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《汽车一看就懂》读书笔记7-8章 燃油汽车和新能源汽车怎么跑起来

《汽车一看就懂》读书笔记7-8章 燃油汽车和新能源汽车怎么跑起来 一、燃油汽车为什么会跑一燃油汽车奔跑原理“三部曲”1.动力系统产生动力并输出给传动系统如果动力系统是燃油发动机就称为燃油汽车如果是驱动电机就称为电动汽车如果是燃油发动机与驱动电机共同组成动力系统就称为混合动力汽车。2.传动系统将动力传递给车轮传动系统将发动机动力传递给车轮。如果只传递给两个前轮称为前驱汽车如果只传递给两个后轮称为后驱汽车如果传递给四个车轮称为四驱汽车。3.轮胎摩擦力的反作用力驱动车辆车轮得到动力而向前转动时轮胎与地面之间产生一个向后的摩擦力。根据作用力与反作用力定律摩擦力同时产生一个向前的反作用力此反作用力推动汽车向前奔跑。二变速器原理手动变速器MT当离合器接合时变速器中每个档位的主动齿轮始终与从动齿轮啮合并不停旋转。在空档时所有从动齿轮不与输出轴连接此时输出轴是静止不转的。当挂上某个前进档位时实际上是将此档位的从动齿轮通过同步器与输出轴接合并共同旋转从而将动力和转速经变速器传递出去。当变换档位时必须先踩下离合器操纵变速杆通过同步器将原来档位的从动齿轮与输出轴分离也就是摘档然后再利用同步器将新档位的从动齿轮与输出轴接合并共同旋转这样就完成了换档操作。倒档的主动齿轮和从动齿轮之间“夹”了一个中间齿轮这样就可使输出轴的旋转方向与输入轴相反从而实现倒车。手动变速器液力自助变速箱液力自动变速器AT“对吹的风扇”液力自动变速器主要由两大部分组成一是与发动机飞轮连接的液力变矩器它像是“对吹的两个风扇”负责将发动机输出的动力传递给后面的变速机构。二是液力变矩器后面的变速机构它由多片离合器、控制机构和行星齿轮变速机构组成。控制机构根据预先的设定以及传感器接收到的驾驶和行驶信息经控制单元运算后向电磁阀发出指令驱动各档位上的多片离合器接合或分离从而控制行星齿轮变速机构进行变换档位输出不同的转速与转矩自动档位为什么要按P、R、N、D排列?1)前进档和倒档之间必须经过空档位使动力有个暂时切断以便更好地切换档位因此N位必须在R位和D位之间。2)停车时通常会使用倒档而且使用倒档情况最多的时候也是在停车前因此把P位和R位放在一起比较合适。综合考虑按P、R、N、D的顺序排列最为合理。双离合变速器双离合变速器有什么特点1)换档速度快。与液力自动变速器(AT)相比双离合变速器的换档速度更快它们可以在0.2ms内完成升档。2)传递效率高。由于可使发动机的动力传递不间断动力传递效率高可以将燃油效率提高10%左右。无级变速无级变速器(CVT)“会变形的滑轮”无级变速器(Continuously Variable Transmission, CVT)的主要部件是两个滑轮和一条金属带金属带套在两个滑轮上。滑轮由两块轮盘组成两块轮盘中间的凹槽形成一个V形。其中一边轮盘由液压控制机构操纵可以根据不同的发动机转速进行分开与拉近的动作V形凹槽也随之变宽或变窄将金属带升高或降低从而改变金属带与滑轮接触的直径相当于在齿轮变速中切换不同直径的齿轮。两个滑轮呈反向调节即其中一个带轮凹槽逐渐变宽时另一个带轮凹槽就会逐渐变窄从而迅速加大传动比的变化。三燃油动力传递**驱动方式**是在前拉还是在后推发动机放置在前轴前方称为前置发动机。发动机放置在前轴后方称为前中置发动机。发动机放置在后轴前方称为后中置发动机。发动机放置在后轴后方称为后置发动机。气缸排列方向与车轴平行称为横置发动机。气缸排列方向与车轴垂直称为纵置发动机。采用两个前轮驱动称为前驱。采用两个后轮驱动称为后驱。采用四个车轮驱动称为四驱。前横置前驱汽车前横置前驱是指向发动机横置在车前部并采用前轮驱动。它的特点是头重尾轻及制动时点头现象相对明显。由于车体是被前轮拉着走的因此它的直线行驶稳定性非常好。前横置前驱汽车不需要传动轴传递动力因此它的动力在传递中损耗较小更适合小型车。前纵置后驱汽车前纵置后驱是指将发动机纵置在车前部并采用后轮驱动。这种传动方式在轴荷分配上比前驱车更均衡一般可以达到50比50的最佳比例可拥有较佳的操控性能和行驶稳定性。它采用后轮驱动还能提升加速性能宝马、奔驰、雷克萨斯、凯迪拉克等豪华轿车比较喜欢采用这种方式。后中置四驱汽车后中置四驱是指发动机纵置在驾乘仓与后车轴之间并采用四轮驱动。它的优势在于其接近50比50的前后轴重量分配使得车辆在转向时更加稳定提升了过弯极限增强了操控稳定性。由于发动机和变速器之间的距离更短动力传输效率更高传动损失更小。同时四轮驱动可以增加牵引力和抓地力使车辆在各种路况下都能表现出色。后中置四驱汽车的空间利用较为有限通常为两座车型因为发动机占据了后座和后备箱的位置导致乘员空间和行李空间都较为狭小。此外发动机靠近乘客舱可能会增加噪音和震动影响乘坐舒适性。汽车驱动系统主要包括前轮驱动、后轮驱动、全轮驱动与四轮驱动。前轮驱动因成本低、节省空间且燃油经济性好广泛应用于乘用车但冰雪路面操控性不佳。后轮驱动曾为早期汽车标准现多见于高性能车及部分卡车优势在于提供更好的牵引力和操控性但可能引发转向过度。全轮驱动系统通过按需在前后轮间分配动力适用于多种路况但代价是增加了成本和重量。四轮驱动系统则为极端越野条件设计确保最强牵引力和稳定性同样带来额外的成本和重量负担。选择何种驱动系统需综合考虑车辆用途、路面条件及个人偏好。二、新能源汽车为什么会跑一新能源汽车定义所谓新能源是针对传统的石化旧能源而言。这些旧能源主要包括汽油、柴油、压缩天然气CNG液化天然气LNG液化石油气LPG等。因此凡是不再将就能源作为唯一或主要能源的汽车都是新能源汽车包括电动汽车、太阳能汽车、燃氢发动机汽车、节能汽车和压缩空气汽车等。目前常见的新能源汽车主要是指各种电动汽车包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车、燃料电池汽车等。纯电动汽车仅依靠动力电池运行用于驱动汽车的电力存储在一个大型电池组中可以通过接入公共电网来充电也可以使用家中电源为其充电。充电后的电池组为一个或多个电动机提供动力以驱动电动汽车奔跑。混合动力主要有三种形式一是串联式混合动力它的内燃机从不直接驱动车轮只负责驱动发电机发电。发电机不仅为动力电池充电还直接为驱动车辆的电机提供电力。内燃机可以始终高效运转车辆始终由电动机驱动。这种串联式的混合动力汽车也称为增程式电动汽车。一是并联式混合动力。内燃机和电动机均可以单独或同时驱动车轮两套动力系统属于并联关系两者协同工作提供最佳功率输出。在起步和加速时电动机辅助驱动可降低油耗。高速巡航时发动机直接驱动更高效。是混联式混合动力。这些车辆同时使用内燃机和电机驱动通过行星齿轮机构智能分配动力。内燃机动力可同时用于驱动和发电。在低速时使用纯电驱动中速时油电混合驱动。高速时发动机直接驱动混合动力汽车的主要部件发动机、油箱、动力电池、驱动电机、驱动电机、控制器。二电动汽车的“三电”是什么纯电动汽车的驱动系统主要由动力电池、电机、电机控制器、减速器和差速器等构成。通常把动力电池、电机、电控成为电动汽车的三电。电动汽车尤其是特斯拉车型凭借其先进的技术特点和运作原理在汽车行业崭露头角。核心在于使用感应电机基于尼古拉·特斯拉的原始设计无电刷、无永磁体确保了高度的可靠性和耐用性。电机的转速通过改变交流电源频率精确控制实现了电动车辆速度的灵活性和可靠性。锂离子电池作为动力来源通过逆变器转换为交流电供给电机并由冷却系统保障性能与寿命。此外特斯拉汽车采用了两级减速器和开放式差速器以实现动力传输和转向控制。制动能量回收系统进一步提高了能源利用效率将制动过程中的动能转化为电能。尽管电动汽车的维护成本较低但电池安全仍需进一步提升。整体而言特斯拉电动汽车的创新技术展示了其在汽车行业中的革命性影响。我们知道在感应电动机中转子速度小于定子的旋转磁场速度但要想让电机像发电机一样发电必须保证转子速度大于旋转磁场速度。此时逆变器就发挥重要作用及时调低电源的输入频率使旋转磁场速度小于转子速度。这样电机就像发电机那样产生电能所产生的电能经过转换后储存在电池中。在此过程中相反的电磁力会阻止转子旋转相当于是电机对车辆进行反制动因此汽车也会降低速度。如想增强制动力度或使车辆完全停止可踩下制动踏板进行强力制动。也就是说电动汽车相当于有两套制动系统一是传统的机械制动系统一是电机的反制动功能这种反制动功能也称为再生制动。电动汽车的维护和使用成本远低于内燃机汽车但动力电池的安全问题仍未完全解决。如果能进一步提升电池的安全性能电动汽车必将成为未来的汽车。现在让我们把注意力转移到电池上。令人惊讶的是该电池由大量小型锂离子电池组成与我们日常生活中使用的电池一模一样。这些电池以串联和并联的方式连接产生驱动电动汽车所需的能量。为了防止动力电池过热冷却剂通过金属管进入电池间隙这是特斯拉的一个关键技术确保所有电池都能得到有效冷却并确保热量分布均匀从而确保更长的电池寿命。小电池也称为电芯数百个电芯组合成一个电池模块。共有16个独立的电池模块再组成一个大电池包流过电池周围的冷却剂通过安装在汽车前部的散热器得到循环冷却。此外您可以看到电池包的位置较低从而降低了汽车的重心这也大大提高了汽车的行驶稳定性。同时采用坚固的电池包支撑结构保护动力电池免受冲击伤害。三纯电动汽车是怎么奔跑的1.通电起动当驾驶人转动起动钥匙时纯电动汽车并没有什么反应和动静只是附件电器接通电源但驱动电机并没有开始运转。2.驱动电机转动当踩加速踏板时驱动电机控制器根据加速踏板位移传感器的信息发出接通驱动电机电源的指令动力电池通过DC/AC逆变器向驱动电机定子绕组提供三相交流电使驱动电机开始旋转。3.起步驱动电机起动后就能达到最大转矩只需用减速器将驱动电机的高转速降下来车辆即可顺利起步。4.加速当继续向下踩加速踏板时驱动电机控制器根据加速踏板位移传感器的信息向驱动电机输出更高的电源频率和电压使驱动电机转速升高进而使车速上升。5.减速当抬起加速踏板时驱动电机控制器根据加速踏板位移传感器的信息通过降低电源频率来降低驱动电机转速从而使车辆减速或转为能量回收模式驱动电机由电动机变身发电机逐渐使汽车减速。6.制动、停车当踩制动踏板时立即进入能量回收模式车辆在惯性作用下拖动驱动电机转动驱动电机由电动机变身发电机使汽车减速停车。电动四驱系统是一种新颖的驱动技术它通过电动机直接驱动所有四个车轮不再依赖传统的机械传动结构如传动轴和分动器。这种系统能够根据路况实时调整各车轮的扭矩分配提高车辆的操控灵活性、转弯稳定性和安全性同时具备自动防滑功能更加节能环保并且拥有能量回收系统适合追求科技感和操控稳定性的车主。尽管如此在面对极端的越野挑战时传统的机械四驱系统可能更能提供可靠的表现。驱动电机控制器有调节驱动电机运行状态的功能与传统的机械四驱系统相比电动四驱的优点是响应速度更快从检测到打滑到分配动力仅需0.03秒。操控更灵活转弯时可单独给外侧车轮更多动力过弯更稳安全性更强。冰雪路面自动防滑给抓地力强的车轮更多动力更节能环保。能量回收系统可将制动时的动能转化为电能储存。电动四驱用软件替代机械更快、更聪明的分配动力适合追求科技感、操控稳定性的车主但极端越野仍需传统机械四驱。书评内容丰富插图深刻更有视频讲解让人欲罢不能。
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