品的拓展性和兼容性，实现生命周期的延续。
参考文献：
[1]崔文宾. 某平台车型机舱布置研究[J]. 汽车实用技术，2020（22）：139-141.
[2]袁恒. 跨平台混合动力车布置研究[J]. 企业科技与发展，2021（06）：36-38.
浅谈发动机在整车机舱内的布置原则 摘要：在汽车行业蓬勃发展的今天，越来越多的科技被运用到汽车中，配置 趋向多样化，动力总成的搭载越来越多，各种功能和性能的升级，使得机舱内部 零部件和管线类的布局变得越来越紧凑，频繁出现布置问题。如何合理地安排和 设计发动机舱内各部件之间及各个零件间的相互关系是实现高效集成生产的关键。发动机舱是整车中集成度最高的一个区域，怎样确保整车性能，将较多零部件安 排于有限空间中，满足客户的多样化需求，是当前阶段亟待解决的课题。因此， 文章以发动机在整车机舱内的布置原则浅析为题进行了讨论，以期望对为今后车 型的正向开发工作提供依据。 关键词：发动机；整车机舱；布置原则 1.发动机在整车机舱的布置设计 发动机舱布置方式因发动机位置而异，本文着重对发动机 前置前驱车型机舱集成布置方式进行了研究。在前置前驱发动机中，机舱有多种 布置方式，除同一台机型外，很少看到极为类似的机舱布置，每一种机舱布局形 式均关系到相应整车平台及动力总成的搭载。对于同一类型的车辆而言，由于其 自身结构特点、性能要求等因素，使得它们在机舱布置方面会存在一定差异。所 以机舱布置设计需灵活应对。 2.发动机在整车机舱内的布置原则 第一，动力总成的布局要与所选底盘平台的结构有最大程 度的匹配，避免了底盘平台硬点布局颠覆性改造或者对底盘性能影响大的改造； 第二,在满足各个系统特点的情况下,优先对主要业务单元 作出基本确定; 第三，使电液分区布置达到最大化；
第四,布局美观大方; (1)大型部件的布置宜采用棋盘型(方形)布置; (2)管道的空间要尽可能实现管道的布置隐蔽;受电设备管 道位置要尽量倾斜排列;当设计多排管道时,应确保管道间的位置相同。 第五,尽量确保左、右轮荷均衡。 第六,舱内布局要符合总装工序中的各个零件组装性,以及 液体加注及上下线调节和检验等的操作便捷性。 第七,汽车机舱布置必须满足基本维修和常规保养项目维修性需要,同时也尽量满足汽车关键零部件的可维修性。 3.发动机前置前轮驱动概述 3.1来源 发动机前置，前轮驱动（FF）：是90年代国内外轿车逐步盛行的一种布置方式。为了减少整车长度，降低轿车质量，往往把发动机放在前轴的前面，变速器后一切前移，变速器和驱动桥制成一个整体，固定于发动机旁边，动力直接传递给前轮，减小底盘高度，提高了高速下的操纵稳定性。发动机前置，一般指发动机和变速箱之间距离较短的一种汽车型式。还有2种给构：一种是发动机轴线平行于前桥的横向布置；第二种是发动机纵置式发动机。 3.2优点 第一,使得前轴的轴荷增加,汽车在转弯特性方面有显著缺陷,但提高了优异的高速转弯操纵性和稳定性,前轴载荷也提高了接近百分之六十,存在明显转向不足倾向。另外,由于鼻轮是有推动力,使鼻轮侧向偏移刚性减小, 增大了轮子不够转动的倾向,从而保证高速转弯的稳定性。 第二,由于发动机前置、前轮驱动横置的驱动路径相对较少,因此发动机前舱重量轻,且结构紧凑,可以增加车厢内空气效率;在车辆高速行驶
浅谈增程式汽车发动机的机舱布置作者：王建秋刘相喜孙萧刘晓莹余伟 来源：《时代汽车》2022年第08期
摘要：近年来，随着新能源汽车的发展与普及，越来越多的汽车制造商谋求从传统动力到新能源的转型。增程式汽车具有政策支持、工作原理简单、技术门槛低等优势，成为更多车企转型或造车新势力入门的首选之路。本文将从布置搭载维度对比传统汽车与增程式汽车的发动机机舱布置区别，为传统动力在电气化转型的路上提供些思考与探讨。 关键词：传统动力增程式汽车转型机舱布置 1 前言 近年来，随着新能源汽车的发展与普及，越来越多的汽车制造商谋求从传统动力到新能源的转型。理想ONE作为国内首款增程式SUV车型，一经上市，就引爆市场，更是吸引更多的汽车制造商投入对增程式电动车的研究。相较于唱衰传统内燃机与鼓吹新能源的极端论调，部
分车企选择将增程式汽车作为二者的折中方案。同时由于政策支持、工作原理简单、技术门槛低等优势，增程式汽车更是被部分传统车企及造车新势力视为电气化转型路上的关键转折点。 机舱布置作为汽车总体设计中的关键组成部分，是传统动力到新能源转型路上的重要一环。通过机舱布置实现内燃机在传统汽车与增程式汽车的通用，进而降低开发难度，减少新零件开发成为布置搭载工程师的首要目标。本文将从布置搭载维度对比传统汽车与增程式汽车的发动机机舱布置区别，为传统动力在电气化转型的路上提供些思考与探讨。 2 传统汽车与增程式汽车机舱的区别 传统汽车由内燃机输出动力，通过传动机构实现对车辆的驱动;电动汽车由高压电池组提供能量，通过电机带动传动机构实现对车辆的驱动;而增程式汽车作为混动汽车的一种，是在纯电动汽车的基础上，增加内燃机给高压电池充电，其具备两套动力系统、一套驱动系统，因此大大提升了续航里程。 增程式汽车的发电机及驱动电机有串联和并联两种布置形式。如宝马i3某款动力配置采用双电机串联布置方案，曲轴直接驱动发电机，结构简单、效率高。但因串联布置轴向尺寸大，非常不利于机舱横向布置，一般需要开发全新的发动机，对于转型的传统发动机及通用化布置的发动机并不适用。因此目前市场上大部分增程器采用的方案都是并联式布置、高度集成化的三合一或多合一的电驱动系统。 采用多合一电驱系统的增程式汽车与传统燃油车的机舱布局差异不大，如图1、2所示。增程式汽车机舱布置较传统燃油车的主要变更点为将变速器更换为多合一的电驱动系统，其包括驱动电机、发电机、控制器等。同时机舱内新增I-boost、高压线束以及多套chiller管路。由于增程式汽车需在车身底盘布置高压电池组，挤占排气管路空间，因此需要将三元催化器、GPF布置在机舱内，这对发动机排气侧零部件的布置有着很高的要求。为压缩发动机排气侧布置空间，各主机厂通常采用的技术方案是缸盖与排气歧管集成、涡轮增压器上翻、三元催化器与GPF集成的紧耦合布置。 这样很容易发现，如果传统发动机的结构紧凑，具备良好的拓展性和兼容性，那么同一款发动机很容易就实现在增程式汽车的布置及应用。其新零件开发数量、开发难度、开发周期均占据较大优势。目前各主机厂开发的混动专用发动机均具备结构紧凑、兼容性强、可模块化跨平台布置等优点。 部分增程器受限于发动机形式，也采用了“前排后进”的正置式布置方案，即将发动机排气侧朝向车辆行驶方向布置，能够一定程度规避发动机排气侧噪音及热害对前围和驾驶室的影响。 3 布置原则
发动机舱设计方法与规范 1．范围 本标准规定了公司白车身设计开发过程中发动机舱设计的方法及应执行的设计规范 2．标准引用文件 GB/T 4780-2000 汽车车身术语 GB 9656－2003 汽车安全玻璃 GB 11568－1999 汽车罩（盖）锁系统 3
3.设计输入 A.设计任务书、项目要求、计划及客户要求 B.车身总布置方案中与机舱有关的控制尺寸 C.参考样车、样件、点云和样车参考资料 D.客户对机舱附件的选用要求 E.机舱附件的样件、数模、图纸、性能参数 F.密封条断面图 G.数字表面 H.各相关部门提供相关所需要的数据及控制要求 4.拆解样车前数据采集 A．样车拆解之前应观察样车机舱结构；注意机盖与机舱及内外饰、保险杠与车身、大灯与车身配合关系；机盖铰链的限位方式。 B．样车拆解之前应采集以下数据： 机盖开度及工作开度、铰链轴线的坐标位置、分缝线尺寸及面差、玻璃与侧围和顶盖的面差、机盖与机舱和通风盖板的密封面配合尺寸。 5.样车拆解及数据分析 A.拆解样车前要制作详细的拆解步骤及初步的树状图和明细表，在样 车拆解过程中作验证，不正确的要及时作出改正。附件部分中作为 整体供货的零部件可以只给出总成号。注意明确厂商的明细表编号 规则
B.拆解过程中需要详细记录各个安装件的安装方式、安装点及连接件 的规格；各个焊接点对应的零件。并在每一步拆解前后都要进行拍 照（注意最好能在一张图片上能够清晰直观的表达），以便后面制作 图解明细和焊接工艺分析表 C.关于扫描点云，关键的安装面、焊接面、配合间隙部分要求清晰可 见；非重要部分可以有部分的缺失，但不能影响逆向数模的建立。 D.关于附件逆向数模，要能表达附件的最大轮廓尺寸及安装尺寸。运 动件要表达运动部分相关要素。 E.关于钣金逆向数模，要能准确反映各焊接边，各安装面。各个安装 孔，工艺孔大小位置要求和样车一致。 F.机盖铰链分析数模应表达铰链最大轮廓尺寸、铰链轴线位置、铰链 安装面位置。铰链分析数模应按铰链各零件运动关系分别建立，以 便进行运动分析。 以上工作结果评审通过后，机舱设计人员应按公司规定的设计输出程序和格式向造型部门输出，同时积极配合造型部门工作，及时对各相 关工作内容进行修改和调整。 6.绘制样车机舱主截面 根据机舱布置，绘制机舱主要特征截面，主截面中应包含与机舱有关的钣金件断面结构、附件安装结构、内饰件安装结构和电器件安装结 构。绘制主截面时，应注意与侧围设计人员和内饰设计人员和电器设计 人员互相协调，注意同一特征截面应绘制在同一坐标位置上。车门特征 截面一般有以下几处： A.机盖锁处断面； B.前保险杠安装点处断面 C.前大灯处断面 D.电瓶支架处断面 E.X=0处断面处 F.Y=0处断面 G.机盖铰链处断面 H.A柱法向横切断面 I.风窗刮水器处断面 主截面制作应按CHWS－007要求 7.设计车型外表面分析及初步布置和车身主截面初步设计。 在拿到设计车型新表面后，结合逆向数据，主要要做以下分析工作： A.新表面分缝线是否合理； B.翼子板初步布置安装点，是否容易实现装配，是否安装牢固； C.机盖部分的运动分析，运动间隙是否合适，铰链布置空间是否允许； D.涉及到外表面的零件的冲压是否容易实现。包括翼子板、机盖外板； E.前衡梁的结构布置； F.机舱内部空间是否满足发动机等相关的零件的布置； G.通风盖板部分内部的空间是否能够满足前雨刮得布置； H.机盖锁的布置及拉线走线方案； I.前保险杠的安装布置，以及与之相关的吸能梁的布置； J.前组合灯的安装布置；
增程式电动汽车关键技术综述 摘要：近年来，我国汽车产业快速发展，对社会经济发展起到了重大的推动 作用，但随着传统动力汽车数量上的增加，汽车尾气对环境变化起到了严重影响；同样的汽车燃料消耗所带来的能源危机也在日益凸显。为解决日益严重的环境污染、能源危机问题，新能源增程式电动汽车应运而生。 增程式电动汽车作为新能源汽车类型之一，结合了传统动力汽车、纯电动汽 车的技术优势，实现了传统动力与电机的深度结合，是一种纯电动驱动行驶的插 电式串联混合动力汽车，在中国法规、整车的支持下，近年来得到了大力推广。 其动力系统由动力电池系统、动力驱动系统，以及增程器系统和整车控制系统等 组成。相较于纯电动汽车，增程式电动汽车是一种能够在全气候、全路况下行驶 且不必为蓄电池电力不足而担忧的电动汽车，因增程式电动汽车可通过增程器专 项优化标定、整车控制策略研发实现了增程器运行工况点油耗最佳的目标；它在 纯电动工作模式下具有纯电动汽车零排放、零污染等优点；相较于传统动力汽车，在增程工作模式下，增程器在选定的最佳油耗工况点进行运行，有效的降低了有 害物、油耗的消耗。为更好的提高核心竞争力，增程式电动汽车系统中增程器台 架联调试验、策略研究、驱动系统参数匹配等成为不可缺少的验证过程。 关键词：增程式电动汽车参数匹配优化标定增程器 一、增程式电动汽车概述 增程式电动汽车是新能源汽车类型之一，是一种将新能源发电机与传统动力 连接串联式混合动力汽车，也是在现有电池技术水平下，为调和纯电动汽车续航 里程、传统动力汽车燃油及排放的解决方案。增程式电动汽车拥有纯电动汽车电池、传统动力汽车燃油油箱，解决了纯电动汽车续航里程受电池容量限制的问题。同时通过控制策略的制定有效的将用油、用电的情况进行了彻底的区分，使得增 程式电动汽车主要工作模式分为纯电工作模式、增程工作模式，电池电能输出是
增程式电动车工作原理 随着环保意识的逐渐加强，电动车作为一种清洁能源逐渐成为了人们的首选出行工具。 然而，电动车续航方面一直存在着困扰，特别是在长途出行时，往往需要频繁充电，这给用户带来了不小的不便。这时候，增程式电动车就应运而生了。 那么，什么是增程式电动车呢？ 简单来说，增程式电动车就是在传统的电动车基础上，增加了一个发动机，并且搭载了一个发电机组，在电池电量不足时，通过发电机组为电池充电，达到了延长车辆续航里程的效果。 下面，我们进一步分步骤来阐述增程式电动车的工作原理： 1.动力系统：增程式电动车的动力系统由一个电动机和一个发动机两部分组成。其中，电动机主要带动车辆行驶，而发动机则主要用于向电池输送电力。 2.电池系统：电池系统是增程式电动车中最核心的部件。在车辆正常行驶的过程中，电池主要提供动力，同时用于储存能量，并为车辆配电系统提供电源。 3.发动机系统：增程式电动车的发动机主要是一种内燃发动机，同传统汽车的发动机类似。这种发动机通过燃烧燃料来产生动力，同时也可向电池输送电力。
4.发电机组：增程式电动车中的发电机组主要是一种小型发电机组，通过消耗汽油来产生电力。在车辆电量不足的情况下，通过发电机组为电池充电，达到车辆续航里程的延长。 5.能量管理系统：由于增程式电动车需要同时管理电动机、发动机、电池和发电机组等多个部件，所以需要一个专门的能量管理系统来调度各个部件之间的能量转换和储存。 综上所述，增程式电动车在工作原理上与传统汽车有许多相似之处，不同的是增程式电动车是以电池为主要能源，并且加入了发动机和发电机组等多个部件，来实现车辆续航里程的延长，提升其出行的可靠性和便捷性。
发动机总成布置设计规范 1范围 本标准规定了前置发动机启成的布置形式和布置原则、发前机总成及其附件机舱布置的基本原则、发动机总成及箕附件的布置要求（关于装配、维修方面）. 本标准适应于本公司生产的的山、瓦类所有车型. 2术语和定义 下列术语和定义适用于本标准. 动力输出线power output line 发动机的曲轴中心线• 动力输出点power output point 发动机的曲轴中心线与发动机缸体后端面的交点口其坐标用来表示发动机在整车中的位置, 发动机仰角engine e I ovation angle 纵置发动知财力较出线与整车XY平面的夹角. 发动机左右倾角engine left/right Inclination angle 纵置发动机缸体粕线与整车X2平面的夹角， 3发动机总成的布式形式 发动机的布置形式对控车性能有若置关圣婴的影q叽发动机的布置H简单分为前置、中区和后置. 本公司生产的车型，发动机均为前置布置,前置发动机总成有两肿布置形式， a）横宣发动机，发动机的曲轴与整车的ZX平面垂直布置,如图1所示x
2千百 图1横置发动机布置形式 b）纵置发动机.发动机的曲釉与整车的ZX平面平行布置，如图2所示3 图2纵克发动机布置形式 4发动机总成的布五原则 对于发动机总成的外型及附件的布置.芹先应保证丁作叱联，布置基本合理，并能满足整车布置的需要和整车性能的发挥。成能保证机舱和底线的布置和设'十分理、发动机舱的通风散热、隔音隔热良好、发动机与车身的振动小.各处间隙合理.地板总成、零部件的T艺性合理、有足够的刚度、发动机最小离地同隙合理、维修保养方便，同时还要保证•驾驶室内有舒适的环境，足够的空间。应遵循以下原则: u）满足动、降态何限要求， b）满足维修方便性等要求： G 满足装配工艺M照要求： d）满足安全碰撞要求： e）满足热力学布置要求， £）满足NVH性能要求， g）满足各系统性能要求. 5发动机总成及其附件机舱布置的基本原则
多能型增程式电动汽车架构 随着环境污染和能源短缺问题的日益凸显，电动汽车作为一种无污染、高效能源的交通工具，受到了广泛关注。然而，电动汽车的续航 里程问题一直是其发展的瓶颈。为了解决这个问题，多能型增程式电 动汽车应运而生。 多能型增程式电动汽车（Multi-Mode Plug-in Hybrid Electric Vehicle，MPEV）是一种综合利用电能和燃油能源的汽车。它采用了一种联合动力系统，主要由电动机、燃油发动机和电池组成。相较于传统的纯电 动汽车和混合动力汽车，多能型增程式电动汽车具有更好的续航里程 和更高的能源利用效率。 多能型增程式电动汽车的架构可以分为三个模式：电动模式、增程 模式和混合模式。 在电动模式下，多能型增程式电动汽车依靠电动机驱动车辆。电池 作为能量存储装置，为电动机提供动力。在城市道路等低速、低负荷 的情况下，电动模式可以实现零排放、静音无污染的出行。当电池耗 尽时，车辆会自动切换到其他模式以保证继续行驶。 在增程模式下，多能型增程式电动汽车通过燃油发动机发电，为电 动机提供动力。燃油发动机的作用类似于发电机，它将机械能转化为 电能，并储存在电池中。这种方式可以延长汽车的里程，提高续航能力。
在混合模式下，多能型增程式电动汽车利用电动机和燃油发动机的 组合供能。根据车辆的驾驶状态和动力需求，系统会智能地控制电动 机和燃油发动机的协同工作，以实现最佳的能源利用效率。例如，在 加速时，电动机可以提供高功率输出，而在行驶过程中，燃油发动机 可以为电池充电，提高电池的能量储存。 多能型增程式电动汽车的优点在于能够兼顾电能和燃油能源，在续 航里程和能源利用效率方面都具备一定的优势。此外，多能型增程式 电动汽车还具有减少温室气体排放、降低对有限资源的依赖等环境和 能源安全的好处。 然而，多能型增程式电动汽车也面临一些挑战。首先是电池技术的 瓶颈，目前电池的能量密度和充电速度仍然需要改进。其次是燃油发 动机的效率和排放问题，需要采用更高效、更环保的发动机技术。此外，多能型增程式电动汽车的成本也相对较高，需要进一步降低制造 成本，以提高市场竞争力。 综上所述，多能型增程式电动汽车作为一种综合利用电能和燃油能 源的汽车，具有较好的续航里程和能源利用效率。它的架构包括电动 模式、增程模式和混合模式，能够根据动力需求智能地切换。然而， 多能型增程式电动汽车仍然面临一些挑战，需要进一步提升电池技术、改进燃油发动机和降低制造成本。相信随着技术的进步和市场需求的 增加，多能型增程式电动汽车将会逐渐成为一种重要的交通工具，为 我们创造更清洁、更高效的出行方式。
理想增程式发动机工作原理 1 理想增程式发动机的定义 理想增程式发动机，简称增程发动机，是一种能够将高空稀薄空 气作为燃烧氧化剂，使得燃烧能够更加完全、温度更高的发动机。相 比于普通涡轮增压发动机，增程发动机可以在高空时使用更少的燃料 来获得更高的推力，从而提升飞行器的巡航性能和遥感探测能力。 2 燃气涡轮增压发动机和增程发动机的区别 燃气涡轮增压发动机是普及的飞机动力选项，其原理是通过压缩 空气增加燃料燃烧的氧化剂浓度，在低空发挥出更多的推力。但是在 高空，空气数量稀少，压缩后的氧气浓度不能满足燃烧的需要，推力 也会出现下降。相比之下，增程发动机增加了高空稀薄空气作为燃烧 氧化剂，使得在高空时压缩空气的压力可减小，使用更少的燃料来获 得更高的推力，从而提升了巡航能力和双机性能。 3 增程发动机的原理 增程发动机是由高压涡轮和涡轮增压器及燃烧室组成的。它能够 将高空稀薄空气作为燃烧氧化剂，使得燃烧能够更加完全、温度更高 的发动机。为达到这一目的，增程发动机将高空稀薄空气分别引入低 压涡轮和高压涡轮的进气道中。高压涡轮驱动涡轮增压器，提升进入 燃烧室中的任意空气的压力。此时，空气进入燃烧室中并喷入高温燃料，高温燃料与高温空气燃烧，产生高温高压气体，从而增加了推力。
4 增程发动机的优势 首先，对于机载设备来说，增程发动机能够提升飞机巡航速度和巡航能力。其次，增程发动机能够降低燃料消耗，减轻飞机的负载，减少经济成本。此外，增程发动机具备更好的起飞和着陆性能，可以适应不同的气候和地形环境，提高了飞机的全面性能。 5 增程发动机的未来前景 随着科技的不断发展，增程发动机将会得到更好的发展。未来，它有望被广泛应用于商业航班，使得飞机的速度大幅提升。同时，增程发动机也可能成为火箭推进器的适用动力选项，可以应用于深空探测、载人登陆和星际旅行等领域。 6 结论 总之，增程发动机能够带来重大的飞行性能和经济成本的改善，是未来飞机动力技术的发展方向之一。虽然增程发动机的研究和开发需要较高的技术水平和资金支持，但相信随着新材料和新技术的广泛运用，增程发动机必将在未来发挥更大的作用。
增程式电动汽车工作原理 一、概述 随着环保意识的不断提高，电动汽车成为了未来汽车发展的重要方向。而增程式电动汽车是电动汽车的一种新型形式，它通过搭载发电机组 等设备来延长电池续航里程，从而解决了传统纯电动汽车续航里程不 足的问题。本文将详细介绍增程式电动汽车的工作原理。 二、增程器 增程器是增程式电动汽车中一个非常重要的部件，它是通过燃油发动 机驱动发电机产生电能来为车辆提供驱动力。增程器可以根据需要自 主启停，当纯电池驱动时，增程器不工作；当纯电池驱动无法满足需 求时，增程器会自主启动，并将发出的交流电能转化为直流电能供给 驱动系统使用。 三、储能系统 储能系统是指存储和释放能量的装置，在增程式电动汽车中主要包括 高压锂离子蓄电池和超级电容器两部分。高压锂离子蓄电池可以存储 大量的化学能，并向驱动系统提供直流能源；超级电容器则可以快速 地存储和释放电能，提供瞬时高功率输出的能力。 四、驱动系统
驱动系统是指将电能转化为机械能，推动车轮运动的装置。在增程式电动汽车中，驱动系统主要由电机、变速器和传动轴组成。其中，电机是将直流电能转化为机械能的核心部件，变速器则可以根据需要调整输出扭矩和转速，传动轴则将发动机产生的动力传递给车轮。 五、工作原理 当增程式电动汽车启动时，首先由高压锂离子蓄电池向驱动系统提供直流能源。当纯电池无法满足需求时，增程器会自主启动，并将发出的交流电能转化为直流电能供给驱动系统使用。此时，超级电容器可以快速地存储和释放电能，提供瞬时高功率输出的能力。 在行驶过程中，增程式电动汽车会根据实际需求自主选择纯电池或增程器进行驱动。当需要加速或爬坡等大负荷情况下，增程器会自主启用，并通过发出的交流信号向驱动系统提供额外的直流能源，从而提供更强的动力输出。当车速稳定后，增程器会自主停止工作，此时纯电池将继续为驱动系统提供电能。 六、总结 增程式电动汽车通过搭载发电机组等设备来延长电池续航里程，解决了传统纯电动汽车续航里程不足的问题。其工作原理简单明了，由增程器、储能系统和驱动系统三部分组成，并可以根据实际需求自主选择纯电池或增程器进行驱动。随着技术的不断发展，相信增程式电动汽车会在未来得到更广泛的应用。
增程汽车工作原理 随着环保意识的增强和新能源技术的不断发展，增程汽车作为一种新型的绿色交通工具，逐渐受到人们的关注和青睐。那么，什么是增程汽车？它的工作原理又是什么呢？本文将从这两个方面为读者 做详细解析。 一、什么是增程汽车？ 增程汽车，又称为增程式电动汽车，是一种采用燃油发动机为动力源，同时辅以电力驱动的新型汽车。它的核心技术是采用了一种称为“增程器”的装置，通过将燃油发动机作为发电机来发电，再将发电的电能供给电动机驱动汽车行驶，从而实现了汽车的高效节能和零排放。 二、增程汽车的工作原理 增程汽车的工作原理相对来说比较复杂，需要涉及到多个方面的知识，下面我们将从发动机、电动机和电池三个方面来逐一介绍。 1. 发动机 增程汽车的发动机和普通汽车的发动机基本相同，主要由气缸、活塞、曲轴、进气管、排气管、点火系统等组成。不同的是，增程汽车的发动机并不直接驱动车轮，而是通过发电机将机械能转化为电能，再将电能储存在电池中，供电给电动机驱动车轮。这样做的好处在于，发动机可以在最高效率工况下运转，从而提高燃油利用率，减少尾气排放。 2. 电动机
增程汽车采用的电动机和普通电动汽车的电动机类似，主要由电机本体、减速器、电子控制器等组成。电动机的作用是将电能转化为机械能，驱动车轮行驶。和发动机一样，电动机也有最高效率工况，为了使电动机在最佳状态下工作，电子控制器会根据车速、电池电量等参数来控制电动机的转速和输出功率。 3. 电池 电池是增程汽车的重要组成部分，它的作用是储存电能，为电动机提供动力。增程汽车的电池一般采用锂离子电池，这种电池具有高能量密度、长寿命、快速充电等优点。电池的电量会随着车辆行驶里程的增加而逐渐减少，当电池电量低于一定值时，发动机就会启动，通过发电机为电池充电，从而延长汽车的续航里程。 除了以上三个方面，增程汽车还有一些其他的技术特点，如制动能量回收、智能节能控制等，这些技术都有助于提高汽车的能效，减少能源消耗和环境污染。 三、增程汽车的优缺点 增程汽车相比传统汽车和纯电动汽车，有着各自不同的优缺点。 优点： 1. 续航里程长：增程汽车采用了发动机发电的方式为电池充电，从而延长了汽车的续航里程，可以满足长途出行的需求。 2. 高效节能：增程汽车的发动机可以在最高效率工况下运转，从而减少燃油消耗和尾气排放。 3. 零排放：当电池电量充足时，增程汽车只依靠电动机驱动车
增程式电动汽车优缺点增程式电动和插电式混合动力的区别 什么是增程式电动车？ 增程式电动汽车是在纯电动汽车基础上，装备一个小型的辅助发电机组以备电池电量不足时为电池充电，我们简称这个小型辅助发电机组为“增程器”。由此，众所周知，目前纯电动汽车所配备的电池重量高、价格昂贵。并且在燃油汽车上，根本不能算作问题的续驶里程，对于纯电动汽车而言，却成为了影响用户购买的最大障碍之一。 于是，车企们开始考虑能否在设计上减少电池数量，进而既降低汽车制造成本，同时又能满足消费者对续驶里程的需求。于是，增程式电动汽车问世。利用一个比较轻且便宜的增程器来解决用户对纯电动汽车的“里程焦虑”感，并且能够大幅度减少电池数量，这就是增程式电动汽车设计理念的由来。 增程式电动车，内部只有一套电力驱动系统，包括电机、控制电路、电池。电动机直接驱动车轮，发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。因为发动机并不直接驱动车轮，因此也不需要变速器。这相当于在普通的电动车上装载了一台汽油/柴油发电机。 增程式电动车的优点是具有较长的续驶里程，仅凭纯电模式也能驾驶数公里路程。由于动力源为电动机的缘故，所以，起步的加速动力很足，电动机低速扭矩大所以加速快。在电池电量消耗殆尽后，还可以依靠自带的内燃机发电，给动力电池充电；这样即便纯电动汽车出现没电的状况，也不至于将车尴尬的停在路边，依靠内燃机发电，增程式电动车完全可以行驶和传统汽车一样的续驶里程。
从结构上来分析，增程式电动车的结构相对纯电动汽车只多了一个发电模块，车身结构更加简单，成本更低。另外，拥有外接插电功能的增程电动车更加适用于城市居民，它在纯电动模式下行驶里程通常在150km以上，日常上班、生活用车都没问题。如果要外出自驾游也能做到和传统燃油车一样的续驶里程，完全不会像电动汽车那样，因为行驶里程短，充电时间长，导致需要规划路线的情况出现。 当然，这种模式也有缺点，由于发动机和发电机并不直接驱动车轮，造成了这部分功率的浪费，并且发动机和发电机带来的重量并不减轻，由于只有一个电机驱动，所以只能发挥出1+1=1的效果。例如一辆增程式纯电动车携带了总功率200kW发动机和电机，但是能驱动车轮的电机功率只有100kW。 增程式电动汽车在高速路况下，油耗偏高。因为高速路况下，如果发动机直接驱动车轮，可以一直工作在最佳工作模式，而增程式插电混合动力多了一个转换过程，转换本身要消耗能量，造成油耗反而偏高。 增程式电动车比插电式混合动力汽车的“血统”更加纯正，因为它在没有追加增程器之前就是一辆纯电动汽车。增程器的部署基本不会影响到原有车辆的动力系统结构。而插电式混合动力汽车的前身由于是混合动力汽车的关系，故而保留了较多的传统机械部件，结构上要较增程式电动车更复杂一些，成本也略高。总而言之，想判断一辆车到底是插电式混合动力汽车还是增程式电动车，那么就看这辆车的发动机是否与车轮有直接驱动的情况。虽然看起来似乎很复杂，但是了解过后却发现实际上区别很简单！
增程式/并联式/混联式三种插电混合动力优 劣 插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Vehicle，简称PHV），简单说就是介于电动车与燃油车两者之间的一种车。他既有传统汽车的发动机、变速箱、传动系统、油路、油箱，也有电动车的电池、电机、控制电路。而且电池容量比较大，有充电接口。 插电式混合动力汽车（Plug-in Hybrid Vehicle，简称PHV），简单说就是介于电动车与燃油车两者之间的一种车。他既有传统汽车的发动机、变速箱、传动系统、油路、油箱，也有电动车的电池、电机、控制电路。而且电池容量比较大，有充电接口。 根据结构不同，插电混合动力是可以分成几类，各个厂商也都根据自己对插电混合动力的理解制造不同类型的插电混合动力汽车。简单分一下，可以分成下面几类： 一、增程型插电混合动力 这一类插电混合动力，严格来说仍然是电动车。车内只有一套电力驱动系统，包括电机、控制电路、电池。增程型插电混合动力车的电动机直接驱动车轮，发动机则用来于驱动发电机给电池进行充电。因为发动机并不直接驱动车轮，因此也不需要变速箱。这相当于在普通的电动车上装载了一台汽油/柴油发电机。 这种模式的优点很明显： 具有电动车的安静、起步扭矩大的优点，可以当纯电动车使用，在充电方便的条件下只充电、不加油，使用成本较低; 相比其他插电混合动力模式，增程型插电混合动力可以不用变速箱，成本略有降低。由于带有发动机发电，只要有加油站就可以一直跑下去，在不方便充电的地方不会被迫拖车，解决基础设施不足的问题; 因为发动机不直接驱动车轮，发动机转速和车轮转速、汽车速度没有直接关系，通过控制系统优化，可以让发动机一直工作在最佳转速，即使在充电不便时，市
理想汽车于2018年10月18日正式发布首款增程式智能电动车--理想ONE,并全力研发比燃油车更完善的智能电动车，并与2019年年末进行交付。近日，理想汽车CEO李想在官方 App 上发文表示，理想ONE 在 2019 年 12 月共生产了 1530 台，其中交付量超过了 1000 台。 图1 理想ONE车型细节一览 深耕多年互联网行业的李想于2015年7月创立了一家命名“车和家”的新能源汽车公司。2019年3月，更名为理想，希望打造一款“小而美”的微型SEV车型和“没有续航里程焦虑”的中大型SUV。 图2 李想的理想ONE造车之路 理想智造品牌源于对用户需求的思考和对技术研发的投入，作为一个纯正的智能电动车品牌，将为用户打造没有里程焦虑的智能电动车。理想智造的英文品牌名称为“LEADING IDEAL”，品牌LOGO“LI”灵感来自英文名称LEADING IDEAL的首字母。
图3 理想ONE车型主要动力参数一览 图4 理想ONE车型研发流程 一、理想ONE动力系统概述 理想ONE车型的高功率增程器是理想与德尔福、AVL共同研发，可实现620km的增程电动续航且能源补给方便。
图5 理想ONE车型的增程系统 从汽车之家配置表数据显示，理想ONE增程动力系统是由三缸直喷 1.2T发动机+40.5kWh三元锂电池+前100kW后140kW双电机+100kW 发电机组成。 图6 理想ONE车型的增程系统结构示意图理想ONE搭载的增程式混合动力系统： •增程器不直接参与驱动，驱动方式是前后双电机四驱； •发动机：1.2T三缸涡轮增压发动机（东安动力），额定功率85kW/最大扭矩174N·m； •电驱动系统：前电动机是来自联合电子（集成了GKN变速器）的，100kW/136Ps/240Nm；后电机是来自博格华纳eDM电驱动桥（集
PHEV（插混）6种构型和技术原理解析 插电混动车型PHEV是英语 plug in hybrid electric vehicle的缩写，意思是插电式混合动力汽车。它是介于纯电动车与燃油车两者之间的一种车：电池容量比较大，有较长的纯电续航里程；有充电接口，一般需要专用的供电桩进行供电，在电能充足时候，采用电动机驱动车辆，电能不足时，发动机发电给动力电池。这种车型可以不用加油，当做纯电动车使用，具有电动车的优点。 下面介绍PHEV的6种主流构型： 1 串联 串联式混动就是只靠电机为车辆提供驱动力，发动机只负责给发电机机械能，不直接参与对车轮的输出工作，然后靠发电机产生的电能为车辆的电池组进行充电，或者把电池输出的电结合起来，为驱动电机供电。 由于有发动机能为电池充电，所以这种混动模式主要是为了延长纯电动汽车的行驶里程，也就是所谓的增程式电动汽车。 关于增程式电动汽车的定义是有争议的：插混通常把增程认为是自己的一部分，但是增程一般不认为自己属于插混。 串联式混合动力工作模式：
a.启动和低速行驶时：发动机不启动，电池组供电、电机驱动车辆行驶。 b.正常模式行驶时：发动机带动发电机为动力控制单元输送电力，动力控制单元分配电力为电池组充电，同时电池组提供电力给动力控制单元，再由动力控制单元为电动机提供电力，从而驱动车轮。 c.加速行驶：发动机带动发电机同时和电池组向动力控制单元输送电力，动力控制单元将电力耦合后共同传送给电动机，从而带动车轮转动。 d.制动、减速时：制动能量回收动能，电动机转换为发电机为电池组充电。 所以真正驱动车轮运动的是电动机。不过用发动机的机械能转化为电能效率实在不高，几乎没有厂家在市场上大力推广这种结构，更多的时作为一种技术验证。比如雪弗莱沃蓝达、宝马i3、传祺GA5，真正实现大批量销售的不多。 当然，说发动机效率不高是相对于纯电驱动，但是当普通燃油发动机直接参与驱动时，受到运行工况的影响，发动机大量时间运行于低效区，基本上的平均效率15%-20%；而串联式混合动力车，由于发动机与车辆运行机械上完全解耦，发动机不受行驶工况影响，直接运行于发动机高效区，通过发电机发电给驱动电机提供电能或者给动力电池充电，平均效率可达到30%-36%，从技术层面来讲，相对于燃油车是节能的。
增程式车辆NVH设计要点 编制 审核 批准 XXXX NVH分析室 202X年X月X日
目录 一、概述 (3) 二、增程器振动噪声特性分析 (3) 三、增程器振动噪声控制 (3) 3.1 传统发动机、发电机NVH 控制 (3) 3.2 增程器布置及悬置优化、添加声学包裹 (4) 3.2 整车运行策略优化 (4) 四、增程器在整车上的NVH问题 (4) 4.1 问题1—怠速充电或低电量低速行驶车内声音与振动大 (5) 4.2 问题2—怠速允电或低电量低速行驶车内声品质差 (6) 4.3 问题3—发动机高转速运行车内噪声大 (7) 五、增程式车辆NVH控制策略 (7) 5.1 增程器选型 (8) 5.2 增程器附件匹配 (8) 5.3 悬置匹配 (8) 5.4 进气系统 (9) 5.5 排气系统 (9) 5.6 声包及密封 (10) 5.7 增程器标定策略匹配 (10) 六、总结 (11)
一、概述 增程式电动车一直被视为是传统燃油到纯电动过渡阶段的一种解决方案，增程式电动汽车动力总成中，由发动机、发电机两套复杂部件共同组成的增程器作为重要的储能供能设备，是混合动力系统发展中亟需解决和完善的关键技术之一。近年来增程器研发的重点是系统集成控制及关键部件开发，关于其振动噪声的研究尚未引起足够重视。噪声和振动是影响车辆乘坐舒适性的首要因素，减振降噪是增程器的开发和应用中最大的挑战之一。 二、增程器振动噪声特性分析 增程式电动汽车搭载的增程器通常是由传统内燃机与永磁同步发电机通过传动轴或常闭离合器等刚性连接件直接机械连接而成，纯电动模式行驶时整车振动噪声均处于较低水平；增程模式下增程器正常运行时产生的振动噪声较为显著，影响车内人员驾乘感受。这是因为纯电动行驶工况下驱动电机运行时自身的动态平衡性能优秀，产生的电磁噪声和机械振动处在较低水平，此外发动机舱盖隔音棉和车内包裹性隔音材料也对这种噪声起到了良好的消除作用，因此感受到的振动噪声均处在较低水平。增程器起动后，传统内燃机运行时所产生的燃烧噪声、机械噪声、进排气噪声和风扇噪声均没有被消除，发动机曲轴旋转产生的交变力矩引发整个传统系统产生的振动会通过传动轴和机体传至发电机和增程器各悬置点上，继而传至整个车身，驾驶员会从座椅和方向盘处感受到明显的发动机振动。 此外，整车控制器根据电池电量值和车速等条件控制增程器的起动与停止，增程器发动机的起停次数相对于传统汽车发动机明显增多。发动机起动时需要发电机产生反拖力矩辅助起动，并在0.4s内将发动机拖动至怠速转速；停机时也是由发电机先停机进而产生负载阻力矩辅助发动机停机，目的是为了加快发动机起动和停机速度，快速越过增程器共振的固有频率带，避免产生共振。即便采取这种方式，发动机起停时的振动噪声相对于正常运行时依然会比较明显。 三、增程器振动噪声控制 增程器振动噪声控制主要集中在：传统发动机、发电机减振降噪技术在增程器上应用；增程器布置形式优化、添加声学包裹、悬置点结构优化以及在整车控制层面上的运行策略优化三个方面。 3.1 传统发动机、发电机NVH控制 1、采用电子控制技术优化燃烧过程； 2、提高关键零部件加工质量和装配精度； 3、振动表面贴黏弹性材料吸收振动能量；