文 献 综 述

1．目的及意义

汽车工业已经走过了一百多年的历史，在这一百多年的时间里，汽车工业得到了飞速的发展，为人们的生活带来了很大的便利。如今，汽车工业已经成为世界上许多经济大国的一大支柱产业，与其他各个相关工业部门的发展有着极大的联系。成为国民经济发展的命脉之一[1]。汽车的发明,加快了人员、物资、信息的流动,缩短了空间距离,节约了时间,加快了社会的发展,具有里程碑意义. 节省时间,提高工作效率,方便出游,也可以丰富生活,增加经济的发展。节能、 排放和安全是汽车工业可持续发展面临的重大课题 , 鉴于目前技术现状 , 有关汽车行业的专家学者一致认为混合动力汽车将是世界汽车行业今后十多年内的重要发展方向。在我国开展混合动力汽车技术的研究和开发对改善我国城市环境 、 缓解石油资源不足的压力具有重要意义。因此，混合动力汽车的发展是汽车工业发展的必经之路,对混合动力汽车的分析研究对当今的汽车工业发展有着重大意义。汽车产业是国民经济的重要支柱产业，在国民经济和社会发展中发挥着重要作用。因新能源汽车产业是战略性新兴产业，发展节能汽车是推动节能减排的有效举措。目前能源和环境问题日益严重，社会舆论压力空前，大力发展节能与新能源汽车是解决能源环境问题的有效途径，同时也是实现国家生态文明建设的有力举措 [2]。

本设计是基于电动轻型客车的离合器设计。作为汽车的一个重要总成，离合器至关重要，离合器通常装在发动机与变速器之间，其主动部分与发动机飞轮相连，从动部分与变速器相连。为各类型汽车所采用的摩擦离合器，实际上是一种依靠其主、从动部分间的摩擦来传递动力且能分离的机构。离合器的主要功用是实现和切断动力传输，使传动系平顺结合以及保证汽车平稳起步；在换挡时将发动机与传动系分离，减少换挡过程中对换挡齿轮的冲击；在工作中受到较大动载荷时，能限制传动系所受的最大转矩，以防止传动系零部件过载损坏；有效地降低传动系中的噪音。对于一个优秀的离合器它不仅能大大提高整车的可操纵性，也可以提高整车的寿命，同时利于大批量生产，降低生产成本，提高其经济性，所以研究离合器并对其优化及其重要。

2.混合动力轿车的国内外研究现状

2.1我国发展现状

我国纯电动汽车的研究开始于20世纪60年代，到了90年代掀起了一股电动汽车热，部分高校、汽车研究所以及生产企业联合开发充电电池和纯电动汽车，并取得了一些成果[3]。2001年，我国确立”十五”国家高新技术研究发展计划（863计划）电动汽车重大专项项目，明确了我国的电动汽车战略发展基本原则，即燃料电池汽车发展居首位、第二为混合动力电动汽车、纯电动汽车兼顾一下，提出”三横三纵”研发布局，并招标确定纯电动轿车由上汽奇瑞、天津汽车来牵头研制[4]。2006年开始实施的国家中长期科技规划对电动汽车研发战略也大体相同。按照项目规定进程，纯动力电动汽车功能样车已经实现，纯电动轿车和纯电动客车在国家质检中心的型式认证试验中各项指标均满足有关国家标准和企业标准的规定，关键零部件高功率镍氢电池、锂离子电池性能有了较大提高[5]。因此，虽然在传统汽车的开发上，我国与世界先进水平相比有30年以上的差距，但在纯电动汽车技术开发上的差距并不大，几乎站在同一起跑线上，而且关键零部件技术平台相同，有专家认为研发水平最大差距不超过5年。甚至在某些领域，如锌-空气电池和锂电池研究方面，已经达到世界领先水平[6][7][8]。

2.2日本发展现状

日本从70年代开始开发纯电动车，许多汽车企业都陆续进行了一些产品发布与销售运行，但坚持下来进行研发和销售的只有大发和铃木两家。到了90年代之后，由于环境等问题，一些大汽车企业重新开始研发第二代纯电动车，丰田、本田、日产等陆续进行了一些产品发布与销售运行[21]。然而由于技术与价格等方面的原因，在新能源汽车研发战略中，更多的日本汽车企业选择了混合动力汽车作为重点发展方向，坚持纯电动汽车蓄电池技术研发的重点落在三菱重工、富士重工等动力装备类企业。纯电动汽车的产品开发向小型化发展，单人和2人车型成为主力车型，车辆技术、零部件技术、充电设施技术都已相对成熟。日本电动车辆协会、汽车协会、汽车电子协会等部门已经初步建立了一些纯电动汽车共同利用系统，进行实用化试运行和试运营[22]

2.3美国发展现状

1991年，美国通用汽车公司、福特汽车公司和克莱斯勒汽车公司共同协议，成立了”先进电池联合体”（USABC），共同研究开发新一代电动汽车所需要的高能电池，并且与美国能源部签订协议在1991～1995年间投资2.26亿美元来资助电动汽车用高能电池的研究[23]。20世纪90年代中期，美国克林顿政府曾制订了发展电动车的”新一代汽车伙伴(PNGV)计划”，集中研究电池驱动的纯电动汽车。但鉴于当时蓄电池技术还未能获得关键性突破，纯电动汽车一次充电后的续驶里程短，充电时间长，降低电池造价困难，在技术上也难以解决处理废旧电池二次污染、回收困难的问题，而且电池价格昂贵，商业化进展缓慢。美国加州经过13年在环保及环保车辆的探索实践，表示不再积极鼓励发展纯电动汽车，而转向了燃料电池。EV1、Chrysler EPIC等相继停产，通用曾经也宣布不再继续加大对纯电动汽车研究的投入，只是对已经在路上使用的电动汽车进行维护[24]。不过美国国家实验室还在继续进行纯电动汽车先进驱动系统、先进电池及其管理系统等的深入研究。美国能源部批准经费l500万美元，用于”工业研究、开发和演示使用电池的电动汽车”的费用共担项目，包括使用效率和动力储存、供电质量等[25]。

3.混合动力轿车的分类

3.1纯电动客车#8212;#8212;由蓄电池作为动力源。以电机代替燃油机，噪声低、无污染，使用单一的电能源。而且，纯电动车的蓄电池可在夜间利用电网的廉价”谷电”进行充电，可以平抑电网的峰谷差。我国纯电动车主要用于机场、社区、球场等地方。纯电动客车作为起步期产品，只能进行小批量生产，在批准的区域、范围、期限和条件下进行示范运行，并对全部产品进行实时监控[9][10]。
3.2燃料电池客车#8212;#8212;主要是氢燃料电池客车，被认为是最有前途的产品，能够真正解决能源短缺问题，并且真正实现了零排放。但也是属于起步期产品[11][12]。
3.3CNG客车#8212;#8212;CNG(压缩天然气)作为一种气体燃料，与空气混合更均匀，燃烧更加充分，排放的CO 、HC等有害物质更少;天然气燃烧后没有积炭，可减少发动机磨损，维护保养费用低;天然气发动机改装简单，特别是用汽油机改装的双燃料发动机，因性价比极高，使用广泛;此外更重要的一点是，行驶同样公里数，天然气客车的燃料费用要远低于柴油或者汽油机，经济效益非常高[13][14][15]。
3.4LNG客车#8212;#8212;LNG(液化天然气)可以更大地压缩天然气体积，一次充气，可以行驶500km甚至1000km以上，非常适合长途运输使用，并且LNG是液态，不受天然气管网的影响，同时各项指标显著优于LPG[16]。
3.5LPG客车#8212;#8212;LPG(液化石油气)的性能和使用基本与CNG相似，其使用的原因主要有三方面：一是作为燃油的替代品，二是排放清洁，污染较低，三是使用价格便宜。不过，因为液化石油气也是来自石油，资源有限，因此推广受到广泛质疑[17][18]。
3.6醇燃料客车#8212;#8212;醇燃料主要是指甲醇和乙醇，国内外应用较多的是在汽油中混合一定比例的醇燃料，也有部分地区使用的是高比例的醇燃料。由于甲醇燃料来源广，可以从天然气、劣质煤、油砂、木屑等凡是能产生一氧化碳和氢气的物质中提炼出来，并且生产工艺简单，设备少，运输方便，故在我国得到主要应用。但是国际上对于乙醇燃料的研究更加重视[19]。
3.8其它能源客车#8212;#8212;在我国出现的主要有二甲醚燃料与液压混合动力公交车和超级电容公交车等[20]。

4.主要设计工作

首先参考一些比较成熟的车型，确定本课题所设计轿车的大概结构框架。然后根据给定的参数，如：整车最大总质量，轴距，动力型，最高车速等确定，计算出底盘的总长度，车身，电池的选择，发动机和电机参数的匹配方案等。从现在的几种动力分布类型中选出一种自己感兴趣的的布置方式，确定混合动力能量管理系统的设计方案，根据最高车速等参数，确定电池，发动机和电机参数匹配方案。最后选择离合器的布置方式以及离合器的CAE分析、作图等。

离合器能保证汽车平稳起步，保证换挡时工作平稳，并且能防止传动系统过载等。

设计中应保证转动惯量尽量小，以减小变速器换挡时轮齿间的冲击；应具有轴向弹性，使离合器接触平顺，便于起步，减小磨损；应装有扭转减震器，以避免减震器共振，缓和冲击；应具有足够的吸热能力和良好的通风散热效果，以保证工作温度不会过高，延长其使用寿命；操纵轻便，以便驾驶员驾驶；应具有足够的强度和良好的动平衡，以保证工作可靠，延长寿命。此外，结构应简单、紧凑、质量小，制造工艺性好，拆装、维修、调整方便等[9]。主要设计步骤为：熟悉离合器结构及相关理论知识、根据所选的题目进行车型分析、进行主要参考型选择及设计计算、绘制离合器总成装配图、绘制主要零部件图、编写设计说明书。

5.参考文献

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[2]. 王望予，汽车设计，机械工业出版社，2000；

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[5]. 王宝玺，汽车拖拉机制造工艺学，机械工业出版社，2000；

[6]．黄天泽等，汽车车身结构与设计，机械工业出版社，2000；

[7]. 葛安林，车辆自动变速理论与设计，机械工业出版社，2000；

[8]. 金国栋，汽车概论 机械工业出版社，2000；

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[10]. 何洪文. 电动汽车原理与构造. 北京：机械工业出版社, 2012.8

[11]. 李伟. 混合动力发动机构造原理. 北京：机械工业出版社，2011.7

[12]. 王文伟. 毕荣华.电动汽车技术基础. 北京：机械工业出版社，2010

[13]. 李兴虎. 混合动力汽车结构与原理. 北京：人民交通出版社，2008

[14]. 王望予. 汽车设计. 北京：机械工业出版社，2006.4

[15]. 叶铃. 混合动力电动汽车的发展. 北京汽车2006.No.2

[16]. 徐卫国. 混合动力汽车发展状况及前景初探. 汽车科技.2004.6

[17]. 宋慧. 电动汽车. 北京：人民交通出版社，2007.6

[18]. 麻友良. 混合动力汽车结构特性分析.汽车研究与开发2000.No.4

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[20]. 李兴虎. 现代电动汽车概论. 北京：北京理工大学出版社2007.2

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