混合动力技术在车辆工程领域的应用与研究
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摘 要：车辆工程技术不仅能提升车辆动能利用率，同时节能减排效果良好。随着私家车数量不断增多，车辆工程领域也迎来了新的发展契机，但目前纯电动车辆还没有走向完全的产业化发展，无法全面替代燃油发动机车辆。混合动力车辆不仅具有燃油车优点，同时综合了电动车辆优势，将低排放、低油耗发挥到极致，大大提升车辆性能，在汽车领域具有重要的发展前景。
关键词：混合动力 车辆工程 运用
中图分类号：TU198 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2019）08（c）-0089-02
今天，节能减排已成为耳熟能详的名词。汽车尾气是目前地球主要污染源之一，虽然目前汽车在节能性能、减排性能方面不断提升，但尾气污染依旧十分严重，也是造成雾霾的重要原因。车辆工程发展中，不断更新技术，燃气、燃料电池等技术逐渐开始发挥作用。但目前纯电动车辆还没有走向完全的产业化发展，无法全面替代燃油发动机车辆。混合动力车辆不仅具有燃油车优点，同时综合了电动车辆优势，将低排放、低油耗发挥到极致，大大提升车辆性能，在汽车领域具有重要的发展前景。基于此，加强对混合动力技术在车辆工程中运用的研究具有十分现实的意义。
1 混合动力系统分类
车辆混合动力技术与传统车辆动力技术有所不同，是一种新能源动力驱动，同时包括油、电混合动力，或者液压混合动力。
1.1 油、电混合动力系统
其中，油电混合动力主要是在原有车辆动力系统中，包括原有的内燃机功能，同时为车辆配置了辅助电力驱动系统，这种混合系统能够根据车辆实际情况，在内燃机动力驱动与电力驱动之间进行灵活的进行切换，实现最佳的节能减排目的。就目前车辆系统中的油电混合系统而言，连接方式有混连、并联以及串联三种，而混连是目前效果最佳的方式[1]。
1.2 液压混合动力系统
液压混合动力系统主要是包括液压动力系统、发动机两部分。其中，液压动力系统利用液压蓄能器作为主要的动力源泉，是一种关键的逆储能元件。而液压动力系统中的液压马达、液压泵为主要动力元件。
液压混合动力系统与油电混合系统有所不同，这种系统使用过程中更加经济，节能效果也更好。液压混合动力系统与目前市场中一些汽车动力系统相比，经济性指标明显较高。通过驱动电机模式，有利于汽车驱动能力的提升;而通过电磁装甲防护模式、车辆负载综合电子系统，对提高车辆运行效率、运行安全都大有帮助。
2 混合动力技术在车辆工程领域的具体运用
2.1 并联式车辆系统结构设计
并联式车辆结构中，发电机、电动机采用并联的方式联系在一块，通过发动机为系统提供储能元件所需要的动力能量。采用最为简单的机械师连接模式，将电动机与发电机进行连接，而采用电气联接方式将电动机与储能元件进行连接。采用这种连接方式，更加能够提升系统的稳定性，提升系统能量利用效率。另外，通过这种连接方式，为车辆提供的动力也更加充足。
在检测中，还必须高度关注车辆的保养、维修工作，只有这样，才能不断提升汽车的动力效能。科学合理的使用汽车动力分配控制方式，同时有效调节制动踏板的角度，积极控制好车辆行驶过程中所需总制动力矩的长度，才能提升动能，为汽车提供更加充足的动能。为了有效的调节车辆车速，通常需要利用SOC模糊控制器完成。
2.2 合理分配动力能量系数
对于汽车混合动力系统高压部分相关的指标检测工作中，通常需要借助于流量计量单元对精滤器进行检测，而通过轨压传感器优化电控单元，提升其执行效果，确保汽车喷油嘴在高压状态下亦能进行高度稳定的运行;对于车辆低压部分，为了能够有效的控制其运行的效果，可以通过携带手油泵的粗滤器完成对其中油品的过滤工作，確保曲轴转速传感器能够始终处于平稳运行的状态下;在监控汽车加速踏板传感器以及凸轮轴传感器运行情况过程中，则需要借助于电控单元，取得其相应的运行指标。科学合理的设计系统所需总制动力矩，能够确保车辆运行过程中转矩效果修正效果，而在修正转矩的过程当中，共有两种修正方式，即电液制动转矩以及再生制动转矩。通过修正转矩，能进一步提升制动系统运行效果，减少外界对其的干扰。
2.3 对混合动力装载机车参数进行控制
智能传感器在车辆自动化控制系统中发挥了重要的作用，混合动力系统中，通过智能传感器控制发动机，同时通过调整开关量模拟量，控制电压比例阀之间关系。在系统实践运行过程中，技术人员需要通过特定的方式，采集各个传感器开关量中的模拟量脉冲信号频率，利用智能控制系统控制车辆相关驱动设备。为了有效保证技术实现，对于离合器的开断，技术人员还能够方式液压控湿方式加以控制。如果车辆发动机系统为串联连接模式，则其内部结构相对简单，电动机运转也基本上需要依靠发动机，当然，电动机的运转需要充足动能，系统内部储能元件也能为此提供动能[2]。在发动机与电动机用机械连接模式进行连接，尽管其稳定性步入电气连接方式，也容易受到外界因素的干扰，但具体使用中整体效果较好。
3 目前混合动力车辆运用现状分析
3.1 乘用车辆
乘用车辆使用混合动力系统开始于20世纪末，批量生产为1997年，也是打开混合动力汽车的重要契机。后来随着汽车行业发展，在客车、公交车辆中也广泛运用混合动力技术。以公交车辆为例，由于公交车在行驶过程当中，需要频繁进行启停、制动、加速、减速，对车辆行驶动能会造成严重浪费，油耗相对较大。另外，汽车在加速、启动过程中，尾气排放量也相对较大，对城市环境会造成一定的影响。而采用混合动力技术，对于低速行驶的车辆，可以改用纯电力驱动模式，减少油耗、减少尾气排放，同时也保证汽车发动机处于平稳状态。 3.2 工程车辆
工程车辆具有工作环境恶劣、体积大、负载变化大、作业周期长等特点，在减速制动过程中会浪费大量的能量，还可能导致系统发热，车辆相关元件寿命会减少。利用混合动力技术，能够将浪费掉的制动能量进行回收，大大提升车辆节能降耗性能。油电混合动力与液压混合动力技术是混合动力工程车辆的主要动力类型，两者在工作原理上大致相似，但在性能上有很大差距。相比之下，液压混合动力在挖掘机中运用十分广泛，节能效果也最为明显。
3.3 军用车辆
目前，混合动力技术在车辆领域运用已经十分广泛，在国际市场中占领很大份额，但军用车辆中绝大多数还是用重质燃油。尽管如此，在军车领域混合动力技术依然被重视。其中，中国、美国等军事大国，将混合动力技术作为未来军事车辆核心动力技术，其不仅能够满足战场形势，为军车提供更好的动力。混合动力系统为军车提供两套动力源，在一套动力源被损坏后，还能够有另一个备用，保证军车的正常工作，提升随车军士的生存能力;同时，混合动力技术在军用车辆中的利用，还能够降低排温、排烟，减少车辆红外特征、可见特征，在纯电动模式下，车辆热特征、噪声也会大大降低，减少被地方命中的几率。
3.4 矿用车辆
矿用车辆通常在复杂的条件下工作，工作环境变换十分频繁。与普通的汽车相比，防爆柴油机驱动车辆发动机油耗较大，排放污染物也更为严重。所以，采用清洁能源能够减低污染排放，甚至实现零排污。现阶段，我国对防爆发动机研究不断深入，在此基础上也逐渐研究出矿用蓄电池技术，而混合动力矿用机械车辆还处于起步阶段，缺少核心技术，還需要相关领域人员不断努力，以便于同时满足防爆、动力等要求。
总之，混合动力技术不仅能够提升车辆动力性能，保证车辆安全运行，同时还能够提高系统运行经济性，但在大力研发和批量推广中还存在诸多困难，还需要不断努力。
参考文献
[1] 徐志梅.浅析混合动力技术在车辆工程领域中的应用分析[J].科技与创新.2017，16（8）：255-256.
[2] 张江红.车辆工程领域中混合动力技术分析[J].内燃机与配件，2017，13（3）：98-99.
[3] 段岩波，张武高，黄震.混合动力电动汽车技术分析[J]. 柴油机， 2003（1）：43-46.
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