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新能源汽车技术
作者：孟宪臣 刘宏南 纪莲 岳永辉
来源：《科技创新与应用》2015年第13期
摘 要：丰田混合动力系统叫做THS（ Toyota Hybrid System），在混合动力电动汽车上，热力发动机又被称为混合动力单元。在混联混合动力电动汽车上，混合动力单元通过几种方式驱动车轮，并且电动机还能独立承担一部分驱动功能，这样就使得混合动力单元能够采用尺寸更小、效率更高的热力发动机。丰田1NZ-FXE 1.5L发动机以其卓越性能，让Prius混合动力汽车名扬天下。
关键词：混合动力；阿特金森循环；发动机
1 阿特金森循环发动机的工作原理
阿特金森循环是一种1882年由阿特金森（James Atkinson）发明的内燃机形式。阿特金森循环发动机提高了效率，现阶段用在某些混合动力车辆上。
阿特金森循环发动机是一种能够改变气门开闭时机的新型发动机。传统汽车发动机是按照奥托循环的规律工作的，即一个工作循环包括吸气、压缩、 做功和排气四个冲程。在奥托循环发动机里，在吸气冲程中油气混合物被吸入汽缸，当活塞到达下死点后，进气门关闭，在压缩冲程中油气混合物被封闭在汽缸中；在做功冲程中被压缩的混合气点燃做功，推动活塞带动曲轴旋转，这种配气正时决定了发动机膨胀比和发动机的压缩比几乎相等，很难提高膨胀过程中能量的利用率；与此相对照地，在阿特金森循环中，在活塞到达下死点后上升一段时间，进气门仍然开放，这样就使得有一部分混合气体被推回到进气歧管，也就是说有效气体压缩行程变短，而做功行程不变，相对增加的膨胀与压缩比，就提高了爆炸的膨胀冲程后端的能量利用，利于提高燃油效率。
2 THS中配备的1NZ-FXE 1.5L特点
与以往油电混合动力系统中安装的发动机机型相比，1NZ-FXE 1.5L （1NZ-FXE中的“X”表示采用了阿特金森循环）具有低油耗，高输出的特性。THS中配备的1NZ-FXE 1.5L用于混合动力车辆的发动机具有以下特点：
新能源汽车技术与发展
摘 要：在能源危机和全球污染日益严重的背景下，找寻能够代替石化能源来作为动力成为了必然趋势。本文对新能源汽车及其他汽车的一些特点和分类进行了粗略的总结，通过分析新能源汽车的发展现状以及在发展中所存在的问题，来对新能源汽车的发展前景进行了畅想。
关键词：新能源汽车 电力汽车 发展
1、新能源汽车的研究背景
起初各个国家开始尝试发展新能源汽车的主要原因是因为石油价格持续飙升造成能源紧缺，次要原因是石油价格与日俱增，环境污染日趋严重“人、车、自然”之间的矛盾愈加突出，人们不得不把目光重新放在节能与新能源汽车上。继而提出了新能源汽车这个概念，并且尝试电动汽车，太阳能汽车，燃料电池汽车，混合动力汽车、等等。不过经过了几年的探索之后，人们发现这些模式都没法从根本上解决问题，只有纯电动汽车才能够满足代替石油消耗的根本目标。面对全球越来越严峻的能源形势和环保压力，世界上主要的汽车生产国都开始把新能源汽车产业化发展作为保持社会经济的可持续发展，提高产业竞争力、创造力的重大战略举措。全球碳排放标准的推出强化了主要国家推动纯电动汽车产业普及的动力的欲望，由于汽车排放的尾气和工业进程所带来的污染给地球的生存环境带来了日益严重的破坏，人类务必在未来三十年内尽可能的将碳排放量的指标降到合理水平，而减低碳排放量保护生态环境很显然比赚钱来的更为迫切更为紧急。推广和普及纯电动汽车是非常有效手段而且也是降低碳排放量，减缓人与自然矛盾的重点方向。
近年来，曾支撑20世纪人类文明高速发展的以煤炭、石油、太阳能和天然气为主的能源出现了前所未有的危机，除了因为它们的储藏量不断减少以外，更加严重的是经过科学家仔细科研发现，这些能源在使用后所产生的二氧化碳气体是温室效应的罪魁祸首，作为温室效应气体排放到大气中后，人为的导致了全球变暖，引发了人类对未来社会发展来源的广泛关注和思考。
2、新能源汽车的发展现状
新能源汽车技术
丰田混合动力系统叫做THS（ Toyota Hybrid System），在混合动力电动汽车上，热力发动机又被称为混合动力单元。在混联混合动力电动汽车上，混合动力单元通过几种方式驱动车轮，并且电动机还能独立承担一部分驱动功能，这样就使得混合动力单元能够采用尺寸更小、效率更高的热力发动机。丰田1NZ-FXE
1.5L发动机以其卓越性能，让Prius混合动力汽车名扬天下。
标签：混合动力；阿特金森循环；发动机
1 阿特金森循环发动机的工作原理
阿特金森循环是一种1882年由阿特金森（James Atkinson）发明的内燃机形式。阿特金森循环发动机提高了效率，现阶段用在某些混合动力车辆上。
阿特金森循环发动机是一种能够改变气门开闭时机的新型发动机。传统汽车发动机是按照奥托循环的规律工作的，即一个工作循环包括吸气、压缩、 做功和排气四个冲程。在奥托循环发动机里，在吸气冲程中油气混合物被吸入汽缸，当活塞到达下死点后，进气门关闭，在压缩冲程中油气混合物被封闭在汽缸中；在做功冲程中被压缩的混合气点燃做功，推动活塞带动曲轴旋转，这种配气正时决定了发动机膨胀比和发动机的压缩比几乎相等，很难提高膨胀过程中能量的利用率；与此相对照地，在阿特金森循环中，在活塞到达下死点后上升一段时间，进气门仍然开放，这样就使得有一部分混合气体被推回到进气歧管，也就是说有效气体压缩行程变短，而做功行程不变，相对增加的膨胀与压缩比，就提高了爆炸的膨胀冲程后端的能量利用，利于提高燃油效率。
2 THS中配备的1NZ-FXE 1.5L特点
与以往油电混合动力系统中安装的发动机机型相比，1NZ-FXE 1.5L
（1NZ-FXE中的“X”表示采用了阿特金森循环）具有低油耗，高输出的特性。THS中配备的1NZ-FXE 1.5L用于混合动力车辆的发动机具有以下特点：
2.1 极高的热效率
高膨胀比循环，膨胀冲程 > 压缩冲程；进气门延时关闭，一般压缩比在13左右。
汽车新能源与节能技术
实习作业：
第一章 绪论
1、 能源的概念及特点是什么？
2、 影响汽车能耗的主要因素有哪些？其主要特点是什么？
3、 汽车节能的主要途径有哪些？
4、 试述节能与国家发展的关系？
5、 目前汽车节能技术推广应用中存在的有利和不利的因素有哪些？
6、 目前轿车、商用车的发动机比油耗和百公里油耗范围是多少？
第二章 替代能源汽车
1、 简述电动汽车的基本结构。
2、 简述电动机的转矩特性与驱动特性如何适应车辆的行驶要求。
3、 分析天然气物理化学特性对其动力性的影响，说明提高天然气发动机动力性的措施有哪些？
4、 车用发动机使用醇类燃料时有哪些需要解决的技术问题？
5、 混合动力电动汽车起步时，电动机能够单独驱动车辆行驶吗？如果能，试分析原因有哪些？
6、 并联混合动力电动汽车的两种动力源是如何共同驱动车辆行驶的？
第三章 汽车发动机节能技术
1、 提高发动机热效率的主要措施有哪些？
2、 简述发动机可变配气系统产生的背景和节能的原理？
3、 什么是稀薄燃烧汽油机？它是再什么背景下产生的？其种类如何划分？
4、 发动机实际循环热效率远小于理想循环的原因有哪些？
5、 发动机可变配气系统功效体现在哪几个方面？举出该系统能提高发动机标定功率和低速转矩的案例加以说明。
6、 汽、柴油机采用废气涡轮增压技术存在的共同问题是什么？目前，有哪些措施可较好的解决这些问题？
第四章 汽车底盘节能技术
1、 为什么要对汽车传动系参数进行合理匹配？匹配内容主要有哪些？
2、 采用锁止式液力变矩器为什么能够节能？
3、 目前应用于汽车能量回收方法有哪些？各种方法有何特点？
4、 试分析发动机与传动系的匹配节能。
5、 分析超越离合器的节能原理。
6、 分析能量回收系统的基本结构与工作原理。
第五章 汽车车身节能技术
1、 汽车行驶中所受到的气动力和气动力矩是哪些？
2、 简述降低空气阻力系数CD的主要措施。
