无刷汽车水泵原理及未来发展

汽车无刷水泵原理及发展前景

一．汽车直流无刷水泵的发展前景

1．新能源汽车市场的需要

中国新能源汽车目前正处于产业化发展的前夜，由研发向真正的产业化迈进的过渡期。2012年以来，中国新能源汽车产业发展加速，最新新能源汽车政策也是密集出台： 3月5日，科技部出台了《电动汽车科技发展"十二五"专项规划》，对"十二五"期间电动汽车的发展方向提供了指导；3月7日，三部委发布《通知》，对新能源汽车免车船税；4月18日，国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议，研究部署今年政府信息公开重点工作，讨论通过《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》，规划的通过，对新能源汽车的中长期发展具有重要意义；5月16日国务院常务会议研究通过促进节能产品消费的政策措施，其中安排60亿元支持推广1.6升及以下排量节能汽车。

《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020年）》由国务院发布实施，该规划将包括一系列产业扶持政策：在新能源汽车方面，2011-2020年，购买纯电动汽车、插电式混合动力汽车将免征车辆购置税；在节能汽车方面，2011-2015年，中重度混合动力汽车减半征收车辆购置税、消费税和车船税。规划明确了纯电动汽车仍是我国新能源汽车发展的主要战略取向，工作重点从前期技术研发和示范运行转变到现阶段产业化建设。同时，政府部门将会采取更加务实的做法，会更加注重市场的作用，加大力度扶持技术较为成熟的混合动力汽车。财政部已明确表示新能源汽车将成为今年下半年节能减排工作重点，并强调了新能源汽车在公务、物流、租赁等行业的使用，取消车牌拍卖、摇号、限行等限制措施，出台停车费、电价、道路通行费等扶持政策，加快充电站等基础设施建设步伐。

汽车和房地产两大行业，一直以来都是国内经济发展的重要产业，我国汽车工业在国民经济中的地位也在不断提升，数据显示，2008年，汽车工业总产值占GDP的比重已超过8％，接近房地产行业比重。此次系列政策的出台和即将出台，具体包括2011-2020年，购买纯电动汽车、插电式混合动力汽车将免征车辆购置税；2011-2015年，中强混合动力汽车减半征收车辆购置税、消费税和车

船税；2011-2020年，企业销售新能源汽车及其关键零部件的增值税税率调整为13%等。一系列动作表明，国家在鼓励汽车企业生产、销售新能源车上的决心是坚定不移的。业内人士分析：一系列产业扶持政策出台，无疑是对汽车工业发展打了一剂强心针，政策的组合拳出击必将带动汽车及其相关产业的转型与发展，未来一段时间，国内新能源汽车行业或将迎来新一轮增长期。

2．燃油，燃气汽车的发展需要

直流无刷汽车水泵的出现和应用，是汽车水泵技术的一次革命，一百多年以来汽车水泵一直是使用机械水泵和有刷电动水泵。随着汽车性能向着更安全，更可靠，更稳定，全自动智能化及环保节能的方向发展，新能源汽车的开发使用，汽车上电子产品器件使用越来越多，性能要求不断的提高，为减少相互干扰，特别是电磁传导干扰和电磁辐射干扰，原有的机械水泵和有刷电动水泵就明显的不再适用；据世界安全组织权威部检测统计，机动汽车对人类造成人身安全和财产损失之各超过其各类事故之和，汽车的性能，汽车的自动化，智能化，汽车的人脑化的发展以是必能的方向；要做到这些，汽车的传动及动力部必须要用无刷电机，无刷水泵。只有使机械水泵，直流无刷水泵，有刷电动水泵的工作原理没什么区别，只是汽车机械水泵驱动动力是由汽车发动机直接通过皮带连接传递给机械水泵的转轴上，也有通过曲轴或齿轮传动连接。也就是说机械水泵自身没有动力源，而无刷直流水泵和有刷电动水泵工作过程和原理都是一样的，都有一个单独的动力来源，直流无刷汽车水泵，其动力源是无刷电机，有刷电动水泵是有刷电机。直流无刷汽车水泵主要用于：电动汽车，燃油汽车，电动摩托车，房车等。

1.用途：汽车发动机散热循环泵，汽油加压泵，机油潤滑循环泵，汽车空调泵，汽车玻璃喷水泵。

2.优点：直流无刷汽车水泵无电磁干扰，而且高效环保（在同等扬程和流量情况下，无刷水泵的功耗是有刷水泵的三分之二，是机械水泵的三分之一），无级自动调速。

（1）．汽车发动机循环散热水泵：是一款专用于汽车发动机循环散热和汽车冷态（汽车在冬天零下40度以下时）下起动的直流无刷离心式水泵。（2）．汽油加压泵，机油润滑循环泵：有自吸功能的直流无刷水泵，喷出压力可达到3KG以上，使汽油形成雾状。

（3）．汽车空调泵：是一款用于汽车空调内循环的离心式直流无刷水泵。（4）．汽车玻璃喷水泵：是一款高压力（1KG以上）低流量（3.5L/MIN）直流无刷离心式水泵。

3.无刷直流汽车水泵的产品

目前在国内生产汽车无刷水泵的厂家还多，产品的技术还够成熟；在国外，发展以有将近十年的历史，汽车无刷水泵不任从技术还是规模都以接近成熟期；ZL众隆汽车无刷水泵在国内生产比较早，也有十多年的历史，但相对国外来说还有差距。

二；汽车直流无刷水泵水泵工作结构

（一）；水泵的分类

根据驱动方式的不同，水泵一般分为机械水泵（图１）和电动水泵（图２）。目前大多数发动机采用机械水泵，在一些新开发的技术含量较高的发动机上已经使用了电动水泵，例如宝马６系（Ｅ６３）搭载的发动机。

（１）机械水泵机械水泵由发动机曲轴通过传动胶带驱动，它的转速和发动机的转速成正比。机械水泵的工作方式有优点也有缺点。当发动机在高速大负荷工况下工作时，发动机产生的热量多，水泵的高转速使冷却液的循环流量增大，这样正好能够提高发动机的冷却能力；当发动机在低速大负荷工况下工作时，例如牵引其他车辆或开空调，此时发动机的转速低导致水泵的转速也低，这样就降低了发动机的冷却能力。

（２）电动水泵；电动水泵又无刷电动水泵和有刷电动水泵之分；电动水泵由发动机控制单元通过电流控制，它不受当时发动机转速的影响，可以根据发动机的实际冷却需要灵活工作。由于电动水泵消耗的发动机功率非常少，因此采用电动水泵后，发动机的燃油消耗量可以有所降低。

（二）；水泵的结构

1．无刷直流汽车水泵的结构

汽车上使用的水泵比一般水泵在结构和性能要求比较高；汽车水泵的工作环境比较差，要做到能防振，防潮，耐热，特别对水泵的稳定性，可靠性都有更高的要求。

无刷直流离心水泵的磁铁与叶轮注塑成一体组成电机的磁转子，转子中间有直接注塑成型的轴套，轴套是高耐性能磨石墨固定在转子体中，电机的定子与电路板部分采用环氧树脂胶灌封于泵体中，定子与转子之间是一个空腔，水泵泵体腔

与电机转子腔连通，电机转子腔与电机定子及电机控制完全隔离，转轴是用高光滑，有高强度的氧化锆精加工而成，轴将电机与泵体连成一体，无需配以传统的机械轴封，因而是完全密封而又防漏

电机的扭力是通过矽钢片(定子)上的线圈通电后产生磁场带动永磁磁铁(转子)工作运转。对磁体进行n (n为偶数) 级充磁使磁体部分相互组成完整藕合的磁力系统。当定子线圈产生的磁极与磁铁的磁极处于异极相对，即两个磁极间的位移角Φ=0，此时磁系统的磁能最低;当磁极转动到同极相对，即两个磁极间的位移角Φ=2π/n，此时磁系统的磁能最大。去掉外力后，由于磁系统的磁极相互排斥，磁力将使磁体恢复到磁能最低的状态。于是磁体产生运动，带动磁转子旋转；无刷水泵叶轮的驱动力是无刷电机。

无刷直流水泵通过电子换向，无需使用碳刷，磁体转子和定子矽钢片都有多级磁场，当磁体转子相对定子旋转一个角度后会自动改变磁极方向，使转子始终保持同级排斥，从而使无刷直流磁力隔离泵有较高的转速和效率，

无刷直流离心汽车水泵的定子与转子完全隔离，完全避免了传统的电机式无刷直流水泵存在的液体泄漏问题。而且可以完全潜水使用并且完全防水，有效的提高了泵的使用寿命及性能，所以无刷不需要水泵轴承用润滑脂润滑，也没有密封垫和油封。

2．有刷直流汽车水泵

有刷直流汽车水泵，支撑水泵轴的轴承用润滑脂润滑，因此要防止冷却液泄漏到润滑脂造成润滑脂乳化，同时还要防止冷却液的泄漏。水泵防止泄漏的密封措施有水封和密封垫。水封动密封环与轴通过过盈配合装在叶轮与轴承之间，水封静密封座紧紧的靠在水泵的壳体上，从而达到密封冷却液的目的。

有刷直流离心水泵的磁铁与叶轮注塑成一体组成电机的转子，转子中间有直接注塑成型的轴套，通过高性能陶瓷轴固定在壳体中，电机的定子与电路板部分采用环氧树脂胶灌封于泵体中，定子与转子之间有一层薄壁隔离，无需配以传统的机械轴封，因而是完全密封。电机的扭力是通过矽钢片（定子）上的线圈通电后产生磁场带动永磁磁铁（转子）工作运转。其电磁工作原理与无刷水泵电机是一样的。总而言之：无刷水泵电电子换相；有刷水泵电机是机械换相；有刷水泵叶轮的驱动力是有刷电机。

三；汽车直流无刷水泵工作原理

汽车水泵工作的最终目的是把汽车上受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下正常工作。

接通电源水泵运转工作带动叶轮转动，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，在离心力的作用下被甩向水泵壳体的边缘，同时产生一定的压力，然后从出水道或水管流出。叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力降低，

水箱中的冷却液在水泵进口与叶轮中心的压差作用下经水管被吸入叶轮中，实现冷却液的往复循环。

有刷水泵，支撑有刷水泵轴的轴承用润滑脂润滑，因此要防止冷却液泄漏到润滑脂造成润滑脂乳化，同时还要防止冷却液的泄漏。水泵防止泄漏的密封措施有水封和密封垫。水封动密封环与轴通过过盈配合装在叶轮与轴承之间，水封静密封座紧紧的靠在水泵的壳体上，从而达到密封冷却液的目的。

水泵壳体通过密封垫与发动机相连，并支撑着轴承等运动部件。水泵壳体上还有泄水孔，位于水封与轴承之间。一旦有冷却液漏过水封，可从泄水孔泄出，已防止冷却液进入轴承腔，而破坏轴承润滑及部件锈蚀。如果发动机停止后仍有冷却液漏出，则表明水封已经损坏；

而无刷水泵，由于设计结构及生产工艺不同；无碳刷磨损，水泵泵体与电机为一整体，所以就不存在以上的密封和防漏的情况。

1；直流无刷水泵的驱动

水泵叶轮的转动的动力是电动机，电机是水泵的动力核心，直流无刷水泵，是以直流无刷电机为动力，从而实现将机械能转化为液压能；水泵是发动机冷却系统的重要部件，它的作用是泵送冷却液，使冷却液在发动机的冷却水道内快速流动，以带走发动机工作时产生的热量，保持发动机正常工作温度。

叶轮是水泵工作的核心，叶轮本身的运动很简单，只是和磁转子一起旋转。但由于叶片的作用，叶轮中液体的运动是很复杂的；一方面随叶轮旋转作牵连运动，一方面在叶片的驱驶下不断地从旋转着的叶轮中甩出，即相对叶轮的运动。因此叶轮的外径大小，叶轮叶片的高低及角度，以及与水泵壳体的间隙，直接影响着水泵的性能，汽车水泵主要是汽车冷却系统强制循环的主要部件，在汽车发动机的缸体里，有条多供冷却水循环的水道，与置于汽车前部的散热器（俗称水箱）通过水管相连接，构成一个大的水循环系统，在发动机的上出水口，装有一个水泵，通过风扇皮带来带动，把发动机缸体水道内的热水泵出，把冷水泵入。在水泵的旁边还有一个节温器，汽车刚发动时（冷车）时，不打开，使冷却水不经过水箱，只在发动机内循环（俗称小循环），待发动机的温度达到80度以上时，就打开，发动机内的热水被泵入水箱，汽车前行时的冷风吹过水箱，带走热量，大致上是这样工作的。

四；直流无刷水泵与直流有刷水泵的优缺点比较（一）直流无刷水泵电机有什么特点？

优点：

1) 电子换相来代替传统的机械换相，性能可靠、永无磨损（无电火花产生）、故障率低，寿命比有刷电机提高了很多倍（一般可连续工作20000小时以上，无刷直流水泵代表了直流水泵的发展方向；

2) 属静态电机，空载电流小；

3) 效率高；

4) 体积小

5)．节能环保，无污染，

6).噪音小

缺点：

1) 低速起动时有轻微振动，如速度加大换相频率增大，就感觉不到振动现象了；

2) 价格高，控制器要求高；

3) 易形成共振，因为任何一件东西都有一个固有振动频率，如果无刷电机的振动频率与车架或塑料件的振动频率相同或接近时就容易形成共振现象，但可以通过调整将共振现象减小到最小程度。所以采用无刷电机驱动的电动车有时会发出一种嗡嗡的声音是一种正常的现象。

（二）直流有刷水泵电机有什么优缺点？

优点：

1) 变速平稳，几乎感觉不到振动；

2) 温升低，可靠性好；

3) 价格低，所以被较多厂家选用。

缺点：

1) 碳刷易磨损（有电火花产生和碳刷粉尘污染），碳刷更换较为麻烦，寿命短（一般连续运行在500-1000小时）；

2) 运行电流大，电机磁钢易退磁，降低了电机与电池的作用寿命。

3) 不环保（碳刷粉尘污染），有电火花产生,有闪络

五；汽车冷却系的工作原理

（一）、冷却系的功用：

把受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。

（二）、冷却系的形式：

冷却系按照冷却介质不同可以分为风冷和水冷。

风冷系是把发动机中高温零件的热量直接散入大气而进行冷却的装置。

水冷系是把这些热量先传给冷却水，然后再散入大气而进行冷却的装置。

由于水冷系冷却均匀，效果好，而且发动机运转噪音小，目前汽车发动机上广泛采用的是水冷系。

发动机正常工作时，水冷却系中的冷却水温度应保持在80度～90度范围内。（三）、水冷却系组成及工作过程：

1、水冷系大都是由散热器、水泵、风扇、冷却水套和温度调节装置等组成。（如下图所示）

2、冷却液的走向（如下表）

3、工作过程：水泵强制冷却水循环，冷却水在水套内吸收热量后，流经散热器，将热量散发到空气中，然后再流入水套。如此循环，以保证发动机在最佳温度下工作。水冷却系的组成如右图所

示。

（四）、水冷却系的主要部件

1、水泵

1）功用：是对冷却水加压，使冷却水循环流动。车用发动机多采用离心式水泵。2）安装位置：水泵用螺栓固定在发动机前端面上。通过皮带与曲轴带轮相连。3）组成: 主要由泵壳、泵盖、叶轮、水泵轴、轴承、油封等组成。

工作过程：当叶轮旋转时，水泵中的水被叶轮带动一起旋转，在离心力作用下，水被甩向叶轮边缘，然后经外壳上与叶轮成切线方向的出水管压送到发动机水套内。与此同时，叶轮中心处的压力降低，散热器中的水便经进水管被吸进叶轮中心部分。如此连续的作用，使冷却水在水路中不断地循环。

2、风扇

1）功用提高通过散热器芯的空气流速，增加散热效果，加速水的冷却。

2）安装位置：通常安排在散热器后面，并与水泵同轴。与水泵一起转动。

3）形式车用发动机的风扇有两种形式，轴流式和离心式。

轴流式风扇所产生的风，其流向与风扇轴平行；离心式风扇所产生的风，其流向为径向。轴流式风扇效率高，风量大，结构简单，布置方便。因而在车用发动机上得到了广泛的应用。

3、散热器

1）功用增大散热面积，加速水的冷却。为了将散热器传出的热量尽快带走在散热器后面装有风扇与散热器配合工作。

2）安装位置大多安装在发动机及风扇的前方。

3）结构散热器又称为水箱，由上贮水室、散热器芯和下贮水室等组成。

散热器上贮水室顶部有加水口，平时用散热器盖盖住，冷却水即由此注入整个冷却系。在上、下贮水室分别装有进水管和出水管，分别用橡胶软管和气缸盖的出水管和水泵的进水管相连。由发动机气缸盖上出水管流出的温度较高的热水经过进水软管进入上贮水室，经冷却管得到冷却后流入下贮水室，由出水管流出被吸入水泵。在散热器下贮水室的出水管上还有一个放水阀。

散热器芯由许多冷却水管和散热片组成，对于散热器芯应该有尽可能大的散热面积，采用散热片是为了增加散热器芯的散热面积。散热器芯的构造形式有多样，常用的有管片式和管带式两种。

4、节温器

1）功用改变冷却水的循环路线及流量，自动调节冷却强度，使冷却水温度经常保持在80度～90度。

2）安装位置装在冷却水循环的通路中，一般装在气缸盖的出水口。

3）形式分为蜡式和折叠式

蜡式节温器在橡胶管和感应体之间的空间里装有石蜡，为提高导热性，石蜡中常掺有铜粉或铝粉。常温时，石蜡呈固态，阀门压在阀座上。这时阀门关闭通往散热器的水路，来自发动机缸盖出水口的冷却水，经水泵又流回气缸体水套中，进行小循环。当发动机水温升高时，石蜡逐渐变成液态，体积随之增大，迫使橡胶管收缩，从而对反推杆上端头产生向上的推力。由于反推杆上端固定，故反推杆对橡胶管、感应体产生向下反推力，阀门开启，当发动机水温达到80℃以上时，阀门全开，来自气缸盖出水口的冷却水流向散热器，而进行大循环。

一汽奥迪100型轿车和CA1091型货车均采用蜡式节温器。

折叠式节温器由具有弹性的、折叠式的密闭圆筒（用黄铜制成），内装有易于挥发的乙醚。主阀门和侧阀门随膨胀筒上端一起上下移动。膨胀筒内液体的蒸气压力随着周围温度的变化而变化，故圆筒高度也随温度而变化。当发动机在正常热状态下工作时，即水温高于80℃，冷却水应全部流经散热器，形成大循环。此时节温器的主阀门完全开启，而侧阀门将旁通孔完全关闭；当冷却水温低于70℃时，膨胀筒内的蒸汽压力很小，使圆筒收缩到最小高度。主阀门压在阀座上，即主阀门关闭，同时侧阀门打开，此时切断了由发动机水套通向散热器的水路，水套内的水只能由旁通孔流出经旁通管进入水泵，又被水泵压入发动机水套，此时冷却水并不流经散热器，只在水套与水泵之间进行小循环，从而防止发动机过冷，并使发动机迅速而均匀地热起来；当发动机的冷却水温在70～80℃范围内，主阀门和侧阀门处于半开闭状态，此时一部分水进行大循环，而另一部分水进行小循环。

4）工作原理当冷却水温度低于76度时，节温器主阀门关闭，副阀门开启冷却水在水泵与水套之间小范围内循环，促使水温迅速上升。当水温高于86度时，节温器主阀门全开，副阀门全关，冷却水全部流经散热器进行水的大循环，使发动机保持正常工作温度。

六．直流无刷电动机工作原理与控制方法

时间：2010-01-04 12:25:01 来源：作者：

序言

由于直流无刷电动机既具有交流电动机的结构简单、运行可靠、维护方便等一系列优点，又具备直流电动机的运行效率高、无励磁损耗以及调速性能好等诸多优点，故在当今国民经济各领域应用日益普及。

一个多世纪以来，电动机作为机电能量转换装置，其应用范围已遍及国民经济的各个领域以及人们的日常生活中。其主要类型有同步电动机、异步电动机和直流电动机三种。由于传统的直流电动机均采用电刷以机械方法进行换向，因而存在相对的机械摩擦，由此带来了噪声、火化、无线电干扰以及寿命短等弱点，再加上制造成本高及维修困难等缺点，从而大大限制了它的应用范围，致使目前工农业生产上大多数均采用三相异步电动机。

针对上述传统直流电动机的弊病，早在上世纪30年代就有人开始研制以电子换向代替电刷机械换向的直流无刷电动机。经过了几十年的努力，直至上世纪60年代初终于实现了这一愿望。上世纪70年代以来，随着电力电子工业的飞速发展，许多高性能半导体功率器件，如GTR、MOSFET、IGBT、IPM等相继出现，以及高性能永磁材料的问世，均为直流无刷电动机的广泛应用奠定了坚实的基础。

三相直流无刷电动机的基本组成

直流无刷永磁电动机主要由电动机本体、位置传感器和电子开关线路三部分组成。其定子绕组一般制成多相（三相、四相、五相不等），转子由永久磁钢按一定极对数（2p=2,4,…）组成。图1所示为三相两极直流无刷电机结构，

图1 三相两极直流无刷电机组成

三相定子绕组分别与电子开关线路中相应的功率开关器件联结，A、B、C相绕组分别与功率开关管V1、V2、V3相接。位置传感器的跟踪转子与电动机转轴相联结。

当定子绕组的某一相通电时，该电流与转子永久磁钢的磁极所产生的磁场相互作用而产生转矩，驱动转子旋转，再由位置传感器将转子磁钢位置变换成电信号，去控制电子开关线路，从而使定子各项绕组按一定次序导通，定子相电流随转子位置的变化而按一定的次序换相。由于电子开关线路的导通次序是与转子转角同步的，因而起到了机械换向器的换向作用。

图2为三相直流无刷电动机半控桥电路原理图。此处采用光电器件作为位置传感器，以三只功率晶体管V1、V2和V3构成功率逻辑单元。

图2 三相直流无刷电动机

三只光电器件VP1、VP2和VP3的安装位置各相差120度，均匀分布在电动机一端。借助安装在电动机轴上的旋转遮光板的作用，使从光源射来的光线一次照射在各个光电器件上，并依照某一光电器件是否被照射到光线来判断转子磁极的位置。

图3 开关顺序及定子磁场旋转示意图

图2所示的转子位置和图3 a）所示的位置相对应。由于此时广电器件VP1被光照射，从而使功率晶体V1呈导通状态，电流流入绕组A-A’，该绕组电流同转子磁极作用后所产生的转矩使转子的磁极按图3中箭头方向转动。当转子磁极转到图3 b）所示的位置时，直接装在转子轴上的旋转遮光板亦跟着同步转动，并遮住VP1而使VP2受光照射，从而使晶体管V1截至，晶体管V2导通，电流从绕组A-A’断开而流入绕组B-B’，使得转子磁极继续朝箭头方向转动。当转子磁极转到图3 c）所示的位置时，此时旋转遮光板已经遮住VP2，使VP3被光照射，导致晶体管V2截至、晶体管V3导通，因而电流流入绕组C-C’，于是驱动转子磁极继续朝顺时针方向旋转并回到图3 a）的位置。

这样，随着位置传感器转子扇形片的转动，定子绕组在位置传感器VP1、VP2、VP3的控制下，便一相一相地依次馈电，实现了各相绕组电流的换相。在换相过程中，定子各相绕组在工作气隙内所形成的旋转磁场是跳跃式的。这种旋转磁场在360度电角度范围内有三种磁状态，每种磁状态持续120度电角度。各相绕组电流与电动机转子磁场的相互关系如图3所示。图3a）为第一种状态，Fa为绕组A-A’通电后所产生的磁动势。显然，绕组电流与转子磁场的相互作用，使转子沿顺时针方向旋转；转过120度电角度后，便进入第二状态，这时绕组A-A’断电，而B-B’随之通电，即定子绕组所产生的磁场转过了120度，如图3 b）所示，电动机定子继续沿顺时针方向旋转；再转120度电角度，便进入第三状态，这时绕组B-B’断电，C-C’通电，定子绕组所产生的磁场又转过了120度电角度，如图3 c）所

示；它继续驱动转子沿顺时针方向转过120度电角度后就恢复到初始状态。图4示出了各相绕组的导通顺序的示意图。

图4 各相绕组的导通示意图

位置传感器

位置传感器在直流无刷电动机中起着测定转子磁极位置的作用，为逻辑开关电路提供正确的换相信息，即将转子磁钢磁极的位置信号转换成电信号，然后去控制定子绕组换相。位置传感器种类较多，且各具特点。在直流无刷电动机中常见的位置传感器有以下几种：电磁式位置传感器、光电式位置传感器、磁敏式位置接近传感器。

电磁式位置传感器在直流无刷电动机中，用得较多的是开口变压器。用于三相直流无刷电动机的开口变压器由定子和跟踪转子两部分组成。定子一般有六个极，它们之间的间隔分别为60度，其中三个极上绕一次绕组，并相互串联后通以高频电源，另外三个极分别绕上二次绕组WA、WB、WC。它们之间分别相隔120度。跟踪转子是一个用非导磁材料做成的圆柱体，并在它上面镶一块120度的扇形导磁材料。在安装时将它与电动机转轴相联，其位置对应于某一磁极。一次绕组所产生的高频磁通通过跟踪转子上的到此材料耦合到二次绕组上，故在二次绕组上产生感应电压，而另外两相二次绕组由于无耦合回路同一次绕组相联，其感应电压基本为零。随着电动机转子的转动，扇形片也跟着旋转，使之离开当前耦合一次绕组而向下一个一次绕组靠近。就这样，随着电动机转子运动，在开口变压器二次绕组上分别感应出电压。扇形导磁片的角度一般略大于120度电角度，常采用130度电角度左右。在三相全控电路中，为了换相译码器的需要，扇形导磁片的角度为180度电角度。同时，扇形导磁片的个数应同直流无刷电动机的极对数相等。

接近开关式位置传感器主要由谐振电路及扇形金属转子两部分组成，当扇形金属转子接近震荡回路电感L时，使该电路的Q值下降，导致电路正反馈不足而停振，故输出为零。扇形金属转子离开电感元件L时，电路的Q值开始上升，电路又重新起振，输出高频调制信号，经二极管检波后，取出有用控制信号，去控制逻辑开关电路，以保证电动机正确换向。

光电式位置传感器前面已经讲过，是利用光电效应制成的，由跟随电动机转子一起旋转的遮光板和固定不动的光源及光电管等部件组成。

磁敏式位置传感器是指它的某些电参数按一定规律随周围磁场变化的半导体敏感元件。其基本原理为霍尔效应和磁阻效应。常见的磁敏传感器有霍尔元件或霍尔集成电路、磁敏电阻

（一），直流无刷电动机工作原理与控制方法

时间：2010-01-04 12:25:01 来源：作者：

研究结果表明，在半导体薄片上产生的霍尔电动势E可用下式表示：

式中RH ——霍尔系数（）；

IH——控制电流（A）；

B——磁感应强度（T）；

d——薄片厚度（m）；

p——材料电阻率（Ω*s）；

u——材料迁移率（）；

若在上式中各常数用KH表示，则有

E=KHIHB

霍尔元件产生的电动势很低，直接应用很不方便，实际应用时采用霍尔集成电路。霍尔元件输出电压的极性随磁场方向的变化而变化，直流无刷电动机的位置传感器选用开关型霍尔集成电路。

磁阻效应是指元件的电阻值随磁感应强度而变化，根据磁阻效应制成的传感器叫磁阻电阻。

三相直流无刷电动机的运行特性

要十分精确地分析直流无刷电动机的运行特性，是很困难的。一般工程应用中均作如下假定：

（1）电动机的气隙磁感应强度沿气隙按正弦分布。

（2）绕组通电时，该电流所产生的磁通对气隙所产生的影响忽略不计。

（3）控制电路在开关状态下工作，功率晶体管压降为恒值。

（4）各绕组对称，其对应的电路完全一致，相应的电气时间常数忽略不计。

（5）位置传感器等控制电路的功耗忽略不计。

由于假设转子磁钢所产生的磁感应强度在电动机气隙中是按正弦规律分布的，即

B=BMsinθ 。这样，如果定子某一相绕组中通一持续的直流电流，所产生的转矩为

TM=ZDLBMrIsinθ

式中，ZD——每相绕组的有效导体数；

L——绕组中导线的有效长度，即磁钢长度；

r——电动机中气隙半径；

I——绕组相电流。

就是说某一相通以不变的直流后，它和转子磁场作用所产生的转矩也将随转子位置的不同而按正弦规律变化，如图5所示。

图5 在恒定电流下的单相转矩

它对外负载讲，所得的电动机的平均转矩为零。但在直流无刷电动机三相半控电路的工作情况下，每相绕组中通过1/3周期的矩形波电流。该电流和转子磁场作用所产生的转矩也只是正弦转矩曲线上相当于1/3周期的一段，且这一段曲线与绕组开始通电时的转子相对位置有关。显然在图6 a所示的瞬间导通晶体管，则可产生最大的平均转矩。因为在这种情况下，绕组通电120度的时间里，载流导体正好处在比较强的气隙磁场中。所以它所产生的转动脉动最小，平均值较大。习惯上把这一点选作晶体管开始导通的基准点，定为。在=0度的情况下，电动机三相绕组轮流通电时所产生的总转矩如图6b 所示。

图6 三相直流无刷电动机半空桥转矩

如若晶体管的导通时间提前或滞后，则均将导致转矩的脉动值增加，平均值减小。当=30度时，电动机的瞬时转矩过零点，这就是说，当转子转到某几个位置时，电动机产生的转矩为零，电动机起动时会产生死点。当≥30度后，电动机转矩的瞬时值将出现负值，则总输出转矩的平均值更小。因此，在三相半控的情况下，特别是在起动时，不宜大于30度，而在直流无刷电动机正常运行时，总是尽力把角调整到0度，使电动机产生的平均转矩最大。当=0度时，可以求得输出转矩的平均值：

电动机在电动转矩的作用下转动后，旋转的转子磁场就要切割定子绕组，在各相绕组上感生出电动势，当其转速n不变时，该电动势波形也是正弦波，相位同转矩相位一

致。在本电路中，每相绕组在一个周期中只通电，因此仅在这期间对外加电压起作用。所以对外加电压而言，感生电动势波形如图7所示。

图7 三相直流无刷电动机半控电路的反电动势

同理可按下式求得感生电动势的平均值：

从上面的平均转矩和平均反电动势，便可求得直流无刷电动机稳定运行时的电压平衡方程式，为此首先定义反电动势系数和转矩系数：

对于某个具体的电动机，它们为常数。当然，其大小同主回路的接法以及功率晶体管

（二），直流无刷电动机工作原理与控制方法

时间：2010-01-04 12:25:01 来源：作者：

直流无刷电动机三相半控桥的电压平衡方程组为：

其中，，，将其代入上式整理后，可得其机械特性方程为

式中n——电动机转速（r/min ）；

U——电源电压（V）；

△U——功率管管压降（V）；

Kc——电动势系数；

Ta——电动机产生的电动转矩平均值（N?m）；

KT——转矩系数；

R——电动机的内阻（Ω）。

在三相半控电路中，其转矩的波动在TM 到TM/2 之间，这是直流无刷电动机不利的一面。

三相直流无刷电动机的应用

三相半控电路

常见的三相半控电路如图8所示，图中LA、LB、LC为电动机定子A、B、C三相绕组，VF1、VF2、VF3为三只MOSFET功率管，主要起开关作用。H1、H2、H3为来自转子位置传感器的信号。如前所述，在三相半控电路中，要求位置传感器的输出信号1/3周期为高电平，2/3周期为低电平，并要求各传感器信号之间的相位也是1/3周期。

图8 三相半控桥电路

和一般电动机一样，在电动机起动时，由于其转速很低，故转子磁通切割定子绕组所产生的反电动势很小，因而可能产生过大电流I。为此，通常需要附加限流电路，图9为常见的一种，图中的电压比较器，主要用来限制主回路电流，当通过电动机绕组的电流I在反锁电阻Rf上的压降IRf大于某给定电压U0时，比较器输出低电平，同时关断了VF1、VF2、VF3 三只功率场效应晶体管，即切断了主电路。当IRf《U0时，比较器不起任何作用。当IRf〈U0时，比较器输出高电平，这时它不起任何作用。I0=U0/Rf 就是所要限制的电流最大值，其大小视具体要求而定。一般取额定电流的2倍左右。

图9 起动电流的限制

三相Y联结电路

三相半控电路结构简单，但电动机本体的利用率很低，每个绕组只通电1/3周期，没有得到充分的利用，而且在运行中转矩波动较大。在要求较高的场合，一般均采用如图10所示的三相全控电路。三相全控电路有两两换相和三三换相两种方式

图10 三相全控电路

在该电路中，电动机的三相绕组为Y联结。如采用两两通电方式，当电流从功率管VF1和VF2导通时，电流从VF1流入A相绕组，再从C相绕组经VF2流回到电源。如果认定流入绕组的电流所产生的转矩为正，那么从绕组所产生的转矩为负，他们合成的转矩大小为，方向在Ta和-Tc角平分线上。当电动机转过60度后，由VF1VF2通电换成VF2VF3通电。这时，电流从VF3流入B相绕组，再从C相绕组流出经VF2回到电源，此时合成的转矩大小同样为。但合成转矩T的方向转过了60度电角度。而后每次换相一个功率管，合成转矩矢量方向就随着转过60度电角度。所以，采用三相Y联结全控电路两两换相方式，合成转矩增加了倍。每隔60度电角度换相一次，每个功率管通电120度，每个绕组通电240度，其中正向通电和反向通电各120度。其输出转矩波形如图11所示。从图中可以看出，三相全控室的转矩波动比三相半控时小，从0.87Tm到Tm 。

图11 全控桥输出波形图

三三通电方式，这种通电的顺序为VF1VF2VF3、VF2VF3VF4、VF3VF4VF5、

VF4VF5VF6、VF5VF6VF1、VF6VF1VF2、VF1VF2VF3。当VF6VF1VF2导通时，电流从VF1管流入A相绕组，经B和C相绕组分别从VF6和VF2流出。经过60度电角度后，换相到VF1VF2VF3通电，这时电流分别从VF1和VF3流入，经A和B相绕组再流入C相绕组，经VF2流出。在这种通电方式里，每瞬间均有三个功率管通电。每隔60度换相一次，每次有一个功率管换相，每个功率管通电180度。合成转矩为1.5Ta.

三相Δ联结电路也可以分为两两通电和三三通电两种控制方式。

两两通电方式的通电顺序是VF1VF2、VF2VF3、VF3VF4、VF4VF5、VF5VF6、VF6VF1、VF1VF2，当VF1VF2导通时，电流从VF1流入，分别通过A相绕组和B、C两相绕组，再从VF2流出。这时绕组的联结是B、C两相绕组串联后再通A相绕组并联，如果假定流过

A相绕组的电流为I，则流过B、C相绕组的电流分别为I/2。这里的合成转矩为A相转矩的1.5倍。

三三通电方式的顺序是VF1VF2VF3、VF2VF3VF4、VF3VF4VF5、VF4VF5VF6、

VF5VF6VF1、VF6VF1VF2、VF1VF2VF3，当VF6VF1VF2通电时，电流从VF1管流入，同时经A和B相绕组，再分别从VF6和VF2管流出，C相绕组则没有电流通过，这时相当于A、B两相绕组并联。这时相当于A、B两

时间：2010-01-04 12:25:01 来源：作者：

直流无刷电动机的微机控制

图12示出采用8751单片机来控制直流无刷电动机的原理框图。8751的P1口同7406反相器联结控制直流无刷电动机的换相，P2口用于测量来自于位置传感器的信号H1、H2、H3，P0口外接一个数模转换器。

图12 直流无刷电动机计算机控制原理图

换相的控制

根据定子绕组的换相方式，首先找出三个转子磁钢位置传感器信号H1、H2、H3的状态，与6只功率管之间的关系，以表格形式放在单片机的EEPROM中。8751根据来自H1、H2、H3的状态，可以找到相对应的导通的功率管，并通过P1口送出，即可实现直流无刷电动机的换相。

起动电流的限制

主回路中串入电阻R13，因此Uf=R13*IM，其大小正比于电动机的电流IM。而Uf和数模转换器的输出电压U0分别送到LM324运算放大器的两个输入端，一但反馈电压大于Uf大于来自数模转换的给定信号U0，则LM324输出低电平，使主回路中3只功率管VF4、VF6、VF2不能导通，从而截断直流无刷电动机定子绕组的所有电流通路，迫使电动机电流下降，一旦电流下降到使Uf小于U0，则LM324输出回到高电平。主回路又具备导通能力，起到了限制电流的作用。

转速的控制

在直流无刷电动机正常运行的过程中，只要通过控制数模转换器的输出电压U0，就可控制直流无刷电动机的电流，进而控制电动机的电流。即8751单片机通过传感器信号的周期，计算出电动机的转速，并把它同给定转速比较，如高于给定转速，则减小P2口的输出

数值，降低电动机电流，达到降低其转速的目的。反之，则增大P2口的输出数值，进而增大电动机的转速。

PWM控制的实现

转速控制也可以通过PWM方式来实现。图13和图14为PWM控制实现直流无刷电动机转速的控制。

图13 PWM控制原理图

图14 PWM控制原理图

直流无刷电动机的正转反转，通过改变换相次序来改变其转动方向。具体做法只需要更换一下换相控制表。

变结构控制的实现

当直流无刷电动机处于起动状态或在调整过程中，采用直流无刷电动机的运行模式，以实现动态相应的快速性，一旦电动机的转速到了给定值附近，马上把它转入同步电动机运行模式，以保证其稳速精度。这时计算机只需要按一定频率控制电动机的换相，与此同时，计

算机在通过位置传感器的信号周期，来测量其转速大小，并判断它是否跌出同步。一旦失布，则马上转到直流无刷电动机运行，并重新将其拉入同步。

图15 直流无刷电动机的变结构控制

电动汽车技术进展和发展趋势

第38卷　第1期2004年1月　 西　安　交　通　大　学　学　报 J OU RNAL OF XI′AN J IAO TON G UN IV ERSIT Y Vol.38　№1 Jan.2004电动汽车技术进展和发展趋势 曹秉刚,张传伟,白志峰,李竟成 (西安交通大学电动车研究开发中心,710049,西安) 摘要:通过对国内外电动汽车关键技术的发展现状和技术水平的比较分析,以及H∞鲁棒控制方法在电动汽车驱动控制、再生制动控制和运动控制系统上应用的研究,展望了电动汽车的发展趋势.首先发展铅酸蓄电池电动汽车(B EV)是明智的选择,由于开发混合电动汽车(HEV)的难度较大,所以燃料电池电动汽车(FCEV)将成为今后的主流技术,是未来汽车的发展方向. 关键词:电动汽车;技术进展;发展趋势 中图分类号:U469.72　文献标识码:A　文章编号:02532987X(2004)0120001205 T echnology Progress and T rends of Electric V ehicles Cao B i nggang,Zhang Chuanwei,B ai Zhif eng,L i Ji ngcheng (R&D Center of Electric Vehicle,Xi′an Jiaotong University,Xi′an710049,China) Abstract:Under the pressure of both environment protection and energy conservation,the development of EVs (electric vehicles)hasbeen taken on an accelerated pace all over the world.This research focuses on the current status of EVs’key technology and their state of the art,where,H∞robust control method is used for driving control,regenerative braking control and motion control for EV.The prospects of EVs indicate that B EV(bat2 tery electric vehicle)is the primary selection nowadays,and instead of HEV(hybrid electric vehicte),FCEV (fuel cells electric vehicle)has long term potental for future mainstream vehicles. K eyw ords:elect ric vehicle;technology process;t rend 自1886年发明了汽车以来,汽车就成为人们日常生活中不可缺少的代步和运输工具,因此缩短了人们之间的距离,改变了人们的生活方式,提高了人们的生活质量.由于汽车要消耗大量的石油资源、排放大量的废气、制造噪音和严重污染环境,因此也带来了无法回避的负面影响.我国2000年进口石油7000万t,计划到2005年将超过1亿t,给国家造成了沉重的经济负担.更严重的是目前世界上空气污染最严重的10个城市中我国就占了7个,国家环保中心预测,到2010年汽车尾气的排放量将占空气污染源的64%[1].面对如此严峻的形势,电动汽车(EV)的研究与开发引起了世界各国的关注.1　电动汽车的发展历史及现状 电动汽车是20世纪最伟大的20项工程技术成就中前两项技术的融合,即“电气化”和“汽车”的融合产物[2].它不是当代人的新近想法,其构想与研制均早于燃油车,但由于性能不如燃油车,使其研究与开发工作一度停滞.20世纪70年代的能源危机和石油短缺,又使电动汽车获得了生机,到了20世纪80年代,随着人们对于空气质量和温室效应的关注,对电动汽车的研究热情进入了空前高涨期.从20世纪90年代初起,世界各大汽车集团公司如Ford、GM、Nissan、Toyota和Honda等,都在电动 收稿日期:2003208206.　作者简介:曹秉刚(1953～),男,教授,博士生导师.　基金项目:陕西省电动汽车专项项目,西安交通大学行动计划培植项目.

制动主缸与真空助力器结构及原理知识分享

制动主缸与真空助力器结构及原理

真空助力器带制动主缸和比例阀的结构原理及故障分析 真空助力器带制动主缸和比例阀的结构原理及故障分析

一真空助力器与制动主缸的结构及原理 （一）液压管路联接形式 奇瑞轿车采用液压对角线双回路制动系统联接，如图1所示。 制动主缸3的第一腔出油口通过比例阀与右前轮、左后轮的制动管路4联接相通。制动主缸3的第二腔出油口通过比例阀与左前轮、右后轮的制动管路5联接相通。两个制动管路4、5呈交叉型对角线布置。 这种液压对角线双回路制动系统的联接形式，能保证在某一个回路出现故障时仍能得到总制动效率的50%。此外，这种制动系统结构简单，而且直行时紧急制动的稳定性好。 (二)串联式双腔制动主缸

1 带补尝孔串联式双腔制动主缸 奇瑞轿车采用补尝孔串联式双腔制动主缸，其结构原理如图2所示。 制动时，驾驶员踩下制动踏板，真空助力器推动第一活塞13左移，在主皮碗盖住补尝孔15后，第一工作腔9的制动液建立起压力，在此压力下及第一回位簧的抗力作用下，又推动第二活塞7，并克服第二回位簧抗力2左移，在主皮碗盖住补尝孔4后，第二工作腔3随之产生压力，制动液通过四个出油口进入前、后制动管路，对汽车施行制动。 解除制动时，驾驶员松开制动踏板，活塞在弹簧作用下开始回位，高压制动液顺管路回流入制动主缸。由于活塞回位速度迅速，工作腔内容积相对增大，致使制动液压力迅速降低，管路中的制动液受到管路阻力的影响，制动液来不及充分流回工作腔充满活塞移动让出的空间，这样使工作腔形成一定的真空度，贮液罐里的制动液便经回油孔14、16和活塞上面的四个小孔推开阀片6经主皮碗5、11的边缘流入工作腔。当活塞完全回到位时，工作腔通过补尝孔

2016-2025年国内外汽车行业发展趋势预测

2016-2025年国内外汽车行业发展趋势预测 在未来10年中，汽车行业将经历深刻的变革，汽车制造、汽车公司以及消费者看起来都将完全不同。 技术将引领汽车行业的变化，而技术又将受到四大关键因素影响。 1、环保：消费者和监管机构都担心气候变化将对汽车制造商产生巨大压力，迫使其削减二氧化碳排放。交通行业在全球温室气体排放中占比为22%。从1999年到2035年，二氧化碳排量将增长1.75倍。 2、便捷：世界上越来越多的城市交通环境越来越差。汽车保有成本在持续上升，而汽车95%时间处于空闲状态。对于企业来说，如何更高效地将汽车与需要它们的人匹配起来将创造出巨大商机。从2010年到2025年，全球城市人口将增长50%。日本民众每年因交通堵塞浪费的平均时间多达30小时。 3、安全：长期以来，减少交通事故始终是汽车行业的优先议程，但随着全球老龄化加剧，对安全交通的需求正日益增加。到2025年，全球10%人口将是65岁以上老年人。交通意外造成全球每年50万人死亡，700万人受伤。 4、廉价：随着全球人均收入增长，发展中国家的汽车保有率也将随之上升。这些新的汽车消费者更喜欢购买小而便宜的汽车。预计到2025年，中国汽车销量将达3500万辆，印度为740万辆，全球超过1.2亿辆。 2025年的汽车将与今天的看起来完全不同，交通领域即将迎来的变革将驱动七大关键趋势发展，它们将在未来10年重塑我们的出行方式。 趋势一：汽车引擎效率更高对温室气体和污染的担忧正推动整个汽车行业改变汽车驱动方式，对燃料燃烧效率和二氧化碳排量的监管正迫使汽车制造商研发效率更高的汽车发动机。到2025年，售出的汽车中，25%将配置电动马达，而今天这个比例仅为5%。这意味着，汽车制造商需要研发效率更高的内燃机，以便满足新的标准。开发替代汽车动力源（比如燃料电池）也将提高整体效率，但那只有当人们买得起的时候才会实现。日本政府已经为燃料电池汽车设定目标价格，2025年这种汽车售价为1.8万美元。尽管从全球角度来看，燃料电池汽车依然属于小众商品，但较低的目标价格将促使它们成为混合动力汽车的强劲对手。电源系统对比： 1、内燃机：动力传动系统技术的整合将增加使用内燃机的汽车的燃料燃烧效率，这些技术包括汽油直喷、涡轮增压以及高速自动变速器等。 2、动力混合：动力混合汽车依赖汽油或柴油发动机与电力组合提高燃料燃烧效率，它们利用再生制动和汽车发动机为汽车电池充电。 3、插电式混合动力：与传统混合动力汽车相比，插电式混合动力汽车的全电动续航里

刹车真空助力泵的工作原理

刹车真空助力泵的工作原理（ZT） 真空助力泵的工作原理与维修注意事项真空助力泵主要用于轻型汽车助力制动系统抽取真空，也可用于其它运输车辆及工程机械。采用真空助力制动系统可提高制动可行性和减轻驾驶员的疲劳，有利于降低行车事故发生率，提高整车安全性。目前，国内轻型车发展迅猛，这无疑为真空助力泵提供了广阔的市场。因此，在推广和使用过程中，就必须了解和掌握其性能、原理。只有这样，才能有效地保证泵的制动性能，延长使用寿命，起到安全保护作用。 1. 真空助力泵的工作原 理 真空助力泵主要由泵体、转子、滑块、泵盖、齿轮、密封圈等零件组成，当泵工作时，带有四个滑块的偏心转子按逆时针方向旋转，滑块在自身离心力的作用下，紧贴着泵体内壁滑行，吸气工作室不断扩大，被抽气体通过吸气管打开单向阀（泵内装单向阀，对系统起保压作用）进人吸气工作室。当滑块转至一定位置时，吸气完毕，此时吸人的气体被隔离，转子继续旋转，被隔离的气体被逐渐压缩－压力升高。当工作室转至与出气孔相通时，气体从出气孔排

出。泵工作过程申，滑块始终将泵腔分成四个工作室，转子每转一周，有四次吸气和排气过程。 2.使用与维护注意事项真空助力泵是一种精度较高、工作较灵敏的泵，使用时必须严格遵守以下规则：（l）真空助力泵用机油来润滑磨擦面，密封各个间隙（转子、滑块、泵体、泵盖构成的间隙），因此必须选用合适的润滑油与适当的润滑方式。（2）使用时应经常检查运转及润滑是否正常，有无异常噪音，以便及时发现并排除故障。（3）使用申应经常检查泵有无渗漏现象。（4）若较长时间不使用真空助力泵，重新使用时，不得立即满负荷工作。 3.常见故障及排除方法（1）泵抽取最大真空度低，泵抽取时间延长故障原因：润、滑油液不充分；抽气管路漏气；零件磨损；间隙增大漏气。故障诊断及排除方法：检查润滑油液粘度，若不合格，更换合适粘度的油液；检查各管路是否漏气，若漏气，需更换漏气件；检查零件有无磨损，若有磨损者，需进行修磨或更换新零件；检查润滑油压力，并达到规定要求。（2）泵不保压、漏气故障原因：密封圈漏气故障诊断及排除方法：检查密封圈是否磨损及有无弹性，若有磨损，需要换新密封圈。（3）各接口处漏气故障原因：接头松动或密封件损坏。故障诊断及排除方法：检查接头有无松动，若松动，需加密封胶拧紧接头；若密封件损坏，需更换新件。

浅谈未来汽车的发展方向

浅谈未来汽车的发展方向 院系： 专业： 姓名： 学号： 摘要:通过这学期的学习我收获了很多，本文从以下三方面简要介绍与未来汽车发展方向有关的内容：一、车身造型的未来发展向：气动最优化、个性化、人性化、虚拟化、全球化。二、全球节能环保汽车技术的发展方向。三、安全技术发展方向：防抱死制动系统（ABS）、电子制动力分配、牵引力控制系统、电子稳定程序、预紧式安全带、智能安全气囊、乘员头颈保护系统、智能行人保护系统等。关键词:汽车文化；未来汽车；发展方向 一、车身造型的未来发展方向 自 1886 年第一辆汽车诞生以来，汽车造型开始了其漫长的进化之路。依次经过了马车型汽车、箱型汽车、甲壳虫型汽车、船型汽车、鱼型汽车、楔形汽车、子弹头型汽车；进入 21 世纪后，从世界各大汽车博览会推出的多款新概念车看，造型更是千奇百怪、更具个性化和特色。车身造型的未来发展趋势综合起来主要有以下： 1、气动最优化 一部汽车车身造型发展史，从某种意义上说就是一部不断追求具有最佳气动造型的历史人们一直在努力研究能够减小气动阻力且气动稳定性好的车身造型，今后这将仍是未来车造型追求的目标之一，但更主要的工作是在研究气动行驶稳定性上。未来的气动造型最优应满足以下几点: (1)最佳气动性能的车身外形只能

通过计算机辅助设计和部分实验得出; (2)车身所受的气动纵倾力矩和气动横摆力矩理论上为零; (3)车身所受的气动升力理论上略小于零; (4)减少气功阻力虽然不再是主要目标，但气动刚力系数不应大于 . 2、个性化 车身气动最优化是否会导致未来汽车外形的雷同，从而失去个性化，其实汽车车身造型的发展过程己经揭示了这个问题的答案。在车身造型的历史发展时期，可能会由于追求气动造型的优化而使得某一种车型成为一个时期内的主导车型，但决不是唯一、就是同一主导车型，也由于气动特性非唯一评定指标而形成不同风格，随着社会发展，社会意识和美学观念，造型过程中会起到越来越大的作用，现代人对汽车式样个性化要求也会越来越高。不同层次不同行业、不同种群的审美意识也会大不相同。随着人类物质文化水平的提高和生活环境的变化以及生活方式的多样化，作为大众化商品的轿车无疑将出现各式各样更新颖更奇特的新车型。 3、人性化 汽车是人的代行工具，与人在日常生活中息息相关，己形成独特的汽车文化。“一堆冰冷的钢铁”是无法满足现代人精神和文明需要的。车身造型设计必须以人为本，体现人机协调，使用操作方便、舒适，使汽车适应人的各种生理和心理要求，从而提高工作效率、保障安全、维护健康。未来的车身造型设计将在车身外观设计、人机工程以及室内环境等方面更加注意人性化的发展。 4、虚拟化 随着虚拟现实技术在车身造型中应用，使得造型设计中可采用计算机模拟色彩、纹理、质感、背景、阴影及运用三维视觉效果生成虚拟汽车车身造型并实施漫游。

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势

电动汽车充电技术国内外研究现况及发展趋势 班级： 姓名： 学号：

摘要：对国内外电动汽车、电动汽车充电技术及规划布局等方面现状进行了研究，并对电动汽车充电需求进行了分析。介绍了国内外电动汽车充电设施的发展状况，对未来我国电动汽车发展前景进行了初步研究，提出积极推动电动汽车充电设施建设应是电网企业义不容辞的责任以及未来发展机遇。 关键词：电动汽车充电技术研究现状发展趋势 1.前言 电动汽车是全部或部分由电能驱动电机作为动力系统的汽车，按照目前技术的发展方向或者车辆驱动原理，可划分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池电动汽车三种类型。近年来，我国电动汽车行业取得了快速发展，攻克了一系列关键技术难题，在部分领域已实现了与日美欧等国同步发展。目前我国发展电动汽车已具有消费市场规模大、制造成本低、技术取得局部突破、资源保障能力强的四大优势。在技术突破和政策扶持的双重刺激下，我国电动汽车已处于市场引爆的临界点，预计未来两年电动汽车的市场规模和生产规模将迅速扩大，电动汽车将进入快速成长期。电动汽车充电设施是电动汽车产业链的重要组成部分，在电动汽车产业发展的同时还应该充分考虑充电设施的发展。 1 电动汽车充电的基本方式 目前常用的电动汽车充电方式有慢充、快充和快换三种： (1) 慢充方式。慢充一般以较小交流电流进行充电，充电时间通常为6～10 h，慢充方式一般利用晚间进行充电，充电时可以采用晚间低谷电价，有利于降低充电成本，但是难以满足使用者紧急或者长距离行驶需求。慢充一般采用单相220V/16A 交流电源，通过车载充电器对电动汽车进行充电，车载充电器可采用国标三口插座，基本不存在接口标准的问题。电动汽车慢充一般通过充电桩进行。 (2) 快充方式。快充又称应急充电，以较大直流电流在20 min 至1 h 内，为电动汽车提供短时充电服务，快充方式可以解决续航里程不足时电能补给问题，但是对电池寿命有影响，因电流较大，对技术、安全性要求也较高。快充的特点是高电压、大电流，充电时间短（约1 h）。目前，这种充电方式的充电插口的针脚定义、电压、电流值、控制协议等均没有国家标准，也没有国际标准，已投入使用的充电机和电动车电池充电插口均由各生产厂家自定，世界各国都在积极争夺标准的制订权，各大电动汽车厂家也纷纷抢先投放产品，抢占市场、提高占有率，试图使多数充电站不得不采用其充电设备，从而成为事实标准。快充方式主要在充电站中进行。 (3) 快换方式。快换则是通过直接更换车载电池的方式补充电能，换电时间与燃油汽车加油时间相近，大约需要5～10 min。快换方式最为便捷，但是需要电动汽车和车载电池实现标准化，而且快换过程中需要专业人员进行操作。快换可以在充电站也可在专用电池更换站完成。这种方式的优点是电动车电池不需现场充电，更换电池时间较短，但要求电池的外形、容量等参数完全统一，同时，还要求电动汽车的构造设计能满足更换电池的方便性、快捷性。 2 国外电动汽车充电设施发展状况

真空助力泵的工作原理

真空助力泵的工作原理 简介 刹车助力泵是一个直径较大的真空腔体，内部有一个中部装有推杆的膜片（或活塞），将腔体隔成两部份，一部份与大气相通，另一部份通过管道与发动机进气管相连。 它是利用发动机工作时吸入空气这一原理，造成助力泵的一侧真空，相对于另一侧正常空气压力的压力差，利用这一压力差来加强制动推力。 如果膜片两边有即使很小的压力差，由于膜片的面积很大，仍可以产生很大的推力推动膜片向压力小的一端运动。真空助力系统，是在制动的时，也同时控制进入助力泵的真空，使膜片移动，并通过联运装置利用膜片上的推杆协助人力去踩动和推动制动踏板。 所以，发动机熄火时，由于没有了进气真空度，也就没有了助力，制动所需要的人力将会很大。这里需要注意的是，有很多新手认为，发动机熄火了就没有制动了，这是不对的。

正确的说法应该是，发动机熄火了，制动所需要的人工踩踏力因为没有助力而会变得很大 而已。 发动机熄火虽然有制动，并不主张熄火滑行，由于现在的汽车不像以前的那些老解放，都带上了刹车助力泵，刹车行程都缩短了，刹车行程缩短意味着省距离，我们都知道杠杆原理，省了距离就会费力，熄火的时候你将用到更大的力踩刹车，你会有刹不住的感觉，出现紧急情况的时候会非常危险，危险系数200%。在没有刹车助力泵的推动下，踩刹车对刹车杆损害也会非常大，甚至导致刹车杆的断裂。 编辑本段真空助力泵的工作原理真空助力泵 主要由泵体、转子、滑块、泵盖、齿轮、密封圈等零件组成。当泵工作时，带有四个滑块的偏心转子按逆时针方向旋转，滑块在自身旋转运动的作用下，紧贴着泵体内壁滑行，吸气工作室不断扩大，被抽气体通过吸气管打开单向阀（泵内装单向阀，对系统起保压作用）进入吸气工作室。当滑块转至一定位置时，吸气完毕。此时，吸入的气体被隔离，转子继续旋转，被隔离的气体被逐渐压缩——压力升高。当工

中国汽车行业现状及未来发展趋势研究

中国汽车产业现状及未来发展趋势分析 摘要: 2009年，中国的汽车产销量均超过美国，一跃成为世界第一。这和美国 因次贷危机引发的金融危机导致美国的大型汽车企业通用（美国第一大汽车企业）和克莱斯勒（美国第三大汽车企业）的破产以及民众收入减少、消费水平降低有关。而中国市场由于宏观经济政策和宏观货币政策的协调，以及潜在内需的激发，虽然汽车出口量方面呈现了下滑，但是整体的产销量，都有较大的提高。中国市场由于其廉价的土地、劳动力以及强大的市场需求，成为世界各大知名汽车制造商争相登陆的“诺曼底”战场，在华的投资逐步扩大。而与此同时，国内的汽车制造企业也得到了快速的发展。通过海外并购、对外投资、自主创新，很多新兴的汽车制造商都实现了跨越式的发展，如奇瑞、比亚迪、吉利、长城等等。 从动力技术方面来看，日本的混合动力技术、欧洲的先进柴油机技术、美国的燃料电池技术；都得到世界公认。中国虽实现了小规模的海外并购（2009.6四川腾中重工收购悍马HAMMER ；2009.12，吉利收购沃尔沃VOLVO；2009.12，北汽控股收购萨博SAAB部分整车平台和技术），以较小的代价取得了比较核心的技术，但是从整体来看，国外把持的一线技术对我们仍是封锁的，我们得到只是别人的一小部分、次先进的技术，而现阶段我们的自主创新水平还不足以支撑我们企业与国外企业抗衡。以石油危机和全球气候变化为信号，全球的汽车产业即将进入下一轮竞争，动力电动化将是未来新能源汽车产业的重要技术制高点。而在这方面，我们和国外至少可以做到同时起步，应该加大投入开发，争取主动权。除了国家宏观政策方面的指引，企业本身要兼具这种长远的眼光，把新能源汽车的开发提升到未来竞争的战略高度，争取在下一轮竞争完全到来之前，赶超国外一线企业。 关键词;一，现状分析 <1>优势 <2>存在的问题 二，发展趋势 三，发展建议 过去十年我们见证的是中国汽车消费的巨大变化，整个十年的消费需求特征我们用一个价值观来概括就是进取。中国在过去十年取得了非常大的成就，整个社会属于动态向上不断改变的。反应在汽车消费上已不仅仅是一个精英消费，而慢慢变成生活的一部分。 在中国汽车产业达到千万辆的时候，我们不要为取得的成绩所骄傲，要看到存在的大量结构性问题。只有在有危机感的情况下，才会有扎扎实实的心态。中国汽车工业需要有危机意识，只有这样才会有更长久的发展。 而中国发展新能源汽车有以下的优势：

我国新能源汽车发展现状及趋势

目前，世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来，我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展，有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势，国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网：目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的？ 王晓明：目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识，从长期来看，包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向，在短期内，油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看，全球新能源汽车的发展还面临着一些共同的难题，例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国，应该说，引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家，这些国家起步比我国要早很多，它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重要措施，并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期，美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划，混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期，变为追求零排放和零石油依赖，技术解决方案主要是氢燃料电池汽车，后来还有一个计划，想用十年的时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后，奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容，提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划，产品上，选择了以插电式混合动力电动车为重点。

电动汽车概论--第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势

第一章绪论——电动汽车技术发展现状与趋势 1、21世纪汽车工业发展面临的挑战与机遇(第一节课内容) 内燃机汽车经过120多年的发展壮大，逐步实现机电一体化和全面应用现代高科技，在安全、节能、环保、可靠、舒适、成本等性能方面取得了重大进展，但是由于内燃机车以石油为燃料，石油燃烧后会产生大量有害气体污染环境，因此传统内燃机车辆正面临者石油短缺和环境污染问题带来的严峻挑战。 1.1石油危机——汽车发展遇到石油风险 石油是一种总量有限、不可再生的石化资源，是当前人类经济社会的重要能源，交通运输(航空、航海、铁路、公路)长期以来都以石油制品作为主要原料。目前世界汽车保有量已超过6亿辆，每年新生产汽车超过3500万辆，每年消耗石油70亿桶以上，约占世界石油产量的一半以上。按科学家预测，地球上的石油资源按照目前的消耗水平，仅仅维持几十年（40-60年左右，说法不太一致），石油资源日渐枯竭。 21世纪人类面临更加严峻的石油资源挑战，石油资源是亟待解决的重要问题之一，也是当前世界不稳定的因素之一。 我国目前的能源结构为缺油、少气、富煤。当前中国石油消费量近4亿吨，产量和进口量各占一半，对外依存度达50%，远远超过30%的安全线。因此，大量进口高价石油，势必影响本国经济发展和能源安全，加剧国际石油危机和抬高石油价格，损害我国和全球人民利益。一旦出现国际风波，更会危及国家安全。

预测到2020年，中国的石油需求量为5亿～6亿吨，而中国只能生产2亿吨，其余的3亿～4亿吨要靠进口，对外依存度将达60%～67%。中国目前的进口量是当前世界石油总消费量的1/10，相当于德、法、英、意4个国家当前石油消费量总和。进口如此大量的石油，极具风险。 内燃机汽车所需要的石油资源逐渐枯竭是必然趋势，不依人们的意志为转移。而人工合成燃料、液化天然气、氢气等能源来源有限，还不能完全取代石油燃料，电能来源广泛，人们对电力的使用已经积累了丰富的经验，21世纪电能必然会成为各种地面在运工具的主要能源，发展电动汽车是交通运输工业发展的必然趋势，也是汽车工业发展的总趋势。 燃料电池直接将燃料的化学能转变为电能，使燃料的发电效率提高到50%-55%，而且不会对大气造成污染。 1.2环境污染 内燃机汽车的快速发展与广泛应用，使汽车排气污染日益严重，已成为城市最重要的污染源。 HC, CO, NO X, CO2,SO2，颗粒物（铅微粒、碳微粒）以及光化学烟雾（氮氧化物和碳氢化合物在适当的条件和阳光作用下，会产生光化学烟雾。）、噪声（发动机噪声） 1.4电动汽车分类： 纯电动汽车：(EV, Electric Vehicle)

断气刹工作原理

断气刹车的工作原理 断气刹的方式大多用在中大型车的手刹系统．这种车的手刹系统平时是用大力的弹簧处于常刹车状态，车辆要行驶的时候，驾驶员松手刹就是一个放气的动作，必须要达到一定的气压才能顶开弹簧，也就是把手刹松掉，才能行驶． 常规刹车是手刹锁住传动轴，脚刹时由压缩空气进入制动气室锁住车轮。在手刹或传动轴机械故障时，手刹失灵；在气泵、管路、储气筒、制动阀任何一个部位故障时，脚刹失灵。而断气刹车就可有效避免这些危险。 (二)组成和功用 1)普通气刹制动系统 ①组成 普通气刹制动系统由制动操纵机构、双回路制动机构、中央盘式制动机构、制动器、空压机等组成 其中制动操纵机构包括制动踏板、踏板吊挂等；双回路制动机构包括储气筒、制动阀、低压报警器、气压调节器、制动管、换向阀、继动阀、安全阀、放水阀；中央盘式制动机构包括驻车制动操纵手柄、制动拉索、中央盘式制动器。 ②各组成工作原理 1、空压机 空压机直接提供制动所需要的空气，并产生制动所需要的空气压力它是制动系统当中的第一供能装置. 空气压缩机由曲柄连杆机构，气缸体，压缩弹簧和进气阀门，排气阀门组成，当发动机运转时，空压机随之转动，带动活塞下压，外界空气经空气滤清器和进气阀门进入气缸。当活塞上行时，缸内的空气被压缩，压力升高，克服排气阀门的弹簧预紧力而使排气阀门开启，压缩空气便进入湿储气筒。 调压阀 调压阀由进气口，排气口，进气阀门，排气阀门，压缩弹簧，膜片，当储气筒中的气压升至0.78?0.81MP时，膜片下方气压作用力足以克服弹簧预紧力而推动膜片向下拱曲，从而使进气阀门关闭，排气阀门开启，来自储气筒中的压缩空气进入压缩机中的卸荷气室中，使卸荷膜片4和卸荷杆下移而顶开进气阀门，使两气缸均与大气通气。 2、多回路压力安全阀 多回路制动系中，来自空压机的压缩空气可经多回路压力保护阀分别向各回路的储气筒充气。当有一回路损坏漏气时，压力保护阀能保证其余完好回路继续充气。双回路保护阀有1个进气口，2个出气口，两个活塞阀门，和一个压缩弹簧，平时活塞阀门在压缩弹簧的作用下分别将两个出气口封闭，当压缩空气由调压阀进入进气口时，经两侧气道分别流入两个气腔。当两侧气腔的压力分别超过0.52MP时，两侧气腔的作用力超过弹簧预紧力,推使两活塞门离开出气接头上的阀座，压缩空气经两出气口分别进入两回路储气筒。 若在正常充气过程中有一回路突然损坏漏气，即有一端出气口压力很低，当空压机不继供气时，保护阀内的气腔压力也会上升，至没有损坏那个回路活塞门重新开启重新充气，只不过充气气压较低，只能过到0.5?0.55MP，因为若超过此值，另一边的活塞门也会开启则放气。 3、制动阀 制动阀是汽车行车制动系当中的主要控制装置。制动阀主要由上腔活塞，下腔活塞，推杆，滚轮，平衡弹簧，回位弹簧（上下腔），上腔阀门，下腔阀门，进气口，出气口，排气口，通气孔组成

未来汽车发展趋势分析

市场基 2保有009年中国汽车产销量超过1360万辆，即使按每年增长10%的保守估计，中国汽车产销量在2013年也要超过2000万辆，一个国家的市场总规模与人口有密切关系，比如，中国有7亿部手机，钢铁产量为世界的48%，有近4亿网民，这些都是别的国家无法超越的。汽车产销量2010年将达到1500万辆，相应的汽车后市场也将呈现巨大的社会需求。 1、汽车市场发展潜力 (1)、截至2009年底，全国机动车汽车量情况(1.86亿辆)： 公安部交通管理局最新统计数据显示，截至2009年底，全国机动车保有量为186580658辆，与2008年相比，增加16692914辆，增长9.83%，增幅上升3.5 个百分点。其中，汽车保有量为76193055辆，摩托车保有量为94530658辆，分别占全国机动车总量的40.84%、50.66%，是机动车的主要构成部分。 (2)、全国机动车驾驶员1.88亿人 其中汽车驾驶员：1.3亿人, 2009年，全国机动车驾驶人数量达到199765889人，与2008年相比，增加19105153人，增长10.58%，增幅上升0.25个百分点。其中，汽车驾驶人为138203911人，占驾驶人数的69.18%，是汽车保有量的1.81倍；与2008年相比，增加16111779人，增长为13.20%。 (3)、09年国内汽车产销量已经达到1360万辆的水平，意味着今后几年也将维 持这一水平，或继续增长，它将带来迅速扩大的汽车后服务市场。 2、汽车售后服务高新技术化 目前，属于汽车工业本身制造的价值，在整个汽车成本中所占比例在减小，而高新技术产品所占比例越来越高，像奥迪A6这样的产品其电子产品部分的成本，已经占整车生产成本的三分之一。高新技术的材料、零部件广泛应用于汽车，在此基础上，消费者追求时尚化、个性化越来越明显，加装和改装日益普及，包括高保真数字音响、无线通讯、网络电脑、GPS导航、DVD及电视等娱乐系统。 3、从修理为主向维护为主转变 目前，美国的汽车养护业，已经占到美国汽车保修行业的80%，年均收入超过数百亿美元。制造商、经销商、消费者车坏了才去修理的观念已经转变为，保正常使用，保性能优良状态，售后服务的重点转向了维护保养。 4、售后服务的远程化和网络化 随着互联网技术和无线电通讯技术的发展，国外汽车厂家开始提供远程诊断服务。

电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势

电动汽车用驱动电机系统的现状及发展趋势 中国汽车技术研究中心窦汝振李磊宋建锋 摘要：介绍了我国电动汽车用驱动电机系统的研发现状,以及车用系统与普通工业用系统间的差异,指出了发展趋势。 1 引言 我国汽车工业的发展面临着来自能源安全、环境保护和气候变化等可持续发展要求的多重挑战。随着近几年汽车保有量的快速增加，汽车能源消耗增长呈现加速趋势，进一步加剧了我国石油供需矛盾。在当前石油资源日益紧张，价格不断攀升的国际形势下，发展电动汽车特别是混合动力汽车是缓解我国石油资源短缺现状的有效途径，也是增强我国汽车工业核心竞争力的重大战略举措。 经过“八五”、“九五”规划的实施，特别是“十五”国家863电动汽车重大专项,我国已实现了官、产、学、研的资源整合,具有了电动汽车用驱动电机系统自主研发能力。在国家“三纵三横”总体布局中(如附图所示),驱动电机及其控制系统被列为“三横”中的共性技术之一。 附图国家“十五”电动汽车重大专项布局示意 2 电动汽车用驱动电机系统的特点及分类 电动汽车对驱动电机系统的要求至少包括： （1）基速以下输出大转矩，以适应车辆的启动、加速、负荷爬坡、频繁起停等复杂工况； （2）基速以上为恒功率运行，以适应最高车速、超车等要求； （3）全转速运行范围内的效率最优化，以提高车辆的续驶里程； （4）结构坚固、体积小、重量轻、良好的环境适应性和高可靠性； （5）低成本及大批量生产能力。 电动汽车最早采用了直流电机系统,特点是成本低、控制简单,但重量大,需要定期维护。随电力电子技术、自动控制技术、计算机控制技术的发展,包括异步电机及永磁电机在内的交流电机系统体现出比直流电机系统更加优越的性能,目前已逐步取代了直流电机控制系统。特别是借助于设计方法、开发工具及永磁材料的不断进步,用于驱动的永磁同步电动机得到了飞速发展。 电动汽车中常用的交流电机主要有异步、永磁、开关磁阻三大类型，其特点如表1所示。

我国纯电动公交车行业发展前景和趋势分析

我国纯电动公交车行业发展前景和趋势分析 随着我国“公交优先”战略的持续推行，截止“十二五”末，全国公共汽车保有量要达60万辆，较2010年增长20万辆。公交车市场在未来是一个持续增长的市场。而随着国家启动“十城千辆”新能源汽车推广工程，纯电动公交车以其零污染，低运行成本的特点在公交市场将呈爆发式增长。本文将用影响企业可持续盈利能力的七种力量模型来分析我国纯电动公交车行业的发展前景和趋势。 一、纯电动公交车行业产业竞争强度分析 在影响企业持续盈利能力的七种力量中，企业所在行业的竞争强度居于核心地位，也就是说一个企业是否发展得好，最大的外部环境因素就是所在行业的竞争强度。纯电动公交车行业属于发展时间不长的新兴行业，其竞争强度应该属于中等或者较弱的水平，总体发展空间较大。具体而言，国内成规模的纯电动公交车生产销售企业主要有比亚迪公司、福田公司、安凯公司和宇通公司，为数不多的竞争对手表明行业竞争强度不大，行业内的各个企业均有较为自由的发展空间。如果该行业中的某些企业能够运用恰当的竞争策略并获得有力的市场地位，企业的盈利应该会很可观。 二、纯电动公交车行业替代品威胁分析 1.轨道交通：城市轨道交通是一种依托轨道运行，借助电力驱动，以列车编组方式在城市区域快速行驶的交通工具，是一种现代化的城市公共客运系统。作为城市公共交通系统的一个重要组成部分，目前

城市轨道交通有地铁、轻轨、市郊铁路、有轨电车、单轨铁路以及悬浮列车等多种类型，号称“城市交通的主动脉”。它具有速度快、容量大的特性，适用于市内和城郊之间大规模的、集中性的、定点、定时、定向的出行需求，成为现代城市公共客运交通体系的骨干。 2.传统公交车 传统公交车也在环保节能方面不断进行着改进，如全铝合金车身可以降低车重，宇通的节能助驾系统，节能的轮胎技术，其中液化天然气汽车是效果最明显的，也是近年来各国大力推广的。 总的来说，轨道交通与常规公交是竞争合作关系，两者构成城市公共交通系统的不同层次、不同功能、不同服务水平的整体。液化天然气公交车与燃油车比在环保，经济性，安全性方面都有明显优势，可以作为传统燃油车的替代。但其毕竟还是燃料车，依然存在环境污染，并不能像纯电动公交一样做到零污染。轨道交通可以作为电动公交的补充，而液化天然气公交可以作为燃油车向电动车过渡的一个中间产品，因此，轨道交通和传统公交车都不对纯电动公交车产生威胁。 三、纯电动公交车行业潜在进入者的威胁分析 传统客车厂家是目前城市公交的主要提供者，在国家大力推动纯电动公交的政策刺激下，这些厂家都摩拳擦掌，意欲进入纯电动大巴市场。这些厂家有完善的销售渠道，先进的整车制造技术，具备做纯电动公交车的先天优势。但纯电动汽车产业有很高的技术壁垒，进入的企业需要掌握动力电池，驱动电机，电池管理系统等核心技术，而突破这些技术壁垒需要投入很大的人力，物力，财力，因此该行业

纯电动汽车技术概述及发展趋势

纯电动汽车技术概述及发展趋势 一、技术概述 电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。它使用存储在电池中的电来发动。在驱动汽车时有时使用12或24块电池，有时则需要更多。 1、电动车技术特点 ●无污染，噪声低 电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气的洁净是十分有益的，几乎是“零污染”。众所周知，内燃机汽车废气中的CO、HC及NOX、微粒、臭气等污染物形成酸雨酸雾及光化学烟雾。电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。 ●能源效率高，多样化 电动汽车的研究表明，其能源效率已超过汽油机汽车。特别是在城市运行，汽车走走停停，行驶速度不高，电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量，在制动过程中，电动机可自动转化为发电机，实现制动减速时能量的再利用。有些研究表明，同样的原油经过粗炼，送至电厂发电，经充入电池，再由电池驱动汽车，其能量利用效率比经过精炼变为汽油，再经汽油机驱动汽车高，因此有利于节约能源和减少二氧化碳的排量。另一方面，电动汽车的应用可有效地减少对石油资源的依赖，可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外，如果夜间向蓄电池充电，还可以避开用电高峰，有利于电网均衡负荷，减少费用。 ●结构简单，使用维修方便电动汽车较内燃机汽车结构简单，运转、传动部件少，维修保养工作量小。当采用交流感应电动机时，电机无需保养维护，更重要的是电动汽车易操纵。 ●动力电源使用成本高，续驶里程短目前电动汽车尚不如内燃机汽车技术完善，尤其是动力电源（电池）的寿命短，使用成本高。电池的储能量小，一次充电后行驶里程不理想，电动车的价格较贵。但从发展的角度看，随着科技的进步，投入相应的人力物力，电动汽车的问题会逐步得到解决。扬长避短，电动汽车会逐渐普及，其价格和使用成本必然会降低。 2、电动车基本结构电动汽车的组成包括电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等。电力驱动及控制系统是电动汽车的核心，也是区别于内燃机汽车的最大不同点。电

浅谈汽车发展文化及未来发展趋势论文

浅谈汽车发展文化及未来发展趋势论文 长沙理工大学城南学院 艺术设计1007班 姓名:黄艳琪 学号:201078250708 关键词:汽车，发展，构造，种类，保养，文化，标志，未来 摘要:汽车的发展，种类都非常之丰富，近几年来，汽车有着自己独立的运动及文化. 大家在不断的认识与接受。并应用在生活之中，与之惺惺相惜。这证明了我们的智慧与能力。要保持汽车的平稳发展，还必须要全面认识，个层次了解汽车及其文化，从而实施有效方略。以科学发展的角度来看待汽车现在及未来的走向。进入21世纪，为了引领和表现新世纪未来汽车的发展走势，不少国际汽车公司接二连三的在全球各大车展中推出自己的概念车和新型汽车。然而有一个现象必须引起我们关注：作为一个汽车大国，中国却少有汽车企业推出自己开发设计的概念车。其中的主要原因是我国汽车设计理念和方法的缺乏以及对概念车研发的不够重视。可以说，一个没有自主设计和自主开发能力的汽车产业，很难说是一个完整的汽车产业。因而我们必须加大对汽车设计的研究与投入，确立一种积极正确的汽车设计的理念，广泛开展概念汽车的设计。 前言: 汽车在改变我们的生活，它在带给我们极大的便利。它有着一种观念，一种态度，更是一种文化。 正文: 一提到汽车，首先想到卡尔·弗里特立奇·本茨，德国著名的戴姆勒－奔驰汽车公司的创始人之一，现代汽车工业的先驱者之一，人称“汽车之父”、“汽车鼻祖”。 1.中国汽车发展史: 中国汽车工业发展进入新阶段中国汽车工业发展我认为大致可以分成三个阶段：第一个阶段：中国汽车工业1953诞生到1978年改革开放前。初步奠定了汽车工业发展的基础。汽车产品从无到有。第二个阶段，1978年到20世纪末。中国汽车工业获得了长足的发展，形成了完整的汽车工业体系。从载重汽车到轿车，开始全面发展。这一阶段是我国汽车工业由计划经济体制向市场经济体制转变的转型期。这一时期的特点是：商用汽车发展迅速，商用汽车产品系列逐步完整，生产能力逐步提高。具有了一定的自主开发能力。重型汽车、轻型汽车的不足得到改变。轿车生产奠定了基本格局和基础。我国汽车工业生产体系进一步得到完善。随着市场经济体制的建立，政府经济管理体制的改革，企业自主发展、自主经营，大企业集团对汽车工业发展的影响越来越大。汽车工业企业逐步摆脱了计划经济体制下存在的严重的行政管理的束缚。政府通过产业政策对汽车工业进行宏观管理。通过引进技术、合资经营，使中国汽车工业产品水平有了较大提高。摸索了对外合作、合资的经验。第三个阶段，

我国新能源汽车发展现状及趋势

我国新能源汽车发展现状及趋势 目前，世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来，我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展，有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势，国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网：目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的？ 王晓明：目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识，从长期来看，包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向，在短期内，油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看，全球新能源汽车的发展还面

临着一些共同的难题，例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国，应该说，引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家，这些国家起步比我国要早很多，它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重 要措施，并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期，美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划，混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期，变为追求零排放和零石油依赖，技术解决方案主要是氢燃料电池汽车，后来还有一个计划，想用十年的时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后，奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容，提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划，产品上，选择了以插电式混合动力电动车为重点。 日本长期坚持确保能源安全和提高产业竞争力的双重战略，通过制订国家目标引导新能源汽车产业的发展，同时高度重视技术创新。2006年，日本提出了新的国家能源战略，目标是到2030年交通领域对石油的依赖从100%降到80%，为了